[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工控采集狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410437810.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104181896A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川九成信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工控采集領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工控采集狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的工控采集是在工業(yè)控制機(jī)或PC機(jī)上安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，就地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及測(cè)量分析，是一種單機(jī)本地化的測(cè)量系統(tǒng)。隨著社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，工控采集需要面對(duì)的采集節(jié)點(diǎn)越來越多，數(shù)據(jù)也越來越龐大，而工業(yè)局域網(wǎng)和internet的出現(xiàn)，使得通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行工控采集的控制成為可能。

但是采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制存在的問題是，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制組成復(fù)雜，設(shè)備和軟件開發(fā)成本高，調(diào)試、維護(hù)困難，不便于工位與系統(tǒng)之間的分層管理，開發(fā)周期長，控制系統(tǒng)再現(xiàn)率低，從而導(dǎo)致工業(yè)控制系統(tǒng)中無法普及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制，限制了制造業(yè)的規(guī)模發(fā)展，影響了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。

作為新一代信息技術(shù)的重要組成系統(tǒng)，一種被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展起來，物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)顧名思義就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，指的是將各種信息傳感設(shè)備，如傳感器節(jié)點(diǎn)、射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)框架應(yīng)該由安全的API接口、骨干網(wǎng)絡(luò)、可通過標(biāo)準(zhǔn)接口接入到骨干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；其有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分別是傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。

雖然現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工控采集領(lǐng)域，但是，由于工控采集的特殊性，例如，安裝環(huán)境比較復(fù)雜，這就導(dǎo)致采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控比較困難，缺乏實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)分析，從而導(dǎo)致運(yùn)行效率的下降，因此有必要借助物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)提出一種實(shí)時(shí)高效的工控采集狀態(tài)監(jiān)控解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工控采集狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括工控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及工控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述工控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過工控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行通信；

所述工控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括定位數(shù)據(jù)采集模塊、工控工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、邏輯控制模塊和采集數(shù)據(jù)傳輸模塊；工控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)模塊通過無線局域網(wǎng)通信；所述定位數(shù)據(jù)采集模塊用于工控采集終端定位數(shù)據(jù)的采集，所述工控工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)采集工控采集模塊的工作狀態(tài)、所述邏輯控制模塊用于對(duì)工控采集模塊進(jìn)行邏輯控制，以及所述采集數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將采集的數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括智能遠(yuǎn)程狀態(tài)分析數(shù)據(jù)庫、智能狀態(tài)分析單元、工控采集相關(guān)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)交互界面、狀態(tài)分析輔助單元和模型建立單元；

所述工控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用多路交換機(jī)級(jí)聯(lián)組成，包括頂層交換機(jī)和底層交換機(jī)。

其中，所述人機(jī)交互界面完成輸入/輸出和顯示功能；

所述智能狀態(tài)分析單元根據(jù)當(dāng)前的輸入數(shù)據(jù)，如工控采集運(yùn)行過程中的各種征兆，運(yùn)用智能遠(yuǎn)程狀態(tài)分析數(shù)據(jù)庫中的知識(shí)，按策略進(jìn)行分析；所述智能狀態(tài)分析單元包括第一判決分析模塊和學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊；第一判決分析模塊包括含有征兆參數(shù)的邏輯知識(shí)，第一判決分析模塊利用這些邏輯知識(shí)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入信號(hào)；學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊通過其包含的狀態(tài)診斷知識(shí)來實(shí)現(xiàn)從狀態(tài)征兆到狀態(tài)類型的映射，得到診斷結(jié)果；

所述狀態(tài)分析輔助單元向用戶解釋本系統(tǒng)的分析過程并回答用戶提出的問題；系統(tǒng)在每次咨詢結(jié)束后主動(dòng)向用戶展示分析過程，并從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫中調(diào)出保存用過的規(guī)則名去查尋智能遠(yuǎn)程狀態(tài)分析數(shù)據(jù)庫，并顯示所采用規(guī)則的內(nèi)容；

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述智能狀態(tài)分析單元還包括第二判決分析模塊，通過第二判決分析模塊對(duì)學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊的診斷結(jié)果進(jìn)行解釋；在第二判決分析模塊中，根據(jù)不同的診斷對(duì)象總結(jié)了診斷對(duì)象的決策分析規(guī)則用來對(duì)學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊的診斷輸出進(jìn)行處理，把處理的結(jié)果以狀態(tài)表的形式輸出，即通過第二判決分析模塊和狀態(tài)表來對(duì)學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模塊的診斷結(jié)果進(jìn)行解釋；