一种设备在线监控数据分析管理系统及方法与流程

1.本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种设备在线监控数据分析管理系统及方法。


背景技术：

2.随着我国钢铁行业的快速发展，钢铁产业自动化建设取得了巨大的进步。在大规模的自动化的建设过程中，设备系统越来越多，对设备系统的依赖性也越来越高。与此同时，设备作为自动化的核心单元，其可靠性、维护性、安全性将会直接决定钢厂的运营组织、安全性的好坏。
3.目前，很多公司拥有大量的昂贵的服务设施和钢铁制造设备，这些设施/设备来自不同的生产厂家，设备的优劣好坏各不相同，而且设备实时的使用状况只有通过工作人员巡检或者现场人员的通知才能得知，导致人为巡检很难检查全面，且工作量大，设备状态出现问题后反应时间长。因此，为了改善这样的情况，减少人员工作量，提高响应速度，及时掌握设备的使用状况，建立了一种基于钢铁制造和生产的在线监控与维护关联系统，实时监测设备的状态，及时发现故障并且上传报警，提前预测设备的使用寿命曲线。对设备的质量进行评估，具有重要的应用价值和社会意义。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种设备在线监控数据分析管理系统，具体方案如下：
5.作为本发明的第一方面，提供一种设备在线监控数据分析管理系统，所述系统包括数据采集模块、数据存储模块和数据分析对比模块；
6.所述数据采集模块用于采集在线设备的状态运行数据及其他相关数据，并传输给数据存储模块；
7.所述数据存储模块用于将数据采集模块采集的数据进行存储和管理，并将采集的数据上传到数据分析对比模块；
8.所述数据分析对比模块用于对上传的数据进行分析对比，判断在线设备的运行状态是否健康，并将结果展示给用户。
9.进一步地，所述系统还包括图形自动绘制模块，所述图形自动绘制模块用于基于采集的数据进行可视化的动态图形的绘制。
10.进一步地，所述图形自动绘制模块基于devexpress控件套包，devexpress控件套包中的chartcontrol控件是将xtracharts用在winform上，程序运行时chartcontrol将要显示的数据和对应图形分离；chartcontrol将每一组相关的数据封装在一个series对象中，其中，一个series对象代表了一系列相关的数据点，作为在图表上显示的一个分组，同一个series对象以不同的视觉方式表示直接通过代码来生成定制具体的应用，将采集的各项数据通过其中的xtracharts组件生成各种可视化的动态图形。
11.进一步地，所述数据存储模块采用分布式的内存数据库对数据采集模块采集的数据进行存储和管理。
12.进一步地，所述数据分析对比模块具体用于，对述数据采集模块采集的数据进行格式化，并与对应在线设备正常阈值进行分析比对，基于比对结果对对应在线设备进行预警，并将结果展示给用户。
13.进一步地，所数据分析对比模块包括预警展示模块，所述预警展示模块用于展示不同设备的健康运行状态，并基于设备的健康运行状态模拟和预测设备的损耗曲线。
14.作为本发明的第二方面，还提供一种在线监控数据分析管理方法，所述方法包括：
15.采集在线设备的状态运行数据及其他相关数据，并传输给数据存储模块；
16.通过数据存储模块将数据采集模块采集的数据进行存储和管理，并将采集的数据上传到数据分析对比模块；
17.通过数据分析对比模块对上传的数据进行分析对比，判断在线设备的运行状态是否健康，并将结果展示给用户。
18.进一步地，所述方法还包括：通过图形自动绘制模块对采集的数据进行可视化的动态图形的绘制。
19.本发明具有以下有益效果：
20.本发明提供的一种设备在线监控数据分析管理系统，通过采集各厂的自动化设备数据，进行数据分析处理后能够及时输出数据，提高了对设备的使用情况掌握，并利用图形分析预测设备的使用健康状态和损耗值。实时对设备预警，节省了大量的人力、物力、财力，从而大大保护了钢铁设备，有效清除了由设备的导致的安全隐患。
附图说明
21.图1为本发明实施例提供的一种设备在线监控数据分析管理系统的网络拓扑架构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1所示，作为本发明的第一实施例，提供一种设备在线监控数据分析管理系统，所述系统主要包括数据采集模块、数据存储模块、数据分析对比模块和图形自动绘制模块；
24.所述数据采集模块用于采集在线设备的状态运行数据并传输给数据存储模块；
25.所述数据存储模块用于将数据采集模块采集的数据进行存储和管理，并将采集的数据上传到数据分析对比模块；
26.所述数据分析对比模块用于对上传的数据进行分析对比，判断在线设备的运行状态是否健康，并将结果展示给用户；
27.所述图形自动绘制模块用于基于采集的数据进行可视化的动态图形的绘制。
28.其中，所述数据采集模块作为数据集成层并集成数据处理层。
29.数据集成层：通过适配器技术，实现与各类设备、系统的数据集成，数据集成包括协议解析、数据规划化、数据路由等功能。协议解析功能对不同系统的数据通信、报文格式等的解析，从而实现数据的广泛接入；数据规格化通过数据清洗、转换，达到数据格式的统一与标准化，为后续的数据计算、分析提供基础；数据路由则实现把设备的数据采集点与管理的目标对象之间的映射。
30.数据处理层：基于流式处理框架storm，实现对数据的存储、转发、聚合、阈值判断等操作，数据处理层对系统的性能要求较高，需要系统能够在短时间内处理大量的设备状态数据。因此系统引入了storm框架技术，实现对工业数据的实时大规模处理。
31.其中，所述数据存储模块作为数据存储层，设备远程运维平台系统需要处理的数据种类各不相同，数据量也存在差异，需要针对不同类型的数据，结合数据应用特点，设计与应用不同类型的数据库，状态监测数据，物联网应用往往需要处理海量的时间序列数据，有别于传统的关系型数据库，时序数据库针对时间序列数据的存储、查询和展现进行了专门的优化，从而获得极高的数据压缩能力、极优的查询性能；设备模型数据，模型数据的特点是根据业务需要灵活定义，不同设备、产线上的属性信息可能都不同，非常适合采用文档型数据库mongodb；缓存数据，采用分布式的内存数据库，对高频访问数据提供缓存服务，加速数据访问效率；统计分析数据与管理数据，统计分析后的数据采用传统的关系库以便于后续生成丰富的报表。
32.其中，所述数据分析对比模块作为数据分析层，对集成的状态数据、业务管理数据，以及运维流程中产生的管理数据，实现数据的实时分析与数据挖掘，系统通过指标设计工具提供了灵活可扩展的数据分析能力。
33.其中，所述图形自动绘制模块作为数据展现层，通过系统提供的众多可视化组态工具，实现包括个性化的用户视图看板、设备状态监测、综合统计图表等数据可视化功能，以及包括移动app客户端与大屏等的多种终端显示方式。
34.作为本发明的另一实施例，还提供一种在线监控数据分析管理方法，所述方法包括：
35.采集在线设备的状态运行数据并传输给数据存储模块；
36.通过数据存储模块将数据采集模块采集的数据进行存储和管理，并将采集的数据上传到数据分析对比模块；
37.通过数据分析对比模块对上传的数据进行分析对比，判断在线设备的运行状态是否健康，并将结果展示给用户。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。