一种基于物联网技术的智能袜机控制系统及控制方法与流程

1.本发明属于物联网技术领域，涉及一种基于物联网技术的智能袜机控制 系统，还涉及一种基于物联网技术的智能袜机的控制方法。


背景技术：

2.物联网(internet of things,iot)的概念首先由麻省理工学院提出，目的是 把物体通过射频识别(radio frequency identification,rfid)技术和其他传感 设备与互联网连接，从而能够对物体进行智能的感知、识别与管理。如今， 随着大数据、互联网、云计算技术的迅速发展以及智能设备的普及，物联网 技术逐渐应用于许多行业。纺织行业是我国的传统支柱行业，而织袜业在纺 织行业中的地位非常重要，我国织袜业产量约占全球的30％，年产值超过 500亿元。此外，随着社会经济的发展，人们日常生活水平的提高，人们对 于袜品的需求也不断增加，但袜机设备和生产工艺仍然比较落后，设备的自 动化水平以及产品质量的都不高，在市场中缺乏竞争力，并且随着劳动力成 本的不断增加，纺织企业也将面临很大的压力，迫切需要进行升级转型。
3.目前，电脑一体智能袜机是一种自动化程度较高的智能设备，通过改变 袜子编织成形的方式，能够让袜机自动的进行转移与缝合步骤，完成整个编 织过程，从而能够达到“一步成形”的编织，不但省去了人工缝合套口的工序， 而且能有效提高产品的生产效率。但是，由于设备与设备之间独立控制没有 关联，导致集成度较低，影响对设备的统一协调管理，并且管理人员需要了 解设备运行情况时，只能去车间查看，不利于对设备的实时监控。因此，发 明一种能够对袜机设备之间进行集中管理、提高其可靠性以及可以远程监控 的控制系统显得十分必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于物联网技术的智能袜机控制系统，用于对 智能袜机设备进行协调统一的管理控制。
5.本发明的另一目的是提供一种基于物联网技术的智能袜机的控制方法， 基于三层架构的物联网实现了对智能袜机设备进行协调统一的管理控制。
6.本发明所采用的第一种技术方案是，一种基于物联网技术的智能袜机控 制系统，包括主控电路、传感器、rfid标签，传感器设置在智能袜机上， 传感器与rfid标签通过传感器与rfid交互电路模块连接，主控电路分别 连接有rfid探测器、电源模块、远程报警模块、传感器与rfid交互电路 模块和gprs通信模块；
7.主控电路具有核心处理器，用于控制电源模块、远程报警模块、传感器 与rfid交互模块和gprs通信模块；
8.rfid标签与智能袜机一一对应，对智能袜机进行编号并对传感器采集 到的数据进行录入
9.电源模块用于对系统供电；
10.远程报警模块用于对系统运行过程中出现的异常情况反馈；
11.传感器与rfid交互模块包括rfid识读器，通过rfid识读器读取传 感器采集到的数据，并将采集到的数据传送到主控电路的核心处理器；
12.rfid探测器用于将rfid标签中的数据向核心处理器不间断地传输；
13.gprs通信模块，用于对数据的传输，通过tcp/ip协议来将核心处理 器中的数据传输至物联网服务器当中。
14.本发明第一种技术方案的特点还在于，
15.主控电路的核心处理器为stm32f103。
16.传感器包括断针检测传感器、主轴转速测量传感器、温度传感器、湿度 传感器；
17.断针检测传感器设置在智能袜机的选针机构上，用于检测智能袜机编织 过程中的断针情况；
18.主轴转速测量传感器设置在智能袜机的变频电机调节器上，用于检测智 能袜机运行过程中的电机主轴转动速度；
19.温度传感器、湿度传感器设置在智能袜机上，用于测量智能袜机周围环 境的温度和湿度。
20.本发明所采用的第二种技术方案是，一种基于物联网技术的智能袜机的 控制方法，通过本发明的基于物联网技术的智能袜机控制系统对智能袜机进 行控制，具体包括：
21.对智能袜机编号，通过传感器采集智能袜机的运行参数，传感器将运行 参数数据通过rfid交互电路模块传入rfid标签，rfid探测器将rfid标 签中的数据实时传入主控电路的核心处理器，核心处理器将传入数据与设定 标准运行数值进行比对，控制远程报警模块是否报警，同时核心处理器将传 入数据通过gprs通信模块传输到物联网服务器，物联网服务器再将传入数 据发送到数据监控中心，数据监控中心进行分析处理后通过网络将处理结果 传输至客户端，工作人员根据客户端的处理结果并依据工作需求对智能袜机 进行调整，实现对智能袜机的控制。
22.本发明第二种技术方案的特点还在于，
23.智能袜机的运行参数包括智能袜机是否断针、智能袜机主轴转速、智能 袜机的环境温度和智能袜机的环境湿度。
24.本发明的有益效果是：
25.本发明一种基于物联网技术的智能袜机控制系统，能够通过无线网络传 输的方式将实时数据传送至客户端，使管理人员实时获取设备的运行状态， 实现远程监控，并且能及时处理故障问题，提高了工作效率；此外，本发明 的控制系统能够控制多台智能袜机同时进行工作，极大地节省了人力，节约 企业劳动力成本；本发明的基于物联网技术的智能袜机控制系统增强了智能 袜机设备运行的可靠性和自动化程度，智能袜机设备也可以更换为纺纱设 备、丝袜机等设备，使用范围较广，有较高应用前景。
26.本发明一种基于物联网技术的智能袜机的控制方法，基于三层架构的物 联网，依次进行智能袜机的运行参数实时采集、实时数据的无线传输以及数 据的分析处理，将分析结果反馈给不同用户，进一步对智能袜机的运行进行 调整，方便数据的统一分析处理并归纳，提高了智能袜机的运行控制和调整 效率，降低了人工劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
27.图1是本发明一种基于物联网技术的智能袜机控制系统的结构示意图；
28.图2是本发明一种基于物联网技术的智能袜机的控制方法的流程图；
29.图3是本发明一种基于物联网技术的智能袜机控制方法中数据采集程序 的流程图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
31.本发明一种基于物联网技术的智能袜机控制系统，如图1所示，包括主 控电路、传感器、rfid标签，传感器设置在智能袜机上，传感器与rfid 标签通过传感器与rfid交互电路模块连接，主控电路分别连接有rfid探 测器、电源模块、远程报警模块、传感器与rfid交互电路模块和gprs通 信模块。
32.主控电路具有核心处理器，主控电路的核心处理器为stm32f103，主 控电路用于控制电源模块、远程报警模块、传感器与rfid交互模块和gprs 通信模块；
33.rfid标签与智能袜机一一对应，对智能袜机进行编号并对传感器采集 到的数据进行录入
34.电源模块用于对系统供电；
35.远程报警模块用于对系统运行过程中出现的异常情况反馈，使管理人员 能够及时地解决设备在运行过程中的故障情况；
36.传感器与rfid交互模块包括rfid识读器，通过rfid识读器读取传 感器采集到的数据，并将采集到的数据传送到主控电路的核心处理器；
37.rfid探测器用于将rfid标签中的数据向核心处理器不间断地传输；
38.gprs通信模块，用于对数据的传输，通过tcp/ip协议来将核心处理 器中的数据传输至物联网服务器当中。
39.传感器包括断针检测传感器、主轴转速测量传感器、温度传感器、湿度 传感器；
40.断针检测传感器设置在智能袜机的选针机构上，用于检测智能袜机编织 过程中的断针情况；
41.主轴转速测量传感器设置在智能袜机的变频电机调节器上，用于检测智 能袜机运行过程中的电机主轴转动速度；
42.温度传感器、湿度传感器设置在智能袜机上，用于测量智能袜机周围环 境的温度和湿度。
43.本发明一种基于物联网技术的智能袜机的控制方法，基于三层架构的物 联网进行控制，三层物联网包括感知层、网络层和应用层，并通过本发明的 基于物联网技术的智能袜机控制系统对智能袜机实现控制，如图2所示，具 体包括：
44.感知层：对智能袜机编号，通过传感器采集智能袜机的运行参数，智能 袜机的运行参数包括智能袜机是否断针、智能袜机主轴转速、智能袜机的环 境温度和智能袜机的环境湿度，传感器将运行参数数据通过rfid交互电路 模块传入rfid标签，rfid探测器将rfid标签中的数据实时传入主控电路 的核心处理器(智能网关)；
45.网络层：核心处理器将传入数据与设定标准运行数值进行比对，控制远 程报警模
块是否报警，同时核心处理器将传入数据通过通用无线分组业务 (general packet radio service,gprs)技术的gprs通信模块传输到物联网服 务器，物联网服务器再将传入数据发送到数据监控中心，数据监控中心进行 分析处理后通过网络将处理结果传输至客户端；
46.应用层：客户端对设备运行状况分析、数据处理以及实时监控，将处理 结果和分析结果反馈给不同用户，使工作人员依据工作需求对智能袜机进行 调整，实现对智能袜机的控制。
47.通过上述方式可知，本发明一种基于物联网技术的智能袜机的控制方 法，采集程序需要能够对设备运行过程中产生的数据进行包装和解析，采集 程序中的采集过程主要为数据的包装和解析做数据型号铺垫，智能控制终端 可以实时获取采集到的数据，使主控电路能够及时发出命令。如图3所示， 应用物联网技术在智能袜机设备中添加射频标签，智能袜机在生产过程中运 行的参数以及产生的数据信息均可以通过rfid标签录入采集程序中，采集 程序再将整个车间范围内的物件信息传达至控制中心，方便管理人员的分 配，随着rfid标签的移动采集程序能够对标签进行跟踪，能够获取在设备 制造生产运输过程中出现的潜在故障或加工进度信息，把设备的运行状态和 产生过程中的关键数据进行实时、准确和完整的传入控制系统进行统一分析 处理并归纳，减少了管理人员的劳动强度，提高了工作效率。