一种工业设备异常数据的监测系统的制作方法

1.本技术涉及工控技术领域，尤其提供一种工业设备异常数据的监测系统。


背景技术：

2.当前我国工业数据采集、监测技术仍存在一些不足，比如，传感器等数据采集、接入设备因为处理器处理能力问题而部署不足，导致采集数据量有限、精度不高、处理效率较低等问题。另外，工业通信协议种类繁多，兼容性与互操作性差，无法支撑实时工业数据采集、异常数据监测等业务需求。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种工业设备异常数据的监测系统，旨在解决现有的问题，即工业数据采集数量有限、通信协议不兼容、处理效率低。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
5.本技术提供了一种工业设备异常数据的监测系统，所述监测系统包括依次连接的数据采集子系统及异常数据分析展示子系统；
6.所述数据采集子系统包括依次连接的接入设备、协议转换设备及边缘处理设备，所述边缘处理设备还与所述异常数据分析展示子系统连接；
7.所述接入设备用于获取所述工业设备的运行数据；
8.所述协议转换设备用于对不同协议的所述运行数据进行协议转换处理；
9.所述边缘处理设备用于对所述运行数据进行预处理，并将预处理后的所述运行数据传输给所述异常数据分析展示子系统；
10.所述异常数据分析展示子系统用于从所述边缘处理设备获取运行数据，并对所述运行数据进行异常数据比对并展示比对结果。
11.本技术的有益效果：
12.本技术实施例工业设备异常数据的监测系统，可有效提高异常数据的采集、处理效率，并解决通信协议兼容性问题。具体来说，由于监测系统包括依次连接的数据采集子系统及异常数据分析展示子系统，数据采集子系统包括依次连接的接入设备、协议转换设备及边缘处理设备，所述边缘处理设备还与所述异常数据分析展示子系统连接，使得工业设备的运行数据可由接入设备直接获取并经过协议转换设备的协议转换处理，转化为统一通信协议标准的运行数据，使得监测范围涵盖不同通信协议的网络，采集范围更广，兼容性更强。另外，运行数据可先经过边缘处理设备的预处理及本地存储后再传输到异常数据分析展示子系统，有效减轻异常数据分析展示子系统的处理及存储压力。最后，运行数据经过所述异常数据分析展示子系统的异常数据分析后进行可视化展示，也有助于提高监测效率。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述
中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本技术工业设备异常数据的监测系统实施例一的结构框图；
15.图2为本技术工业设备异常数据的监测系统实施例一的内部网络架构图；
16.图3为本技术工业设备异常数据的监测系统实施例一的外部网络架构图；
17.图4为本技术工业设备异常数据的监测系统实施例二的结构框图；
18.其中，图中各附图标记：
[0019][0020]
具体实施方式
[0021]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0022]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0023]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0024]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]
为了说明本技术所述的技术方案，下面通过以下实施例来进行说明。
[0026]
实施例一
[0027]
请参阅图1，本技术实施例提供的工业设备异常数据的监测系统100，所述监测系统包括依次连接的数据采集子系统110及异常数据分析展示子系统120。
[0028]
在一个实施例中，所述数据采集子系统110包括依次连接的接入设备111、协议转换设备112及边缘处理设备113，所述边缘处理设备113还与所述异常数据分析展示子系统120连接。
[0029]
在一个实施例中，接入设备可以是有线接入设备。有线接入设备可以是工控局域网的有线通信线路，比如光纤、同轴电缆、双绞线等。根据不同的通信协议，有线通信线路将工业设备连接起来，形成有线局域网，并采用不同的通信协议传输数据。有线通信网络可以采用的协议包括但不限于can总线协议、profinet协议、cc
‑
link协议、modbus协议等。工业设备上设有与特定通信协议相匹配的接线端子，并通过接线端子与有线通信线路连接。
[0030]
在应用中，可以把处于厂房、车间等场所内部的工业设备划分为户内工业设备。有线接入设备的应用对象就是户内工业设备，使得户内工业设备通过有线接入设备互相连接构成厂房、车间等场所的内部网络。比如图2示出的内部网络图，工业设备通过通信总线互相连接，工业设备之间采用can通信协议进行通信。同时协议转换设备也通过通信总线与工业设备连接，并对获取到的工业设备的运行数据从can通信协议转换为以太网协议，然后再将运行数据传输给边缘处理设备。其中，户内工业设备包括但不限于数控机床、机械臂、可编程逻辑处理器(programming logical controller，简称plc)等。这类工业设备通过有线接入设备接入到内部网络中，并把自身的运行数据传输到内部网络，或通过协议转换设备传输到其他网络。
[0031]
优选地，与有线接入设备连接的协议转换设备可以采用网关，型号包括但不限于canet r2，边缘处理设备可以采用边缘服务器，型号包括但不限于eis
‑
d150。
[0032]
在一个实施例中，接入设备也可以是无线接入设备。无线接入设备可以是无线通信设备，比如无线信号收发器、无线传感器等。无线接入设备通过无线通信协议与协议转换设备连接。无线通信协议包括但不限于wifi协议、zigbee协议、lora协议、nb
‑
iot协议、sigfox协议等。这些无线接入设备可以直接安装在工业设备的特定部位以采集工业设备的运行数据，如温度、湿度等，也可以与工业设备电连接以采集工业设备的电学参数，比如工作电压。
[0033]
在应用中，可以把处于厂房、车间等室内场所以外的户外环境的工业设备划分为
户外工业设备。无线接入设备的应用对象就是户外工业设备，使得户外工业设备通过无线接入设备互相连接构成区别于厂房、车间等内部网络的外部网络。比如图3示出的外部网络图，每个工业设备上都安装有无线信号收发器，型号可以为但不限于cc2520rhdr型号的无线射频收发器，无线信号收发器采用zigbee通信协议向协议转换设备发送其获得的运行数据，协议转换设备将运行数据从zigbee信号转换为以太网信号，然后发送到边缘处理设备。其中，户外工业设备包括但不限于挖掘机、拖拉机、户外吊臂等。这类工业设备通过无线接入设备接入到外部网络中，并把自身的运行数据传输到外部网络，或通过协议转换设备传输到其他网络。
[0034]
优选地，与无线接入设备无线连接的协议转换设备可以采用无线网关，型号包括但不限于gl
‑
x300b，边缘处理设备可以采用边缘服务器，型号包括但不限于eis
‑
d150。
[0035]
下面对本技术工业设备异常数据的监测系统实施例的运作过程进行说明。
[0036]
首先所述接入设备获取所述工业设备的运行数据并讲运行数据传输给协议转换设备。然后所述协议转换设备对不同协议的所述运行数据进行协议转换处理，形成同一通信协议标准的运行数据再将运行数据传输给边缘处理设备。所述边缘处理设备接收到运行数据后对运行数据进行预处理、本地存储等处理，并将预处理后的所述运行数据传输给所述异常数据分析展示子系统。所述异常数据分析展示子系统最后对获取到的运行数据进行异常数据比对并展示比对结果。所述异常数据分析展示子系统还可以根据比对结果对工业设备进行安全检查测试。
[0037]
本技术实施例工业设备异常数据的监测系统，可有效提高异常数据的采集、处理效率，并解决通信协议兼容性问题。具体来说，由于监测系统包括依次连接的数据采集子系统及异常数据分析展示子系统，数据采集子系统包括依次连接的接入设备、协议转换设备及边缘处理设备，所述边缘处理设备还与所述异常数据分析展示子系统连接，使得工业设备的运行数据可由接入设备直接获取并经过协议转换设备的协议转换处理，转化为统一通信协议标准的运行数据，使得监测范围涵盖不同通信协议的网络，采集范围更广，兼容性更强。另外，运行数据可先经过边缘处理设备的预处理及本地存储后再传输到异常数据分析展示子系统，有效减轻异常数据分析展示子系统的处理及存储压力。最后，运行数据经过所述异常数据分析展示子系统的异常数据分析后进行可视化展示，也有助于提高监测效率。
[0038]
实施例二
[0039]
本技术实施例提供一种工业设备异常数据的监测系统，包括实施例一中的构成、连接关系及其他特征限定，本实施例是对实施例一的进一步说明，与实施例一相同或相似的地方，具体可参见实施例一的相关描述，此处不再赘述。
[0040]
请参阅图4，实施例二除了实施例一的结构、连接关系外，其中的异常数据分析展示子系统还包括分析服务器、可视化展示设备、远程监控端、云平台及异常数据资源库。
[0041]
具体来说，本实施例中的工业设备异常数据的监测系统200包括所述监测系统包括依次连接的数据采集子系统210及异常数据分析展示子系统220；所述数据采集子系统210包括依次连接的接入设备211、协议转换设备212及边缘处理设备213，所述边缘处理设备213还与所述异常数据分析展示子系统220连接。
[0042]
在一个实施例中，异常数据分析展示子系统220还包括依次连接的分析服务器221及可视化展示设备222，所述分析服务器221与边缘处理设备213连接。
[0043]
在应用中，分析服务器221可以采用870208
‑
aa1型号的服务器。
[0044]
可视化展示设备222可以采用台式电脑、手机、平板电脑等带有显示装置的终端设备，或者专用的人机交互界面，比如nx3224t028型号的人机交互界面。
[0045]
在一个实施例中，所述异常数据分析展示子系统220还包括远程监控端223及云平台224，所述分析服务器221分别与所述远程监控端223及云平台224连接。
[0046]
在应用中，远程监控端可以采用台式电脑、手机、平板电脑等带有显示装置的终端设备。
[0047]
优选地，云平台224可以采用sr650 2u型号的云服务器。
[0048]
在一个实施例中，所述异常数据分析展示子系统220还包括异常数据资源库225，所述异常数据资源库225与所述分析服务器221连接。
[0049]
在应用中，异常数据资源库可以是独立的存储器，比如可以采用dell r720/720xd型号的服务器，也可以作为分析服务器存储器中的一个专门用于存储异常数据的独立模块，该独立模块与分析服务器的处理器连接。
[0050]
本技术实施例工业设备异常数据的监测系统，可有效提高异常数据的采集、处理效率，并解决通信协议兼容性问题。具体来说，由于监测系统包括依次连接的数据采集子系统及异常数据分析展示子系统，数据采集子系统包括依次连接的接入设备、协议转换设备及边缘处理设备，所述边缘处理设备还与所述异常数据分析展示子系统连接，使得工业设备的运行数据可由接入设备直接获取并经过协议转换设备的协议转换处理，转化为统一通信协议标准的运行数据，使得监测范围涵盖不同通信协议的网络，采集范围更广，兼容性更强。另外，运行数据可先经过边缘处理设备的预处理及本地存储后再传输到异常数据分析展示子系统，有效减轻异常数据分析展示子系统的处理及存储压力。最后，运行数据经过所述异常数据分析展示子系统的异常数据分析后进行可视化展示，也有助于提高监测效率。
[0051]
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。