一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统和方法技术方案

一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统和方法，该系统包括作为所有风电叶片生产线全息数据的数字孪生载体的中控系统和用于采集每条风电叶片生产线数据的边缘系统，边缘系统与中控系统通讯连接；所述边缘系统包括模具集群、与模具集群内各模具配套设置的设备集群以及与每条风电叶片生产线配套设置的边缘控制柜，设备集群通过数采插接箱与边缘控制柜相连。本发明专利技术利用边缘计算去中心化的方式对叶片生产的所有模具、设备进行数字化采集，系统的兼容性和可拓展性强，数据传输低延迟实时性高、数据存储安全，对采集的第一手数据进行精确加工和处理，更适合产品结构更新换代越来越频繁的生产方式。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统和方法
本专利技术涉及一种风电叶片制造数采控制方法，特别涉及一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统和方法。
技术介绍
随着目前风电叶片往大尺寸、轻量化、高效率和高性价比方向发展，对叶片的制造方式和加工过程质量控制也越来越严，高精尖的风电叶片越来越需要转换目前单纯依靠人工进行加工控制的生产方式，自动化、智能化将是以后风电叶片制造突破瓶颈的重要手段，智能的生产自然离不开数采和自动控制。目前，自动化智能化的生产方式在风电叶片行业尚无成熟应用，在其它制造行业基于自动化和智能化的数采制造加工技术应用较为成熟，常见的控制方式多为直接采集各种数据到一个中控数据中心然后进行数据加工、展示和存储，这种多点直接对接中心的数采控制方式存在抗干扰能力差、数据采集量小、网络延迟高、布线复杂成本高、中控依赖程度高系统不稳定容易卡死等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构稳定、更换方便、数据安全和智能化的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统。本专利技术所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种采用上述风电叶片制造数采控制系统的数采控制方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本专利技术是一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特点是，该系统包括作为所有风电叶片生产线全息数据的数字孪生载体的中控系统和用于采集每条风电叶片生产线数据的边缘系统，边缘系统与中控系统通讯连接；>所述边缘系统包括模具集群、与模具集群内各模具配套设置的设备集群以及与每条风电叶片生产线配套设置的边缘控制柜，设备集群通过数采插接箱与边缘控制柜相连。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述中控系统由数据存储服务器、网络服务器和显示终端服务器组成，显示终端服务器与数据存储服务器连接，数据存储服务器通过网络服务器与边缘控制柜通讯连接；网络服务器，负责边缘系统和中控系统间的网络管理和通讯；数据存储服务器，对接收的数据进行存储同时具备所有边缘系统数据的备份存储功能；显示终端服务器，通过数字孪生技术对所生产的大数据进行可视化。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述模具集群包括主模具、大梁辅模和腹板辅模。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述设备集群通过有线数据线与数采插接箱连接，数采插接箱通过有线网络与边缘控制柜连接。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述设备集群包括设在模具集群上的模具工装、工装仪表和视频采集终端，还包括风电叶片生产过程中的树脂设备、机加工设备和油漆腻子设备。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述边缘控制柜内设有与中控系统无线通讯的无线模块。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述数采插接箱上设有若干数据接口。本专利技术所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本专利技术是一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制方法，其特点是，该方法采用上述的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，该方法为，使用数据采集技术对各风电叶片生产线下对应的所有模具、设备集群进行数字化采集；通过数采插接箱将采集到的整条风电叶片生产线的数据汇集到边缘控制柜，边缘控制柜对所有数据进行编译、存储、计算、展示和加工，加工后的数据通过该边缘控制柜的无线模块发送至中控系统，在中控系统的显示终端服务器上进行可视化显示和数据的再加工，实现了风电叶片生产制造全部数据的采集。本专利技术利用边缘计算去中心化的方式对叶片生产的所有模具、设备进行数字化采集，系统的兼容性和可拓展性强，数据传输低延迟实时性高、数据存储安全，系统通过设置数采插接箱和边缘控制柜对采集的第一手数据进行精确加工和处理，更适合产品结构更新换代越来越频繁的生产方式。与现有技术相比，结构更稳定、更换更方便、数据更安全和智能化，应用范围更广泛。附图说明图1是本专利技术所述数采控制系统的原理框图；图2为本专利技术所述边缘系统的原理框图；图3为本专利技术所述设备集群的原理框图。具体实施方式以下参照附图，进一步描述本专利技术的具体技术方案，以使本
的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对本专利技术权利的限制。参照图1-3，一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，该系统包括作为所有风电叶片生产线全息数据的数字孪生载体的中控系统1和用于采集每条风电叶片生产线数据的边缘系统2，边缘系统2与中控系统通讯连接；所述边缘系统包括模具集群、与模具集群内各模具配套设置的设备集群6以及与每条风电叶片生产线配套设置的边缘控制柜12，设备集群6通过数采插接箱11与边缘控制柜12相连。所述中控系统由数据存储服务器10、网络服务器9和显示终端服务器8组成，显示终端服务器8与数据存储服务器10连接，数据存储服务器10通过网络服务器9与边缘控制柜12通讯连接；网络服务器9，负责边缘系统和中控系统间的网络管理和通讯；数据存储服务器10，对接收的数据进行存储同时具备所有边缘系统数据的备份存储功能；显示终端服务器8，通过数字孪生技术对所生产的大数据进行可视化。所述模具集群包括主模具3、大梁辅模4和腹板辅模5。所述设备集群6通过有线数据线13与数采插接箱11连接，数采插接箱11通过有线网络14与边缘控制柜12连接，有线方式使得大量不同基础数据在小范围内传输速度、质量和抗干扰性得到了有效保障。所述设备集群6包括设在模具集群上的模具工装、工装仪表和视频采集终端7，还包括风电叶片生产过程中的树脂设备、机加工设备和油漆腻子设备，上述各设备可根据使用性质或使用地点工序等进行集群划分组成生产线边缘系统或公共设备边缘系统。在所述边缘控制柜12内设有与中控系统1无线通讯的无线模块。在所述数采插接箱11上设有若干数据接口，预留足够的数据接口，使得数采插接箱的扩展性强，可在模具更换或设备调整时实现快速移机和无损切换。一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制方法，该方法采用上述的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，该方法为，使用数据采集技术对各风电叶片生产线下对应所有模具3/4/5、设备集群6、以及视频采集终端7的视频进行数字化采集，采集到的数据通过每套模具配套的数采插接箱11最终将整条风电叶片生产线的所有数据汇集到边缘控制柜12，边缘控制柜12对所有数据通过内置专用软件进行编译、存储、计算、展示和加工，加工后的数据通过该边缘控制柜的无线模块发送至中控系统1，并在中控系统1的显示终端服务器8上进行可视化显示和数据的再加工，实现了叶片生产制造全部数据和数采，同时由于该控制方法在以每条生产线为单位的边缘系统2就进行了数据的存储、分析和加工，减少了所有模具直接向中控系统发送大量数据带来的网络拥堵、延迟和数据传输硬件成本的增加，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特征在于：该系统包括作为所有风电叶片生产线全息数据的数字孪生载体的中控系统和用于采集每条风电叶片生产线数据的边缘系统，边缘系统与中控系统通讯连接；/n所述边缘系统包括模具集群、与模具集群内各模具配套设置的设备集群以及与每条风电叶片生产线配套设置的边缘控制柜，设备集群通过数采插接箱与边缘控制柜相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特征在于：该系统包括作为所有风电叶片生产线全息数据的数字孪生载体的中控系统和用于采集每条风电叶片生产线数据的边缘系统，边缘系统与中控系统通讯连接；
所述边缘系统包括模具集群、与模具集群内各模具配套设置的设备集群以及与每条风电叶片生产线配套设置的边缘控制柜，设备集群通过数采插接箱与边缘控制柜相连。


2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特征在于：所述中控系统由数据存储服务器、网络服务器和显示终端服务器组成，显示终端服务器与数据存储服务器连接，数据存储服务器通过网络服务器与边缘控制柜通讯连接；
网络服务器，负责边缘系统和中控系统间的网络管理和通讯；
数据存储服务器，对接收的数据进行存储同时具备所有边缘系统数据的备份存储功能；
显示终端服务器，通过数字孪生技术对所生产的大数据进行可视化。


3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特征在于：所述模具集群包括主模具、大梁辅模和腹板辅模。


4.根据权利要求1所述的基于边缘计算的风电叶片制造数采控制系统，其特征在于：所述设备集群通过有线数据线与...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，袁凌，李奎，于宁建，窦玉祥，印厚飞，程朗，何明，槐衍昆，包振江，王瀚，杨智，
申请(专利权)人：国电联合动力技术连云港有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32