[發明專利]一種工業互聯網Hub裝置

有效

• 申請號: 201610739066.1
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106094777B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 陶飛;戚慶林;程江峰;程穎
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉,盧紀

1.一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述的裝置包括數據采集模塊、數據處理模塊、服務化封裝模塊、智能監測模塊；

所述數據采集模塊，負責為制造現場的“人-機-物-環境”各類對象定制接入模塊，兼容不同的通訊接口和通訊協議,通過定制接入模塊采集“人-機-物-環境”的狀態和各類參數數據，獲得實時數據并發送給數據處理模塊；

所述數據處理模塊，負責對采集到的數據進行預處理，實現多源數據格式與協議的統一，為服務化封裝與智能監測屏蔽數據的多樣性；經過數據處理模塊處理后，加工能力、狀態這些與服務化相關的數據被上傳至服務化封裝模塊，為服務生成提供數據支持，與生產過程有關的數據被上傳給智能監測模塊，為各種智能監測操作提供數據支持；所述服務是指對“人-機-物-環境”各種對象的服務；所述服務化封裝模塊，負責根據采集并處理后的“人-機-物-環境”各種對象的狀態數據及參數信息，實現制造現場的“人-機-物-環境”各種對象的在線服務化封裝，并發布到本地服務池及云服務平臺上被不同類型和不同層級的用戶共享和使用；

所述智能監測模塊，實現服務以及“人-機-物-環境”各種對象的狀態在不同終端的可視化顯示，并根據實時狀態數據和服務調用信息為車間工人或企業管理者提供多種智能監測操作。

2.根據權利要求1所述的一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述數據采集模塊由為每一個設備定制的接入模塊組成，定制的接入模塊安裝在制造現場的目標對象端以不同的方式采集“人-機-物-環境”各種對象的數據，數據采集模塊采集到的數據根據類型不同采用有線和無線相結合的方式進行傳輸。

3.根據權利要求2所述的一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述數據采集模塊具體實現如下：對于加工制造過程中的車間環境、制造輔助設施、移動資源及工作人員，使用傳感器、智能儀表、RFID以及內置智能芯片的員工卡采集它們的信息，定制的接入模塊兼容以上裝置的數據接口；對于帶有RS232串口的設備，定制的接入模塊通過RS232串口采集設備的實時數據，對于帶有DNC接口的設備，定制的接入模塊通過DNC接口采集設備的實時數據，對于帶有網絡接口的設備，定制的接入模塊通過網絡接口采集設備的實時數據，對于帶有OPC接口的設備，定制的接入模塊通過OPC接口采集設備的實時數據，設備的實時數據包括加工狀態、報警、位置和刀具狀態數據；對于帶有無宏功能的普通接口的制造加工設備，定制的接入模塊一方面接入到數控系統的接口上，另一方面通過與數控系統邏輯控制器輸入輸出端子并線，通過協議解析獲得制造設備的實時制造信息，這類設備僅有部分信息可讀，包括報警信息；對于沒有通訊接口和連接功能的通信設備，定制的接入模塊通過與數控系統邏輯控制器輸入輸出端子并線，解析協議獲得制造設備的實時制造信息。

4.根據權利要求1所述的一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述數據處理模塊、服務化封裝模塊及智能監測模塊被封裝在一起形成統一的裝置，適應制造現場“人-機-物-環境”各種對象的異構多樣化差異，當新的工人、物料、加工設備或供水供電供氣設備加入時，只需增加采集模塊，即可將采集到的數據接入到該統一的裝置中進行自動服務化封裝，實現即插即用。

5.根據權利要求1所述的一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述數據處理模塊還包括指令數據的逆向處理，即將統一格式的指令轉換成對應的“人-機-物-環境”中目標對象的指定格式，具體的有當智能監測模塊智能預測到某個加工設備將要進入缺料狀態時，自動通知物料運輸設備進行物料配送；當預測到某個加工設備或供水供電供氣設備可能會出現故障或報警某個加工設備或供水供電供氣設備出現故障時，或者感知到環境失常時，通知工作人員下達停機指令，這些指令是以統一的數據格式通過統一的通訊接口和通訊協議進行傳輸的；數據處理模塊根據接收指令對象的類型將這些統一格式的指令轉換為具體對應“人-機-物-環境”中目標對象的通訊協議并通過特定接口傳達給目標對象。

6.根據權利要求1或5所述的一種工業互聯網Hub裝置，其特征在于：所述數據處理模塊設有一個數據緩沖池，數據采集模塊送來的制造現場的“人-機-物-環境”各種對象的實時數據首先被存入緩沖池，以便對這些數據的并行處理，并避免由于處理不及時而造成的數據丟失現象。