一种基于工业互联网的胎架远程监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工业互联网的胎架远程监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据监测模块，数据采集模块包括若干传感器节点，实时采集胎架工作数据，数据传输模块用于数据之间的通信，数据处理模块首先接入多台胎架并进行有效管理，再将数据进行处理，并转发至云服务器，最后根据云服务器下发的规则或模型对实时数据进行处理，数据监测模块用于胎架远程信息的获取和发布。本发明专利技术将胎架接入工业互联网远程监测系统，实现了对胎架工作数据的实时监测，极大地降低了管理人员现场监督的工作量，有利于及时掌握胎架的整体工作情况，大大提高了工作效率。本发明专利技术还公开了一种基于工业互联网的胎架远程监测系统的监测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业互联网的胎架远程监测系统及监测方法
本专利技术涉及胎架远程监测，具体是涉及一种基于工业互联网的胎架远程监测系统及其监测方法。
技术介绍
在船舶分段建造现场，分段作为船体的基本元素，其质量控制的好坏直接影响到船台合拢的难度和效率，进一步影响船舶的航行性能指标，最终关系到船舶制造业的产品质量、生产效率、生产成本以及生产周期。对于分段而言，胎架是分段建造的基础，目前，胎架工作数据大多仍然通过人工采集、手工记录，最后输入到计算机中进行汇总，普遍存在数据采集滞后、实时监测和统计困难、数据可靠性低、利用率差等问题，严重制约了船舶分段建造的精度和效率。现有的传统胎架远程监测系统对胎架工作数据采集不全面，采集后的数据也只进行了简单的统计，且胎架运行过程信息不流通、无法实时展示工作数据，导致管理人员不能及时掌握胎架工作情况。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种对胎架数据实时采集、多次处理统计并实时显示的基于工业互联网的胎架远程监测系统。本专利技术还提供一种上述远程监测系统的监测方法。技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种基于工业互联网的胎架远程监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据监测模块，所述数据采集模块包括若干传感器节点，所述传感器节点用于采集胎架的工作数据；所述数据传输模块将数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块；所述数据处理模块包括边缘网关和云服务器，所述边缘网关采用边缘计算将接收到的数据进行处理分析，并将处理后的数据转发至云服务器，云服务器运算处理后的数据得到规则或模型并下发至边缘网关，所述边缘网关再根据规则或模型对接收的数据进行处理，得出决策指令下发至胎架；所述数据监测模块远程获取和存储胎架数据，并通过Web系统进行发布。进一步的，所述传感器节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、GPS模块和电源模块，所述传感器模块用于采集胎架工作数据；所述处理器模块用于控制整个传感器节点，包括存储和处理该传感器节点中传感器模块采集的数据以及其他传感器节点发送的数据；所述无线通信模块用于收发采集的数据，以及该传感器节点与其他传感器节点发送的数据；所述GPS模块用于获取该传感器节点的位置信息；所述电源模块为该传感器节点供电。进一步的，所述边缘网关包括多设备接入和管理模块、数据分析和清洗模块、规则计算和信息决策模块；所述多设备接入和管理模块用于接收各胎架传感器节点采集的数据，并对各胎架的数据进行初步处理，然后对各胎架进行注册和管理；所述数据分析和清洗模块用于对初步处理的数据进行进一步处理，并将进一步处理后的数据上传至云服务器，云服务器运算数据得到规则或模型并下发至规则计算和信息决策模块；所述规则计算和信息决策模块根据规则或模型对各胎架的数据进行处理，得出决策指令下发至各胎架。进一步的，所述多设备接入和管理模块包括设备连接单元、数据转换单元和接入总线单元；所述设备连接单元通过有线或无线的方式连接各胎架并接收各胎架传感器节点采集的数据；所述数据转换单元用于对各胎架传感器节点采集的数据进行初步处理，将各胎架传感器节点采集的一种或多种类型的数据批量转换为同种规范的标准数据格式；所述接入总线单元通过消息总线根据初步处理的数据实现各胎架的注册和管理。进一步的，所述数据分析和清洗模块采用缺失值处理和数据滤波操作对初步处理的数据进行进一步处理。进一步的，所述规则计算和信息决策模块采用嵌入式规则引擎得出对胎架的决策指令。进一步的，所述嵌入式规则引擎包括触发条件部分、过滤条件部分和执行动作部分，所述触发条件部分是规则的入口，当输入的数据满足设定的触发条件时产生触发动作，所述过滤条件部分根据过滤条件对数据进行再次筛选，所述执行动作部分根据筛选后的数据对胎架下发决策指令，所述执行动作为嵌入式规则引擎的规则输出。进一步的，所述Web系统为B/S架构，包括数据访问层、业务逻辑层和页面显示层；所述数据访问层用于完成基本的数据访问，所述业务逻辑层用于完成数据的插入、删除和查询，所述页面显示层用于显示胎架实时数据和历史数据。本专利技术采用一种上述远程监测系统的监测方法，具体步骤如下：(1)传感器节点实时采集胎架的工作数据；(2)多设备接入和管理模块对采集的工作数据进行初步处理，并完成胎架的注册和管理；(3)数据分析和清洗模块将初步处理的数据进行进一步处理，并上传至云服务器，云服务器根据数据对胎架状态实时监测；(4)云服务器运算数据得到规则或模型并下发至边缘网关，同时云服务器判断是否存在异常；在产生异常时，对异常点定位并通知运维人员；(5)边缘网关根据云服务器下发的规则或模型得出决策指令，并将决策指令下发至胎架；(6)通过Web系统访问云服务器查看胎架实时数据和历史数据。有益效果：本专利技术相对于现有技术，其显著优点是采用工业互联网技术，在船舶分段建造过程中实现胎架工作数据的实时采集、传输、处理及监测；采用多个传感器节点对胎架的各种工作数据进行采集，采用边缘计算处理数据，将计算推至靠近胎架数据源的位置，从而更好地支持计算服务和数据的迁移，降低云服务器的访问压力，将胎架监测智能化和远程化，实现胎架精准监测。附图说明图1是本专利技术胎架远程监测系统的整体结构图；图2是本专利技术胎架远程监测系统监测方法的流程图。具体实施方式如图1所示，本实施例中的一种基于工业互联网的胎架远程监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据监测模块，数据采集模块是胎架远程监测系统的基础，包括若干传感器节点，传感器节点布置在胎架各部位用于采集胎架的各种工作数据，包括拉压力、温度、位移等数据。传感器节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、GPS模块和电源模块，传感器模块用于采集胎架工作数据并进行数据转换；处理器模块用于控制整个传感器节点，并将该传感器节点采集的数据以及其他传感器节点发送的数据进行存储和处理；无线通信模块用于该传感器节点与其他传感器节点之间的通信，以及该传感器节点与其他传感器节点之间的信息交换和收发数据，且无线通信模块通过收发数据功能向数据传输模块发送采集的拉压力、温度等数据；无线通信模块与数据传输模块之间采用短距离无线通信技术；GPS模块用于获取该传感器节点的位置信息；电源模块为该传感器节点供电。处理器模块和无线通信模块封装在无线单片机系列的芯片上。数据传输模块将数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块；数据传输模块可采用短距离无线通信技术如ZigBee、WiFi等进行数据通信，也可采用有线通信技术通过各种通讯介质如双绞线、电力线、光纤等进行数据通信。数据处理模块包括边缘网关和云服务器，边缘网关采用边缘计算对胎架接入并进行有效管理，将接收到的数据进行处理分析；边缘网关的功能模块包括多设备接入和管理模块、数据分析和清洗模块、规则计算和信息决策模块；多设备接入和管理模块用于接收各胎架传感器节点采集的数据，根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于工业互联网的胎架远程监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据监测模块，其特征在于，所述数据采集模块包括若干传感器节点，所述传感器节点用于采集胎架的工作数据；/n所述数据传输模块将数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块；/n所述数据处理模块包括边缘网关和云服务器，所述边缘网关采用边缘计算将接收到的数据进行处理分析，并将处理后的数据转发至云服务器，云服务器运算处理后的数据得到规则或模型并下发至边缘网关，所述边缘网关再根据规则或模型对接收的数据进行处理，得出决策指令下发至胎架；/n所述数据监测模块远程获取和存储胎架数据，并通过Web系统进行发布。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于工业互联网的胎架远程监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据监测模块，其特征在于，所述数据采集模块包括若干传感器节点，所述传感器节点用于采集胎架的工作数据；
所述数据传输模块将数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块；
所述数据处理模块包括边缘网关和云服务器，所述边缘网关采用边缘计算将接收到的数据进行处理分析，并将处理后的数据转发至云服务器，云服务器运算处理后的数据得到规则或模型并下发至边缘网关，所述边缘网关再根据规则或模型对接收的数据进行处理，得出决策指令下发至胎架；
所述数据监测模块远程获取和存储胎架数据，并通过Web系统进行发布。


2.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述传感器节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、GPS模块和电源模块，所述传感器模块用于采集胎架工作数据；所述处理器模块用于控制整个传感器节点，包括存储和处理该传感器节点中传感器模块采集的数据以及其他传感器节点发送的数据；所述无线通信模块用于收发采集的数据，以及该传感器节点与其他传感器节点之间的信息交换；所述GPS模块用于获取该传感器节点的位置信息；所述电源模块为该传感器节点供电。


3.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述数据传输模块采用短距离无线通信技术或有线通信技术。


4.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述边缘网关包括多设备接入和管理模块、数据分析和清洗模块、规则计算和信息决策模块；所述多设备接入和管理模块用于接收各胎架传感器节点采集的数据，并对各胎架的数据进行初步处理，然后对各胎架进行注册和管理；所述数据分析和清洗模块用于对初步处理的数据进行进一步处理，再将进一步处理后的数据上传至云服务器，云服务器运算数据得到规则或模型并下发至规则计算和信息决策模块；所述规则计算和信息决策模块根据下发的规则或模型对各胎架的数据进行处理，得出决策指令下发至各胎架。


5.根据权利要求4所述的远程监测系统，其特征在于，所述多设备接入和管理模块包括设备连接单元、数据转换单元和接入总线单元；所述设...

【专利技术属性】
技术研发人员：景旭文，蔡秋艳，陈宇，常文君，周宏根，刘金锋，康超，李炳强，张野，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32