基于云边协同的工业物联网管控方法及系统与流程

1.本发明属于工业物联网管控技术领域，尤其涉及一种基于云边协同的工业物联网管控方法及系统方法。


背景技术：

2.工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。然而，现有基于云边协同的工业物联网管控方法及系统设备工作问题需要人工层层检测，存在较大的安全隐患；同时，工业数据库中数据容易丢失，造成的危害大。
3.综上所述，现有技术存在的问题是：现有基于云边协同的工业物联网管控方法及系统设备工作问题需要人工层层检测，存在较大的安全隐患；同时，工业数据库中数据容易丢失，造成的危害大。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于云边协同的工业物联网管控方法及系统。
5.本发明是这样实现的，一种基于云边协同的工业物联网管控系统，所述基于云边协同的工业物联网管控系统包括：
6.数据采集模块，与中央控制模块连接，用于采集工业制造车间的相关设备、状态数据以及其他信息；
7.数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于对采集的工业制造车间的相关设备、状态数据以及信息进行预处理；
8.网络节点监控模块，与中央控制模块连接，用于监控工业制造车间网络节点状态信息；
9.安全检测模块，与中央控制模块连接，用于检测工业物联网安全状态；
10.网络测试模块，与中央控制模块连接，用于测试工业物联网工作状态；
11.评估模块，与中央控制模块连接，用于评估工业物联网性能；
12.设备管控模块，与中央控制模块连接，用于管控工业制造车间的工业设备状态；
13.数据管理模块，与中央控制模块连接，用于管理工业制造车间工业数据库数据。
14.进一步，所述基于云边协同的工业物联网管控系统还包括：
15.中央控制模块，与数据采集模块、数据预处理模块、物联网搭建模块、网络节点监控模块、工业应用部署模块、安全检测模块、网络测试模块、评估模块、设备管控模块、数据管理模块以及数据存储显示模块连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；
16.物联网搭建模块，与中央控制模块连接，用于基于预处理后的数据信息搭建工业
物联网；
17.工业应用部署模块，与中央控制模块连接，用于于工业制造车间中部署工业应用程序；
18.数据存储显示模块，与中央控制模块连接，用于对采集的相关数据、状态信息以及评估结果进行存储与显示。
19.进一步，所述设备管控模块管控工业制造车间的工业设备状态包括：
20.(1)获取预处理后的工业制造车间的设备数据，并基于所述设备数据对工业制造车间中的设备进行建模；
21.(2)获取各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征；
22.(3)基于所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征确定当前工业制造车间的各个设备的运行是否存在异常，若存在异常，则进行故障匹配，并得到故障匹配结果；
23.(4)基于各个设备的故障异常检测结果以及故障匹配结果确定各个工业设备的当前运行状态。
24.进一步，所述基于所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征确定当前工业制造车间的各个设备的运行是否存在异常包括：
25.对所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征进行频谱分析以及状态影响指标分析，得到对应的分析结果，基于所述分析结果确定各个设备的运行状态是否存在异常。
26.进一步，所述数据管理模块管理工业制造车间工业数据库数据包括：
27.首先，基于采集、预处理后的相应数据进行工业数据库的构建；并获取采集、预处理后的相应数据以及评估结果、安全检测结果、设备分析结果以及其他数据信息；
28.其次，将所述采集、预处理后的相应数据以及评估结果、安全检测结果、设备分析结果以及其他数据信息分类存储进构建的工业数据库中，并建立索引，并进行备份；
29.最后，实时获取系统监测以及分析的各项数据或结果，并实时更新索引、日志以及备份；并记录数据库的编辑日志。
30.进一步，所述实时更新索引、日志包括：
31.获取最新一次的索引、日志，并获取记录本次修改的数据库编辑日志，基于所述数据库编辑日志对所述索引、日志进行更新；
32.基于更新后的索引、日志对数据库中存储的数据进行完整性、有效性检测，并基于检测结果对索引、日志进行修改。
33.进一步，所述进行备份包括：
34.获取当前的时间，并判断在当前时间之前的一个整体备份周期内，是否已进行整体备份；
35.若已进行整体备份，则仅对此次增加数据或修改数据进行备份；若未进行整体备份，则对工业数据库中所有数据进行整体备份。
36.本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据
处理终端用于实现所述基于云边协同的工业物联网管控系统。
37.本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述基于云边协同的工业物联网管控系统。
38.本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述基于云边协同的工业物联网管控系统。
39.本发明的优点及积极效果为：本发明通过设备管控模块能够对采集的工业设备指标数据进行准确分析处理，测算工业设备的实际工况，然后对设置参数进行修正，实现自动管控，提高了工设备的运行效率，从而降低了生产作业成本；同时，通过数据管理模块根据不同数据的变化特性，按照不同的周期和方式分别进行备份，可以完整而全面地完成数据备份，最大程度满足工业数据库的需求，并且能够在灾难性事件发生后，最大限度的完成数据的恢复，保证系统的正常运行。
附图说明
40.图1是本发明实施例提供的基于云边协同的工业物联网管控系统结构示意图。
41.图2是本发明实施例提供的设备管控模块管控工业制造车间的工业设备状态的方法流程图。
42.图3是本发明实施例提供的数据管理模块管理工业制造车间工业数据库数据的方法流程图。
43.图4是本发明实施例提供的实时更新索引、日志的方法流程图。
44.图5是本发明实施例提供的进行备份的方法流程图。
45.图中：1、数据采集模块；2、数据预处理模块；3、中央控制模块；4、物联网搭建模块；5、网络节点监控模块；6、工业应用部署模块；7、安全检测模块；8、网络测试模块；9、评估模块；10、设备管控模块；11、数据管理模块；12、数据存储显示模块。
具体实施方式
46.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
47.下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
48.如图1所示，本发明实施例提供的基于云边协同的工业物联网管控系统包括：
49.数据采集模块1，与中央控制模块3连接，用于采集工业制造车间的相关设备、状态数据以及其他信息；
50.数据预处理模块2，与中央控制模块3连接，用于对采集的工业制造车间的相关设备、状态数据以及信息进行预处理；
51.中央控制模块3，与数据采集模块1、数据预处理模块2、物联网搭建模块4、网络节点监控模块5、工业应用部署模块6、安全检测模块7、网络测试模块8、评估模块9、设备管控模块10、数据管理模块11以及数据存储显示模块12连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；
52.物联网搭建模块4，与中央控制模块3连接，用于基于预处理后的数据信息搭建工
业物联网；
53.网络节点监控模块5，与中央控制模块3连接，用于监控工业制造车间网络节点状态信息；
54.工业应用部署模块6，与中央控制模块3连接，用于于工业制造车间中部署工业应用程序；
55.安全检测模块7，与中央控制模块3连接，用于检测工业物联网安全状态；
56.网络测试模块8，与中央控制模块3连接，用于测试工业物联网工作状态；
57.评估模块9，与中央控制模块3连接，用于评估工业物联网性能；
58.设备管控模块10，与中央控制模块3连接，用于管控工业制造车间的工业设备状态；
59.数据管理模块11，与中央控制模块3连接，用于管理工业制造车间工业数据库数据；
60.数据存储显示模块12，与中央控制模块3连接，用于对采集的相关数据、状态信息以及评估结果进行存储与显示。
61.如图2所示，本发明实施例提供的设备管控模块管控工业制造车间的工业设备状态包括：
62.s101，获取预处理后的工业制造车间的设备数据，并基于所述设备数据对工业制造车间中的设备进行建模；
63.s102，获取各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征；
64.s103，基于所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征确定当前工业制造车间的各个设备的运行是否存在异常，若存在异常，则进行故障匹配，并得到故障匹配结果；
65.s104，基于各个设备的故障异常检测结果以及故障匹配结果确定各个工业设备的当前运行状态。
66.本发明实施例提供的基于所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征确定当前工业制造车间的各个设备的运行是否存在异常包括：
67.对所述各个设备包含的零部件以及对应零部件在不同故障种类或磨损程度下对应的物理状态特征进行频谱分析以及状态影响指标分析，得到对应的分析结果，基于所述分析结果确定各个设备的运行状态是否存在异常。
68.如图3所示，本发明实施例提供的数据管理模块管理工业制造车间工业数据库数据包括：
69.s201，基于采集、预处理后的相应数据进行工业数据库的构建；并获取采集、预处理后的相应数据以及评估结果、安全检测结果、设备分析结果以及其他数据信息；
70.s202，将所述采集、预处理后的相应数据以及评估结果、安全检测结果、设备分析结果以及其他数据信息分类存储进构建的工业数据库中，并建立索引，并进行备份；
71.s203，实时获取系统监测以及分析的各项数据或结果，并实时更新索引、日志以及备份；并记录数据库的编辑日志。
72.如图4所示，本发明实施例提供的实时更新索引、日志包括：
73.s301，获取最新一次的索引、日志，并获取记录本次修改的数据库编辑日志，基于所述数据库编辑日志对所述索引、日志进行更新；
74.s302，基于更新后的索引、日志对数据库中存储的数据进行完整性、有效性检测，并基于检测结果对索引、日志进行修改。
75.如图5所示，本发明实施例提供的进行备份包括：
76.s401，获取当前的时间，并判断在当前时间之前的一个整体备份周期内，是否已进行整体备份；
77.s402，若已进行整体备份，则仅对此次增加数据或修改数据进行备份；若未进行整体备份，则对工业数据库中所有数据进行整体备份。
78.以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。