CN217739738U - 一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备 - Google Patents

Abstract

一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统，包括MCU处理器，MCU处理器分别与环境监测模块、信息识别模块、RFID标签读写模块、显示模块、无线通信模块、功能按键模块、传感器扩展模块、无源无线解析模块以及有线设备连接模块电性连接。该装置能实时的收集络筒工序中的各种生产信息和设备环境信息并反馈到边缘服务器同时显示在液晶显示屏，便于工人及时查看，有利于生产工作的高效进行。

Description

一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备

技术领域

本实用新型属于纺织工业生产流程的感知设备技术领域，具体涉及一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备。

背景技术

随着科学技术的不断创新，工业生产已经迈入4.0阶段，与此同时，越来越多的智能化设备被引入到了传统工业的生产环节中，为生产工艺提供数据采集、风险预警、环境监测等服务。但如纺织等在内的一些传统手工业和半自动工业由于生产过程繁杂、自动化程度低、社会关注度低等原因，未能将物联网技术带入纺织工业。在纺织生产过程的络筒工序中，大量易燃物对生产环境造成许多潜在风险，传感器对于风险监测分为潜在风险和灾害警报两部分，温度、湿度可监测到环境异常变化，烟雾和火焰监测与蜂鸣器的结合可以及时对灾害进行警报。

纺织工序中，纺织设备以及作业环境等会影响纺织生产的效率，而现如今的纺织工艺对生产效率、生产故障等生产信息缺失实时的监测。因此，无法进行对络筒工序进行有效的管控。现有的纺织工序中，对络筒工序数据的感知存在着许多问题。

现有的感知设备功能单一，无法根据络筒工序中的实际情况提供实时的处理。

现有的感知设备对电能需求较大，而纺织设备的生命周期受电源限制，位置不灵活。

现有的纺织设备之间都是进行的有线传输，在特定的场景下无法应用，缺乏灵活性。

感知设备需要定期检修，纺织车间的络筒机设备繁多，耗费大量的人力物力。

感知设备结构、部署相对复杂，大多数工人上手较难。

现有的感知设备技术单一。

纺织产品的生产需要经过多道工序进行加工，在繁杂的加工过程容易造成半成品的漏加工以及难以追溯产品加工源头和过程。通过在半成品产品上粘贴RFID标签，可以在不影响产品加工的前提下，实现每个对半成品的编码，再经由集成感知设备上的超高频RFID阅读器，可在0~5米的范围内对RFID标签的数据进行快速读写，实现对产品加工的实时追溯和记录。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，用于纺织络筒工序中的无源无线、体积小、低功耗、集成化、模块化的感知装置，并且结合了边缘计算等对络筒工序设备的情况进行实时监控，从而实现了对整个络筒工序的全面管控，解决了产品加工流程监测困难等问题，有利于生产效率的提高。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统，包括MCU处理器， MCU处理器分别与环境监测模块、信息识别模块、RFID标签读写模块、显示模块、无线通信模块、功能按键模块、传感器扩展模块、无源无线解析模块以及有线设备连接模块电性连接。

所述的MCU处理器具有处理设备周围环境信息、WIFI通信和输入输出数据等功能。

所述的传感器扩展模块包括DHT21湿温度传感器、MQ-4烟雾传感器、HC-SR08超声波测距传感器。

所述的信息识别模块为RC502 RFID阅读器。

所述的模块RFID标签读写模块为一种超高频的UHF-01的电子标签读写器。

所述显示模块为LTM液晶显示模块。

所述的MCU处理器还包括输入输出模块11，该输入输出模块与MCU处理器电性连接。

所述的MCU处理器还包括喇叭14，所述喇叭为有源蜂鸣器，该喇叭与MCU处理器电性连接。

所述的MCU处理器还包括指示灯12，所述指示灯为AD16-22DS指示灯，该指示灯与MCU处理器电性连。

所述的MCU处理器还包括存储模块，所述存储模块为2716存储器，该存储模块与MCU处理器电性连接。

所述湿温度传感器为DHT21温湿度传感器和Zigbee模块。

所述烟雾传感器为MQ-4烟雾传感器和Zigbee模块。

所述超声波测距传感器为HC-SR08超声波测距传感器和Zigbee模块。

所述无源无线解析模块、有线设备连接模块、环境监测模块、传感器扩展模块通过MCU处理器将采集到的数据经过数据类型的转换及处理。通过无线通信模块上传至本地边缘服务器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的技术方案提供的一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统，能够实时采集络筒工序中的生产信息、工人工卡信息，并实时发送到MCU处理器进行监控，同时通过显示模块实时显示生产信息供工作人员现场监控，有利于对整个络筒工序进行有效的管控，提高生产力。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统的结构图。

图2为另一种实施例所述的一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统的结构图。

其中，1为MCU处理器；2为环境监测模块；3为信息识别模块；4为RFID标签读写模块；5为显示模块；6为无线通信模块；7为功能按键模块；8为传感器扩展模块；9为无源无线解析模块；10为有限设备连接模块；11为输入输出模块；12为指示灯；13为存储模块；14为喇叭。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步叙述。

纺织工艺中络筒工序使用该装置的案例：

络筒机的数据主要有：络纱速度、络纱张力、气圈破裂器的位置、纱线通道的粗糙程度、纱道弯曲度等。

如图1所示，一种用于纺织络筒工序中的集成感知系统，其特征在于，包括MCU处理器1，其特征在于，MCU处理器1分别与环境监测模块2、信息识别模块3、RFID标签读写模块4、显示模块5、无线通信模块6、功能按键模块7、传感器扩展模块8、无源无线解析模块9以及有线设备连接模块10电性连接。

所述的MCU处理器1具有处理设备周围环境信息、WIFI通信和输入输出数据等功能。

所述的传感器扩展模块8包括DHT21湿温度传感器、MQ-4烟雾传感器、HC-SR08超声波测距传感器。

所述的信息识别模块4为RC502 RFID阅读器。

所述的模块RFID标签读写模块5为一种超高频的UHF-01的电子标签读写器。

所述显示模块5为LTM液晶显示模块。

如图2所示，所述的MCU处理器1还包括输入输出模块11，该输入输出模块与MCU处理器电性连接。

所述的MCU处理器1还包括喇叭14，所述喇叭为有源蜂鸣器，该喇叭与MCU处理器电性连接。

所述的MCU处理器1还包括指示灯12，所述指示灯为AD16-22DS指示灯，该指示灯与MCU处理器电性连。

所述的MCU处理器1还包括存储模块，所述存储模块为2716存储器，该存储模块与MCU处理器电性连接。

所述湿温度传感器为DHT21温湿度传感器和Zigbee模块。

所述烟雾传感器为MQ-4烟雾传感器和Zigbee模块。

所述超声波测距传感器为HC-SR08超声波测距传感器和Zigbee模块。

所述无源无线解析模块、有线设备连接模块、环境监测模块、传感器扩展模块通过MCU处理器将采集到的数据经过数据类型的转换及处理。通过无线通信模块上传至本地边缘服务器。

实施例1

所述环境监测模块2用于实时监测设备周围环境的状态信息，通过PCF8148D/A转换器将模拟信号转化为电信号发送到MCU处理器，MCU处理器通过显示模块将信息反馈到液晶显示屏。本实施例中，所述显示模块可以但不限于是液晶显示屏或数码管。

所述信息识别模块3主要用于识别工人的卡号、身份等信息，并发送到MCU处理器，MCU处理器通过无线通信模块4将数据传输到与无线通信模块连接的边缘服务器，进行身份确认并返回结果。

所述RFID标签读写模块4用于识别的并获取相关数据。

所述无线通信模块6用于接收MCU处理器发送的信息并传输到边缘服务器。本实施例中，所述无线通信模块可以但不限于是WIFI通信模块或者zigbee通信模块。

所述传感器扩展模块8支持根据络筒工序的需求接入不同的传感器模块，包括湿温度传感器、烟雾传感器、张力传感器等。

所述无源无线解析模块9用于接收DHT21湿温度传感器以及RFID标签的数据。

所述有限设备连接模块10通过有限设备与络筒机连接，接收络筒机的工作状态数据，包括络纱速度、络纱张力、气圈破裂器的位置、纱线通道的粗糙程度、纱道弯曲度等。

所述MCU处理器1用于对整个感知装置的整个流程进行控制，接收传感器采集的生产信息，连接RFID信息识别模块进行工人身份确认，并通过显示模块显示读卡结果和生产信息，通过无线通信模块与边缘服务器进行信息传输。

进一步的，见图1，所述的纺织络筒工序中集成感知装置，还包括输入输出模块11，此输入输出模块与MCU处理器电性连接，主要用于工人输入身份确认（工人忘带工牌）、感知装置功能的开启以及关闭等操作。

进一步的，见图1，所述的纺织络筒工序中集成感知装置，还包括指示灯12，该指示灯与MCU电性连接。该指示灯包括但不限于用于传感器信号是否正常的指示灯、用于显示卡号读取是否成功的指示灯，通过各指示灯可便于工人监控络筒机是否正常工作。

纺织络筒工序中的集成感知装置的工作流程如下：

工人打开装置的身份识别按钮通过刷卡或者通过键盘输入工号和设定的密码进行身份识别，RFID信息识别模块感应工卡的信息然后传输到MCU处理器，或者键盘输入输出模块把工号和密码信息发送到MCU处理器，MCU处理器把工人信息通过无线通信模块发送到边缘服务器进行身份确认，并返回确认结果，MCU处理器根据确认结果并通过当前络筒机的当前工作状态（开启或关闭两种状态）判断，控制络筒机的开启或者关闭；络筒机工作过程中，通过RFID标签读写识别络筒成品中的数据，通过DHT21温湿度传感器、MQ-4烟雾传感器等收集络筒机周围环境的状态信息，通过速度传感器、压力传感器、张力传感器等收集设备的工作信息，将这些信息传送到无源无线解析模块进行解析，然后有限设备连接模块与络筒机连接，接收络筒机的工作状态信息，最后这些信息被传到MCU处理器，再由MCU处理器通过无线通信模块实时发送到边缘服务器，所有的设备工作信息会在显示模块中实时显示，工人可以通过内容切换按钮切换设备的状态信息。MCU处理器也会控制指示灯进行工作状态的显示。

实施例2

本实施例与实施例1的主要区别是：见图2，所述的纺织络筒工序中的集成感知装置，还包括存储模块13，该存储模块与MCU处理器电性连接。该存储模块用于储存采集到的各种数据，以防突然断电时数据的丢失。

进一步的，见图2，所述的纺织络筒工序中的集成感知装置还包括喇叭14，该喇叭与MCU处理器电性连接。该喇叭用于设备环境的报警、工人的刷卡结果、设备故障的播报等。

本实用新型提供的纺织络筒工序中的集成感知装置，能够实时的采集络筒工序中的射生产信息、环境信息、工人工卡信息，并实时的通过MCU处理器发送到边缘服务器进行管控，同时通过显示模块实时显示设备状态信息和周围环境信息供工作人员现场监控，有利于对络筒工序进行有效的监控和管理。

Claims (10)

1.一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，包括MCU处理器（1），其特征在于，MCU处理器（1）分别与环境监测模块（2）、信息识别模块（3）、RFID标签读写模块（4）、显示模块（5）、无线通信模块（6）、功能按键模块（7）、传感器扩展模块（8）、无源无线解析模块（9）以及有线设备连接模块（10）电性连接；无线通信模块（6）连接本地边缘服务器。

2.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的传感器扩展模块（8）包括湿温度传感器、烟雾传感器、超声波测距传感器。

3.根据权利要求2所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的湿温度传感器为DHT21温湿度传感器和Zigbee模块；所述的烟雾传感器为MQ-4烟雾传感器和Zigbee模块；所述的超声波测距传感器为HC-SR08超声波测距传感器和Zigbee模块。

4.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的信息识别模块（3）为RC502 RFID阅读器。

5.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的RFID标签读写模块（4）为一种超高频的UHF-01的电子标签读写器。

6.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述显示模块（5）为LTM液晶显示模块。

7.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的MCU处理器（1）还包括输入输出模块（11），该输入输出模块与MCU处理器电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的MCU处理器（1）还包括喇叭（14），所述喇叭为有源蜂鸣器，该喇叭与MCU处理器电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的MCU处理器（1）还包括指示灯（12），所述指示灯为AD16-22DS指示灯，该指示灯与MCU处理器电性连。

10.根据权利要求1所述的一种纺织工序中络筒工序的集成感知装备，其特征在于，所述的MCU处理器（1）还包括存储模块，所述存储模块为2716存储器，该存储模块与MCU处理器电性连接。

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