一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统及方法,包括：数据采集模块、生产指标管理模块、生产指标可视化组态设计模块、生产指标监控配置模块、算法管理模块、数据处理模块、生产指标可视化模块和生产指标多视图交互模块；数据采集模块:采集选矿生产全流程生产指标数据，并将其存储到本地数据库，包括PLC和数据采集传感器；实现了对生产指标的可视化监控,提升用户对生产指标的监控效率,提升指标监控的交互性和便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统及方法
本专利技术属于生产指标监控领域，具体涉及一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统及方法。
技术介绍
目前国内关于生产全流程生产指标可视化监控系统及方法的研究和应用为数不多且功能单一。“201310723320.5(可视化选矿生产全流程工艺指标优化决策系统)”从选矿生产现场控制系统获取选矿生产全流程控制策略所需数据并从本地获取离线数据，对算法进行封装，或者对封装好的算法进行模块化修改，组态形成选矿生产全流程控制策略，该专利主要针对选矿生产指标的优化。“201610807805.6(一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法)”提供一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法，实现了使设备的监控不必在固定场所内进行，可以向企业管理人员和科研人员提供随时随地监测数据。“201711283037.X(一种选矿生产指标可视化分析系统与方法)”实现对选矿生产各工序指标的整合和配置并对指标异常进行分析可视，该专利主要针对选矿生产指标异常情况进行可视分析。但是上述专利没有涉及到选矿生产指标可视化监控的可配置和组态化。针对生产指标可视化监控，虽然201711283037.X专利涉及到了生产指标可视化，但是其仅仅使用雷达图对生产指标进行可视化，并没有根据生产指标监控实际需求采用不同的可视化方案。此外，上述专利都没有涉及到生产指标可视化与指标监控算法结合的情况。针对上述专利中存在的问题，本专利技术提出了一种基于工艺流程图的生产指标可视化监控系统及方法。本专利技术具有以下创新点：提供了基于生产工艺流程的生产指标可视化组态设计模块，根据生产工艺以组态方式绘制工艺流程图，并通过可视界面定义其节点功能、触发事件、报警信息、提示信息、工艺规则，建立工艺与设备、工艺与生产指标间的关联关系，从而实现对生产指标的可视化监控；将生产指标按工序和指标类型进行分类，实现对不同分类指标的多视图监控，提升指标监控的交互性和便捷性；支持实时数据、历史数据、历史数据统计特性、多指标综合对比分析、数据关联关系分析的可视化方案，提升生产过程中对生产指标的监控功能和效率；支持自定义可视化方案，用户借助可视化组态设计模块和所监控的生产指标，实现个性化定制生产指标可视化方案，提升用户对生产指标的监控效率；支持通过可视化的方式为生产指标监控配置生产指标监控算法，实现对生产指标的监控。
技术实现思路
针对现有技术，本专利技术提供一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统及方法:一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，包括：数据采集模块、生产指标管理模块、生产指标可视化组态设计模块、生产指标监控配置模块、算法管理模块、数据处理模块、生产指标可视化模块和生产指标多视图交互模块；数据采集模块:采集企业生产全流程生产指标数据，并将其存储到本地数据库，包括PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)和数据采集传感器；所述数据采集传感器从工业现场采集设备实时运行状态数据；所述PLC，用于将传感器采集的生产过程实时数据保存至本地数据库；生产指标管理模块:对指标进行编码和数据源绑定,包括创建生产指标、编辑生产指标、删除生产指标、查看生产指标；所述生产指标包括：指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位；所述指标编码是多位数字组合而成的代表指标的唯一ID(identification)；所述指标名称是工厂对全流程工艺指标的命名；所述指标数据是从数据采集模块采集来的代表该指标大小、高低的数字值；所述采集时间是所述指标数据从采集模块中被采集时的时间；所述指标单位是所述指标数据所采用的量化单位；所述创建生产指标是指在本地数据库中创建一个由指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位的向量并存储；所述编辑生产指标是指对本地数据库中已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位的已有赋值进行改变；所述删除生产指标是指删除本地数据库中关于已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位已有信息；所述查看生产指标是指对本地数据库中已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位已有赋值进行查看；生产指标可视化组态设计模块:将生产工序以组态化的方式绘制成流程图，展示给用户；所述工艺流程图包括：可视化组态工具、工序节点、连接线、端点、锚点和覆盖物；所述可视化组态工具，包括功能栏、图元库、绘制面板三个部分；所述功能栏包括保存、清除、刷新、导入、图元配置功能；所述图元库，包括常见形状图元节点，并可根据需求自定义图元形状添加至图元库中；所述绘制面板用于绘制工艺流程，用户通过鼠标拖拽方式将图元库中节点拖至绘制面板中，在配置界面配置端点、锚点相应属性，并通过鼠标进行各个图元节点间的连线,绘制好的流程图以特定格式保存至数据库或导出为文本文件保存至本地；所述工序节点是指流程图中用图元表示的有实际物理意义的生产工序，工序节点包括工序文本信息、工序状态和工序事件绑定；所述工序文本信息表示工序名称，通过拖动图元节点到绘制面板中，弹出输入框用于设置工序节点文本信息；所述工序状态是指工序节点通过设置闪烁不同颜色边框和添加提示图标表示工序中设备、生产指标的状态通知信息；所述工序事件绑定是指对每个工序节点可绑定事件，包括“单击”事件、“双击”事件、鼠标“悬浮”事件；所述鼠标“单击”事件为进入子工序操作，使当前界面跳转至工序子界面，在工序子界面中绘制工序更加详细的子流程图，使工序流程图具有嵌套功能；所述鼠标“双击”事件可设置为弹出对话框展示提示信息；所述鼠标“悬浮”事件可定义为浮出提示框展示工序基本信息；所述连接线是指节点与节点之间的连线，通过连接线不同颜色表示该工序节点输出是否存在异常；所述端点是指连接工序节点的连接线的起始点；自定义端点形状、大小、样式以及端点个数；所述锚点指明端点在节点上出现的位置，通过区分起始锚点和结束锚点来指明连接线的走向；所述覆盖物是指连接线上添加装饰物，包括标签文本和连接点的箭头；生产指标监控配置模块:配置用户想要监测的生产指标和指标的可视化方案，支持对生产指标配置监控算法，可实现对指标的诊断与趋势预测,包括生产指标列表、工序列表和可视化方案列表；所述生产指标列表用于显示所有可监控指标；所述工序列表显示所有可监控工序，用户通过选中所述生产指标列表中需要监控的指标，将其配置给相应工序；所述可视化方案列表显示所有可视化方案，用户通过选中具体的可视化方案配置给监控的指标；所述算法管理模块用于对所述模块提到的所有算法进行统一管理，包括增加、删除、修改功能；所述数据处理模块用于计算处理所采集的数据，包括日均值和日方差；所述生产指标可视化模块用于显示数据采集模块产生的原始数据和数据处理模块产生的对比数据、预测数据。包括实时数据曲线图、历史数据曲线图、日均值趋势折线图、日方差趋势柱状图；所述实时数据曲线图以时间(小时)为横轴，指标值为纵轴显示实时数据，鼠标悬浮在数据点时会显示数据采集时间、指标名称和指标值；所述历史数据曲线图以时间(日期)为横轴，指标值为纵轴，用户可选择小于两个月的一段范围内的数据进行查看；所述日均值趋势折线图以时间(日期)为横轴，指标数据日均值为纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块、生产指标管理模块、生产指标可视化组态设计模块、生产指标监控配置模块、算法管理模块、数据处理模块、生产指标可视化模块和生产指标多视图交互模块；数据采集模块:采集企业生产全流程生产指标数据，并将其存储到本地数据库，包括PLC和数据采集传感器；生产指标管理模块:对指标进行编码和数据源绑定,包括创建生产指标、编辑生产指标、删除生产指标、查看生产指标；生产指标可视化组态设计模块:将生产工序以组态化的方式绘制成流程图，展示给用户；算法管理模块：用于对所述模块提到的所有算法进行统一管理，包括增加、删除、修改功能；数据处理模块：计算处理所采集的数据，包括日均值和日方差；生产指标可视化模块：显示数据采集模块产生的原始数据和数据处理模块产生的对比数据、预测数据；包括实时数据曲线图、历史数据曲线图、日均值趋势折线图、日方差趋势柱状图。

【技术特征摘要】
1.一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块、生产指标管理模块、生产指标可视化组态设计模块、生产指标监控配置模块、算法管理模块、数据处理模块、生产指标可视化模块和生产指标多视图交互模块；数据采集模块:采集企业生产全流程生产指标数据，并将其存储到本地数据库，包括PLC和数据采集传感器；生产指标管理模块:对指标进行编码和数据源绑定,包括创建生产指标、编辑生产指标、删除生产指标、查看生产指标；生产指标可视化组态设计模块:将生产工序以组态化的方式绘制成流程图，展示给用户；算法管理模块：用于对所述模块提到的所有算法进行统一管理，包括增加、删除、修改功能；数据处理模块：计算处理所采集的数据，包括日均值和日方差；生产指标可视化模块：显示数据采集模块产生的原始数据和数据处理模块产生的对比数据、预测数据；包括实时数据曲线图、历史数据曲线图、日均值趋势折线图、日方差趋势柱状图。2.根据权利要求1所述的一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，所述数据采集传感器从工业现场采集设备实时运行状态数据；所述PLC，用于将传感器采集的生产过程实时数据保存至本地数据库。3.根据权利要求1所述的一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，所述生产指标包括：指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位；所述指标编码是多位数字组合而成的代表指标的唯一ID；所述指标名称是工厂对全流程工艺指标的命名；所述指标数据是从数据采集模块采集来的代表该指标大小、高低的数字值；所述采集时间是所述指标数据从采集模块中被采集时的时间；所述指标单位是所述指标数据所采用的量化单位；所述创建生产指标是指在本地数据库中创建一个由指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位的向量并存储；所述编辑生产指标是指对本地数据库中已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位的已有赋值进行改变；所述删除生产指标是指删除本地数据库中关于已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位已有信息；所述查看生产指标是指对本地数据库中已创建指标的指标编码、指标名称、指标数据、采集时间以及指标单位已有赋值进行查看。4.根据权利要求1所述的一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，所述工艺流程图包括：可视化组态工具、工序节点、连接线、端点、锚点和覆盖物；所述可视化组态工具，包括功能栏、图元库、绘制面板三个部分；所述功能栏包括保存、清除、刷新、导入、图元配置功能；所述图元库，包括常见形状图元节点，并可根据需求自定义图元形状添加至图元库中；所述绘制面板用于绘制工艺流程，用户通过鼠标拖拽方式将图元库中节点拖至绘制面板中，在配置界面配置端点、锚点相应属性，并通过鼠标进行各个图元节点间的连线,绘制好的流程图以特定格式保存至数据库或导出为文本文件保存至本地；所述工序节点是指流程图中用图元表示的有实际物理意义的生产工序，工序节点包括工序文本信息、工序状态和工序事件绑定；所述工序文本信息表示工序名称，通过拖动图元节点到绘制面板中，弹出输入框用于设置工序节点文本信息；所述工序状态是指工序节点通过设置闪烁不同颜色边框和添加提示图标表示工序中设备、生产指标的状态通知信息；所述工序事件绑定是指对每个工序节点可绑定事件，包括“单击”事件、“双击”事件、鼠标“悬浮”事件；所述鼠标“单击”事件为进入子工序操作，使当前界面跳转至工序子界面，在工序子界面中绘制工序更加详细的子流程图，使工序流程图具有嵌套功能；所述鼠标“双击”事件可设置为弹出对话框展示提示信息；所述鼠标“悬浮”事件可定义为浮出提示框展示工序基本信息；所述连接线是指节点与节点之间的连线，通过连接线不同颜色表示该工序节点输出是否存在异常；所述端点是指连接工序节点的连接线的起始点；自定义端点形状、大小、样式以及端点个数；所述锚点指明端点在节点上出现的位置，通过区分起始锚点和结束锚点来指明连接线的走向；所述覆盖物是指连接线上添加装饰物，包括标签文本和连接点的箭头；生产指标监控配置模块:配置用户想要监测的生产指标和指标的可视化方案，支持对生产指标配置监控算法，可实现对指标的诊断与趋势预测,包括生产指标列表、工序列表和可视化方案列表；所述生产指标列表用于显示所有可监控指标；所述工序列表显示所有可监控工序，用户通过选中所述生产指标列表中需要监控的指标，将其配置给相应工序；所述可视化方案列表显示所有可视化方案，用户通过选中具体的可视化方案配置给监控的指标。5.根据权利要求1所述的一种基于工艺流程的生产指标可视化监控系统，其特征在于，所述实时数据曲线图以时间为横轴，指标值为纵轴显示实时数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泉，朱鹏基，丁进良，初延刚，许美蓉，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21