基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统，本系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；云平台包括数据存储模块和应用部署模块，云平台与现场数据服务器连接；上位机包括人机交互模块并与云平台连接。本系统实现低成本、数字化、无线化的工业现场设备运行数据的采集和处理，有效降低企业的运营成本，提高设备系统的敏捷性和安全性以及企业的“智造”能力。

Data Acquisition and Processing System for Equipment Operation Based on Intelligent Sensor

The invention discloses a data acquisition and processing system for equipment operation based on Intelligent sensor, which includes Internet of Things module, field data server, cloud platform and upper computer, Internet of Things module includes intelligent sensor node and gateway node, field data server includes data processing module and first data transmission module, first data transmission module and Internet of Things module. Gateway node connection; cloud platform includes data storage module and application deployment module; cloud platform connects with field data server; host computer includes human-computer interaction module and connects with cloud platform. This system realizes the collection and processing of low-cost, digital and wireless operation data of industrial field equipment, effectively reduces the operation cost of enterprises, improves the agility and security of equipment system and the ability of \intelligent manufacturing\ of enterprises.

【技术实现步骤摘要】
基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统
本专利技术涉及一种基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统。
技术介绍
云计算、大数据将成为未来10年乃至更长时间新一代信息技术和产业的关键和核心，其和移动互联网、物联网等其他新一代信息技术一起正驱动互联网向传统工业制造业渗透，推动互联网企业和传统工业企业融合发展。目前基于智能传感器的物联网获得了广泛的关注，智能传感器是在传统传感器的基础上集成了数据处理和分析的功能，更加符合现代工业智能化发展的需求。对于工业物联网，云的分布式特性使其成为了非常重要的一部分，与后端系统交互的机械和重型设备，混合云将会成为最自然的驱动者，连接、数据采集和处理将会发生在混合云环境中，这得益于私有云在安全和隐私方面的好处。在工业4.0时代中，智能分析与物联网的紧密结合将改造现有的生产管理和设备运行模式。设备运行过程中产生的大量工业数据被传感器及时存贮和提取，还能够挖掘设备运行产生的历史数据，所有的数据经过合并，整合成“大数据”。海量的大数据经过智能提炼后，部分转化为有用的实际处理信息，并传送至集成平台、预测分析和可视化工具组成一个完整的转化平台。但是目前智能传感器在工业企业的普及率还很低，工业大数据的采集和处理存在着系统不稳定、结构复杂、造价昂贵、数据处理和应用部署不够敏捷等问题，从而限制了智能传感器的有效应用，影响企业的“智造”能力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统，本系统实现低成本、数字化、无线化的工业现场设备运行数据的采集和处理，有效降低企业的运营成本，提高设备系统的敏捷性和安全性以及企业的“智造”能力。为解决上述技术问题，本专利技术基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，所述物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；所述现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，所述第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；所述云平台包括数据存储模块和应用部署模块，所述云平台与现场数据服务器连接；所述上位机包括人机交互模块并与云平台连接。进一步，所述智能传感器节点包括数据采集模块和数据预处理模块；所述网关节点包括数据缓存模块和第二数据传输模块，所述第二数据传输模块与智能传感器节点连接。进一步，所述第二数据传输模块与智能传感器节点通过RF无线信号通讯连接。进一步，所述第一数据传输模块与网关节点通过Wi-Fi、3G通讯网络、4G通讯网络或以太网通讯连接。进一步，所述云平台为公有云和企业私有云组成的混合云平台。进一步，所述上位机与云平台通过4G通讯网络或Internet网络通讯连接。由于本专利技术基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统采用了上述技术方案，即本系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；云平台包括数据存储模块和应用部署模块，云平台与现场数据服务器连接；上位机包括人机交互模块并与云平台连接。本系统实现低成本、数字化、无线化的工业现场设备运行数据的采集和处理，有效降低企业的运营成本，提高设备系统的敏捷性和安全性以及企业的“智造”能力。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统的框图。图2为本系统中智能传感器节点的框图；图3为本系统中网关节点的框图。具体实施方式实施例如图1所示，本专利技术基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，所述物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；所述现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，所述第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；所述云平台包括数据存储模块和应用部署模块，所述云平台与现场数据服务器连接；所述上位机包括人机交互模块并与云平台连接。如图2和图3所示，优选的，所述智能传感器节点包括数据采集模块和数据预处理模块；所述网关节点包括数据缓存模块和第二数据传输模块，所述第二数据传输模块与智能传感器节点连接。其中，数据采集模块用于生产现场各类设备运行信息的感知采集，数据预处理模块用于现场采集数据的A/D转换、频谱分析等预处理。优选的，所述第二数据传输模块与智能传感器节点通过RF无线信号通讯连接。优选的，所述第一数据传输模块与网关节点通过WiFi、3G通讯网络、4G通讯网络或以太网通讯连接。优选的，所述云平台为公有云和企业私有云组成的混合云平台。优选的，所述上位机与云平台通过4G通讯网络或Internet网络通讯连接。本系统中物联网模块通过智能传感器节点完成现场各类非结构化工业数据的采集，然后通过网关节点传输给现场数据服务器；现场数据服务器与云平台连接，将处理后的工业数据传送到云端存储；云平台与上位机相连，在本地企业数据中心持久化存储数据，并部署企业应用；上位机包括人机交互模块，提供数据处理及应用的人机交互界面。物联网模块由智能传感器节点和网关节点构成，智能传感器节点与网关节点相连，完成现场工业数据的感知、采集和预处理，将预处理的数据传输给现场数据服务器。智能传感器节点为系统边缘计算节点，其包括数据采集模块和数据预处理模块，感知生产现场设备运行的相关数据，进行A/D转换、FFT、滤波等数据预处理，预处理数据通过RF无线信号传输给网关节点。网关节点包括数据缓存模块和第二数据传输模块，将智能传感器节点的预处理数据在寄存器中缓存，通过WiFi、3G网络、4G网络或以太网传输给现场数据服务器。物联网模块完成系统边缘计算、信号采集、A/D转换、数字信号处理、频谱分析、数据记录存储及传输等。现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，数据处理模块进行数据的去冗、清洗、结构化、预警、诊断等分析和处理，处理后的数据通过第一数据传输模块传输到云平台。云平台为混合云平台，由公有云和企业私有云构成，包括数据存储模块和应用部署模块，涉及企业敏感信息的数据在企业私有云中持久化存储，企业与工业数据相关的各类应用在云端部署。上位机包括人机交互模块，提供人机交互界面。上位机与云平台相连，对于PC、平板电脑、智能手机等不同类型的上位机和移动设备，通过4G网络或Internet网络传输数据，进行数据的推送、展示、交互。本系统中智能传感器节点是数字化、无线化的传感器，在工业现场进行数据采集时即完成数据感知、A/D转换、数字信号处理的任务，精简无用信息，加快了信息处理速度，无线传输的方式使得现场部署灵活且成本降低，与现有系统相比有利于系统效率和稳定；采用混合云平台既可以发挥共有云的优势，又对企业信息安全提供了必要的保障。本系统与传统数据采集系统相比，智能传感器进行现场数据收集的同时完成数据预处理，大大缩短了信息反馈时间，增加了上传数据的有效性，无线信号传输打破了有线连接的局限性，有助于提高系统灵活性、有效性和稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统，其特征在于：本系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，所述物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；所述现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，所述第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；所述云平台包括数据存储模块和应用部署模块，所述云平台与现场数据服务器连接；所述上位机包括人机交互模块并与云平台连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统，其特征在于：本系统包括物联网模块、现场数据服务器、云平台和上位机，所述物联网模块包括智能传感器节点和网关节点；所述现场数据服务器包括数据处理模块和第一数据传输模块，所述第一数据传输模块与物联网模块的网关节点连接；所述云平台包括数据存储模块和应用部署模块，所述云平台与现场数据服务器连接；所述上位机包括人机交互模块并与云平台连接。2.根据权利要求1所述的基于智能传感器的设备运行数据采集处理系统，其特征在于：所述智能传感器节点包括数据采集模块和数据预处理模块；所述网关节点包括数据缓存模块和第二数据传输模块，所述第二数据传输模块与智能传感器节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志浩，罗楠，刘晗，
申请(专利权)人：上海金艺检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31