一种钢铁制造工业的互联网平台系统技术方案

本发明专利技术提供了一种钢铁制造工业的互联网平台系统，包括数据源层，用于获取钢铁制造业务中的数据，并对数据进行边缘预处理；云基础层，用于提供虚拟设备，对所述数据进行处理和存储；云平台层，用于提供应用钢铁制造全生命周期的数据建模、资源管理、钢铁大数据系统的构建、应用软件的开发和组件库工业应用；应用层，基于钢铁制造和运营场景构建应用软件，包括生产软件、管理软件、设计软件和服务软件。本发明专利技术将钢铁制造工艺技术与工业互联网等新一代信息技术创新融合，实现钢铁制造经营数据互联共享，在提高钢铁企业生产效率同时构建全要素、全产业链、全价值链的新型钢铁生产制造和服务体系，弥补了当前钢铁制过程综合管理的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁制造工业的互联网平台系统
本专利技术涉及钢铁制造业信息
，尤其是一种钢铁制造工业的互联网平台系统。
技术介绍
钢铁制造装备的大型化是高效率、低成本的基础，目前尚无颠覆性的制造工艺创新以改变现状，通过提升制造管理的柔性来适应日益快速变化的用户需求，就显得极为迫切。用户需求个性化特征是用户对产品和服务质量标准、性能、外形、速度的差异化要求，追求产品全生命周期过程的用户追溯。而对钢铁制造企业而言，则主要体现在钢铁产品多品种、小批量、短工期、交货灵活性等方面。实现钢铁产品的个性化制造，解决方案就归结为“以大规模、标准化制造成本来满足多品种、小批量需求”，在现有工艺装备不发生重大创新的前提下，生产组织呈现出足够柔性和灵活性；因此，有必要找到一种方式和手段，能够在“钢铁制造大规模、标准化”固有本质和“小批量、多品种”新特征之间找到一种平衡，从而既满足用户的需求，又使得制造企业可以获利，在价值链上公平地共享价值。而这除了服务领域的提升之外，最重要的是制造组织管理的智能化，现有技术在钢铁制造领域的智能化管理方面存在技术缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种钢铁制造工业的互联网平台系统，用于解决现有钢铁制造领域的智能化管理方面存在技术缺陷的问题。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术提供了一种钢铁制造工业的互联网平台系统，所述系统包括：数据源层，用于获取钢铁制造业务中的数据，并对数据进行边缘预处理；云基础层，用于提供虚拟设备，对所述数据进行处理和存储；云平台层，用于提供应用钢铁制造全生命周期的数据建模、资源管理、钢铁大数据系统的构建、应用软件的开发和组件库工业应用；应用层，基于钢铁制造和运营场景构建应用软件，包括生产软件、管理软件、设计软件和服务软件。进一步地，所述系统还包括系统安全层，所述系统安全层用于系统的安全防护，包括分别对数据源层、云基础层、平台层和应用层的防护。进一步地，所述系统安全层对数据源层的防护包含安全区划、边界防护、访问控制、入侵防范、安全审计的防护策略；系统安全层对云基础层的防护包含服务器安全、存储安全、网络安全和虚拟化安全；系统安全层对平台层的防护包含数据分析服务安全、微服务组件安全和应用开发环境安全；系统安全层对应用层的防护包括业务应用安全和工业应用程序安全。进一步地，所述服务器安全包括身份鉴别认证、访问控制、安全审计、资源控制、恶意代码防范和入侵防范；所述存储安全包括数据敏感度界定、数据加密、数据完整性检测、数据授权、数据验证、遗留数据处理、数据备份和数据恢复；所述网络安全包括区域划分、访问控制、网络设备防护和网络安全检测；所述虚拟化安全包括虚拟机安全、虚拟网络安全和虚拟平台安全。进一步地，所述数据源层获取的数据包括钢铁制造现场的监控数据、试验数据、企业内部的运营数据、与上下游企业或产业协同系统数据。进一步地，所述监控数据包括钢铁制造工序的PLC/DCS数据、SCADA数据、检测仪表数据、视频数据和设备数据；所述实验数据包括铁前工序原燃料检验数据、钢水成分半成品检验数据和轧钢工序成品检验数据。进一步地，所述虚拟设备包括虚拟化的计算资源、网络资源和存储资源；所述云基础层为平台层和应用层的功能运行、能力构建和服务供给提供计算、存储和网络云基础设施。进一步地，所述平台层的数据建模包括数据建模分析、钢铁工艺机理模型、数据驱动模型、基础化及基础组件；所述资源管理包括设备管理、运维管理和故障恢复；所述钢铁大数据系统的构建包括钢铁制造业务数据清洗、管理、分析和可视化；应用软件的开发包括可视化开发工具和微服务开发框架；组件库工业应用包括上游企业数据、下游企业数据、协议解析和边缘数据处理。进一步地，所述应用层中构建的生产软件包括PLC软件、DCS软件和SCADA软件；所述管理软件包括ERP软件和MES软件；所述设计软件包括订单设计软件和钢铁材料设计软件；所述运行服务软件包括钢铁产品质量跟踪软件和产品生产过程溯源软件。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术将钢铁制造工艺技术与工业互联网等新一代信息技术创新融合，实现钢铁制造经营数据互联共享，在提高钢铁企业生产效率同时构建全要素、全产业链、全价值链的新型钢铁生产制造和服务体系，弥补了当前钢铁制过程综合管理的空白。同时基于钢铁制造流程的自身特点，通过在钢铁生产实际过程中不断优化和完善，可实现钢铁企业推进信息化与工业化深度融合，完成新一代信息技术与先进制造技术创新结合，助力信息化条件支撑下的钢铁产业转型升级，构建开放、共享、协作的智能制造产业生态发展，提升钢铁企业生产效率和技术水平，助力企业实现高质量发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述互联网平台系统的原理示意图；图2为本专利技术所述互联网平台系统的结构示意图；图3为本专利技术所述数据源层的结构示意图；图4为本专利技术所述云基础层的结构示意图；图5为本专利技术所述平台层的结构示意图；图6为本专利技术所述安全防护层的结构示意图；图7为本专利技术所述安全防护层对对基础层的防护示意图；图8为本专利技术所述应用层的结构示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。本专利技术提供一种钢铁制造的工业互联网平台系统，如图1和图2所示，该系统包括数据源层1、云基础层2、平台层3、系统安全层4和应用层5。数据源层1主要利用泛在网络和感知技术对钢铁多源设备、异构系统等要素进行高效采集和云端汇聚，完成数据集成和边缘处理；云基础层2基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术，根据需求进行弹性分配，并确保资源使用的安全与隔离，为平台用户提供完善的云基础设施服务；平台层3是钢铁工业互联网的核心，它在云基础层模块基础上构建一个可扩展的应用支撑系统，为钢铁应用软件开发提供基础平台；系统安层的相关安全防护措施及策略贯穿数据源层、云基础层、平台层、应用层，防护范围包括构成钢铁工业互联网平台的各类物理或虚拟基础设施资源、数据分析服务、开发套件、工业应用等；应用层5面向钢铁制造应用场景，利用冶炼、材料等领域的专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁制造工业的互联网平台系统，其特征是，所述系统包括：/n数据源层，用于获取钢铁制造业务中的数据，并对数据进行边缘预处理；/n云基础层，用于提供虚拟设备，对所述数据进行处理和存储；/n云平台层，用于提供应用钢铁制造全生命周期的数据建模、资源管理、钢铁大数据系统的构建、应用软件的开发和组件库工业应用；/n应用层，基于钢铁制造和运营场景构建应用软件，包括生产软件、管理软件、设计软件和服务软件。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢铁制造工业的互联网平台系统，其特征是，所述系统包括：
数据源层，用于获取钢铁制造业务中的数据，并对数据进行边缘预处理；
云基础层，用于提供虚拟设备，对所述数据进行处理和存储；
云平台层，用于提供应用钢铁制造全生命周期的数据建模、资源管理、钢铁大数据系统的构建、应用软件的开发和组件库工业应用；
应用层，基于钢铁制造和运营场景构建应用软件，包括生产软件、管理软件、设计软件和服务软件。


2.根据权利要求1所述钢铁制造工业的互联网平台系统，其特征是，所述系统还包括系统安全层，所述系统安全层用于系统的安全防护，包括分别对数据源层、云基础层、平台层和应用层的防护。


3.根据权利要求2所述钢铁制造工业的互联网平台系统，其特征是，所述系统安全层对数据源层的防护包含安全区划、边界防护、访问控制、入侵防范、安全审计的防护策略；系统安全层对云基础层的防护包含服务器安全、存储安全、网络安全和虚拟化安全；系统安全层对平台层的防护包含数据分析服务安全、微服务组件安全和应用开发环境安全；系统安全层对应用层的防护包括业务应用安全和工业应用程序安全。


4.根据权利要求3所述钢铁制造工业的互联网平台系统，其特征是，所述服务器安全包括身份鉴别认证、访问控制、安全审计、资源控制、恶意代码防范和入侵防范；所述存储安全包括数据敏感度界定、数据加密、数据完整性检测、数据授权、数据验证、遗留数据处理、数据备份和数据恢复；所述网络安全包括区域划分、访问控制、网络设备防护和网络安全检测；所述虚拟化安全包括虚拟机安全、虚拟网络安全和虚拟平台安全。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒，周平，范鹍，王成镇，黄少文，张学民，李长新，霍宪刚，李超，王晓明，常亮，牛春波，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37