一种工业数据无线监测及融合系统技术方案

本发明专利技术涉及一种工业数据无线监测及融合系统，包括多个终端监测仪表、数据融合网关、数据控制中心以及数据显示中心，其中，终端监测仪表用于实时采集工业数据，并将采集的工业数据传输给数据融合网关或数据控制中心；数据融合网关则对接收或获取的工业数据进行融合处理，并将融合后的工业数据上传至数据控制中心；数据控制中心用于存储并分析融合后的工业数据，以实现工业数据的远程监测；数据显示中心用于显示来自数据控制中心分析后的工业数据。与现有技术相比，本发明专利技术的现场布线简单，利用终端监测仪表采集工业数据、基于无线传输数据，并在网关侧进行数据融合处理，实现了数据边缘侧的处理、数据传输的广域覆盖及远程监测。

A wireless monitoring and fusion system for industrial data

【技术实现步骤摘要】
一种工业数据无线监测及融合系统
本专利技术涉及工业自动化
，尤其是涉及一种工业数据无线监测及融合系统。
技术介绍
随着工业自动化水平的不断提高，工业仪表被广泛应用于工业生产中，通过实时监测工业设备的工作状态及工作环境，以提高企业生产效率和核心竞争力，当前传统的工业仪表都是离线的单一数据监测，不具备数据融合处理的功能，如在对厂房环境、仪表运转温度、设备工作电流等数据进行监测时，需要工作人员定时查看，一旦发生异常数据将无法及时进行处理。总的来说，传统的工业数据监测主要存在以下问题：不能够对同一区域或同一设备的多种参数进行监控，且多为本地数据显示；对于多种参数的采集与监控，不能将数据在边缘侧或中端进行融合处理；传输方式单一，大多只有一种传输方式或者传输距离有限；监控仪表在现场部署安装的时候比较复杂，对现场环境要就较高，有时还需现场布线；无法对突发异常状况进行及时的告警，容易造成不必要的损失。中国专利CN102970278B提出了一种用于工业信息系统间处理和推送报警信息的系统，通过设置报警输入、数据融合、网络监测和信息推送等模块，基于以太网络，实现报警处理、网络监视以及工业信息系统之间的通讯，从而传递各种报警配置和数据，以共同完成数据的采集、融合、处理和推送一系列工作。但该专利仅通过以太网络传输数据，其传输距离有限、且现场安装复杂；此外，该专利解决的是独立的工业信息系统之间的数据传输问题，没有解决独立的工业信息系统内部工业数据的监测与融合。专利技术内容本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工业数据无线监测及融合系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种工业数据无线监测及融合系统，包括多个终端监测仪表、数据融合网关、数据控制中心以及数据显示中心，所述终端监测仪表分别与数据融合网关的第一端、数据控制中心的第一端双向连接，所述数据融合网关的第二端与数据控制中心的第二端双向连接，所述数据控制中心的第三端与数据显示中心双向连接，所述终端监测仪表用于实时采集工业数据，并将采集的工业数据传输给数据融合网关或数据控制中心，所述工业数据包括工业环境数据、工业设备运行数据和工业设备电源数据；所述数据融合网关用于接收或获取采集的工业数据、对工业数据进行融合处理，并将融合后的工业数据上传至数据控制中心；所述数据控制中心用于存储并分析融合后的工业数据，以实现工业数据的远程监测；所述数据显示中心用于显示来自数据控制中心分析后的工业数据。进一步地，所述终端监测仪表设有内置备用电源、数据传感器、仪表通信单元、处理单元、按键、电源检测单元和液晶显示屏，所述仪表通信单元包括LoRa通信模块和WiFi通信模块，所述内置备用电源用于提供备用电能给数据传感器、仪表通信单元、处理单元、电源检测单元和液晶显示屏；所述数据传感器与处理单元连接，以将采集的工业环境数据和工业设备运行数据传输给处理单元；所述按键与处理单元连接，以设置工业环境数据报警阈值、工业设备运行数据报警阈值和数据通信模式；所述电源检测单元与工业设备电源连接，以检测工业设备电源的工作状态，即工业设备电源数据；所述电源检测单元与处理单元连接，以将工业设备电源数据传输给处理单元；所述处理单元连接至仪表通信单元，以控制仪表通信单元传输采集的工业数据；所述液晶显示屏与处理单元连接，用于本地显示采集的工业数据。进一步地，所述终端监测仪表通过LoRa通信模块将采集的工业数据传输给数据融合网关，所述终端监测仪表通过WiFi通信模块将采集的工业数据传输给数据控制中心。进一步地，所述LoRa通信模块包括依次连接的LoRa数据传输电路、功率放大电路、滤波电路和LoRa天线；所述WiFi通信模块包括依次连接的WiFi数据传输电路和WiFi天线。进一步地，所述终端监测仪表配置有设备ID，所述数据融合网关通过分时轮询设备ID的方式获取终端监测仪表采集的工业数据。进一步地，所述数据融合网关包括主控芯片、网关电源、蓝牙单元、通讯接口、WiFi接收单元和LoRa接收单元，所述通讯接口包括485接口和232接口，所述网关电源与主控芯片连接，用于提供电能给主控芯片；所述蓝牙单元与主控芯片双向连接，所述蓝牙单元内配置有数据融合处理参数；所述通讯接口、WiFi接收单元和LoRa接收单元分别与主控芯片双向连接，以实现与终端监测仪表之间工业数据的传输；所述主控芯片结合接收的工业数据以及数据融合处理参数，利用预设的工业数据融合算法进行工业数据融合处理，得到工业数据报警信息。进一步地，所述数据控制中心包括相互连接的服务器和工业物联网平台，所述服务器用于接收并存储融合后的工业数据，并将融合后的工业数据发送给工业物联网平台；所述工业物联网平台用于分析处理来自融合后的工业数据，并生成工业数据变化曲线、判断工业数据的异常，实现工业数据的远程监测。进一步地，所述工业物联网平台为kepware工业物联网平台。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、本专利技术通过设置数据融合网关，解决了在边缘侧对工业数据进行融合计算的问题，并结合数据融合处理参数和对应的融合算法，能够对工业数据的敏感参数进行融合分析及处理，从而产生相应的报警提示。二、本专利技术在终端监测仪表上设置了LoRa和WiFi两种数据通信方式，且在数据融合网关设置了相应的接收单元，从而解决了工业数据传输距离有限、传输方式单一的问题，实现了工业数据监测的广域覆盖。三、本专利技术结合工业物联网平台，以实现工业数据的远程监测及控制，此外，通过在终端监测仪表上设置备用电源及电源检测单元，进一步保证了工业数据监测的可靠性与及时性，结合数据融合网关对工业数据的融合处理，能够及时发现工业数据的异常情况，避免不必要的损失。四、本专利技术采用无线的数据传输方式，且在无WiFi条件下，依然能够通过LoRa无线传输监测的工业数据，大大降低了现场布线的复杂程度。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术数据融合网关的架构示意图；图3为实施例中将本专利技术应用于化工厂的系统结构示意图；图4为实施例中终端温湿度监测仪表的结构示意图；图5为实施例中终端监测仪表的工作流程示意图；图6为实施例中数据融合网关的工作流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，一种工业数据无线监测及融合系统，包括多个终端监测仪表、数据融合网关、数据控制中心以及数据显示中心，其中，终端监测仪表分别与数据融合网关的第一端、数据控制中心的第一端双向连接，数据融合网关的第二端与数据控制中心的第二端双向连接，数据控制中心的第三端与数据显示中心双向连接，终端监测仪表用于实时采集工业数据，并将采集的工业数据传输给数据融合网关或数据控制中心，工业数据包括工业环境数据、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业数据无线监测及融合系统，其特征在于，包括多个终端监测仪表、数据融合网关、数据控制中心以及数据显示中心，所述终端监测仪表分别与数据融合网关的第一端、数据控制中心的第一端双向连接，所述数据融合网关的第二端与数据控制中心的第二端双向连接，所述数据控制中心的第三端与数据显示中心双向连接，所述终端监测仪表用于实时采集工业数据，并将采集的工业数据传输给数据融合网关或数据控制中心，所述工业数据包括工业环境数据、工业设备运行数据和工业设备电源数据；/n所述数据融合网关用于接收或获取采集的工业数据、对工业数据进行融合处理，并将融合后的工业数据上传至数据控制中心；/n所述数据控制中心用于存储并分析融合后的工业数据，以实现工业数据的远程监测；/n所述数据显示中心用于显示来自数据控制中心分析后的工业数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业数据无线监测及融合系统，其特征在于，包括多个终端监测仪表、数据融合网关、数据控制中心以及数据显示中心，所述终端监测仪表分别与数据融合网关的第一端、数据控制中心的第一端双向连接，所述数据融合网关的第二端与数据控制中心的第二端双向连接，所述数据控制中心的第三端与数据显示中心双向连接，所述终端监测仪表用于实时采集工业数据，并将采集的工业数据传输给数据融合网关或数据控制中心，所述工业数据包括工业环境数据、工业设备运行数据和工业设备电源数据；
所述数据融合网关用于接收或获取采集的工业数据、对工业数据进行融合处理，并将融合后的工业数据上传至数据控制中心；
所述数据控制中心用于存储并分析融合后的工业数据，以实现工业数据的远程监测；
所述数据显示中心用于显示来自数据控制中心分析后的工业数据。


2.根据权利要求1所述的一种工业数据无线监测及融合系统，其特征在于，所述终端监测仪表设有内置备用电源、数据传感器、仪表通信单元、处理单元、按键、电源检测单元和液晶显示屏，所述仪表通信单元包括LoRa通信模块和WiFi通信模块，所述内置备用电源用于提供备用电能给数据传感器、仪表通信单元、处理单元、电源检测单元和液晶显示屏；
所述数据传感器与处理单元连接，以将采集的工业环境数据和工业设备运行数据传输给处理单元；
所述按键与处理单元连接，以设置工业环境数据报警阈值、工业设备运行数据报警阈值和数据通信模式；
所述电源检测单元与工业设备电源连接，以检测工业设备电源的工作状态，即工业设备电源数据；
所述电源检测单元与处理单元连接，以将工业设备电源数据传输给处理单元；
所述处理单元连接至仪表通信单元，以控制仪表通信单元传输采集的工业数据；
所述液晶显示屏与处理单元连接，用于本地显示采集的工业数据。


3.根据权利要求2所述的一种工业数据无线监测及融合系统，其特征在于，所述终端监测仪表通过LoR...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中瑞，左佳，
申请(专利权)人：上海仪电集团有限公司中央研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31