基于工业互联网下工厂生产安全预警方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法及系统，包括如下步骤：数据采集步骤：获取空气成分采集信息和设备组件监控信息；数据分析步骤：对空气成分采集信息和设备组件监控信息进行处理，并对处理后的信息进行判断；安全决策分析步骤：对判断后的信息进行决策判断。本发明专利技术通过对设备运行状态及空气成分进行数据采集，通过约定格式规范数据采集数据准确。集数据准确。集数据准确。

【技术实现步骤摘要】
基于工业互联网下工厂生产安全预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及电通信技术中数字信息的传输与消息数据处理的
，具体地，涉及一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法及系统，可以应用于智能制造生产线中的监测信息采集处理系统和安全预警系统中。

技术介绍

[0002]随着国家大力发展“新基建”，以大数据为技术中心点，为传统工业企业提供安全、合规的生产环境，避免发生安全事故对人员安全造成威胁，保障企业生产稳步进行，减少因为故障事故导致的生产力受挫，加强企业管控及风险意识。
[0003]公开号为CN111865680A的中国专利技术专利文献公开了一种工厂生产加工设备故障预警系统，包括中央处理器、设备信息采集单元和登录模块，所述中央处理器的输入端通过导线与设备信息采集单元的输出端电性连接，且设备信息采集单元的输出端通过导线与设备数据处理单元的输入端电性连接。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为上述技术较不完善，采集的数据准确性、实时性以及稳定性较差，不能及时预警和防范。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法及系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，包括如下步骤：数据采集步骤：获取空气成分采集信息和设备组件监控信息；数据分析步骤：对空气成分采集信息和设备组件监控信息进行处理，并对处理后的信息进行判断；安全决策分析步骤：对判断后的信息进行决策判断；所述数据分析步骤包括如下步骤：消息抽象步骤：对空气成分采集信息和设备组件监控信息过滤干扰因素和无效指标，通过storm框架进行流式计算，使用storm中的spouts实时处理消息队列中的消息抽象为tuple发送到bolt；过滤聚合步骤；bolt对tuple进行过滤和聚合，得到过滤聚合后的空气分子含量和设备运行状况数据，并按时间窗口聚合空气分子指标和设备运行指标；存储步骤：将过滤聚合后的空气分子含量、设备运行状况数据、空气分子指标和设备运行指标存储到Hadoop。
[0007]优选的，该方法还包括运行状态监测报表步骤：读取判断后的信息，并进行分类统计和展示。
[0008]优选的，所述数据采集步骤包括如下步骤：
信息获取步骤：对工业生产环境中的空气成分检测，并获取预定空气成分含量；获取工业生产中设备运行状况；发送步骤：将预定空气成分含量和设备运行状况，按照协议约定转化为字符串，将转化后的字符串拼接成JSON发送到预定消息中间件。
[0009]优选的，在所述信息获取步骤中，所述设备运行状况包括设备监控状态信息、设备性能指标信息、设备违规操作信息、过载运行信息和设备使用抓拍信息。
[0010]优选的，所述安全决策分析步骤包括如下步骤：决策判断步骤：对Hadoop中的数据进行决策处理，构建有向无循环图，建造分析模型；对于在时间窗口内空气分子含量与设备运行状况数据达到临界指标，并且满足条件的，进行决策判断；结果处理步骤：对决策判断的结果，进行预警广播并存储数据库。
[0011]优选的，所述运行状态监测报表步骤包括如下步骤：分类统计步骤：从Hadoop中读取数据进行分类统计；展示步骤：将分类统计后的数据展示到页面。
[0012]根据本专利技术提供的一种基于工业互联网下工厂生产安全预警系统，包括如下模块：数据采集模块：获取空气成分采集信息和设备组件监控信息；数据分析模块：对空气成分采集信息和设备组件监控信息进行处理，并对处理后的信息进行判断；安全决策分析模块：对判断后的信息进行决策判断；所述数据分析模块包括如下模块：消息抽象模块：对空气成分采集信息和设备组件监控信息过滤干扰因素和无效指标，通过storm框架进行流式计算，使用storm中的spouts实时处理消息队列中的消息抽象为tuple发送到bolt；过滤聚合模块；bolt对tuple进行过滤和聚合，得到过滤聚合后的空气分子含量和设备运行状况数据，并按时间窗口聚合空气分子指标和设备运行指标；存储模块：将过滤聚合后的空气分子含量、设备运行状况数据、空气分子指标和设备运行指标存储到Hadoop。
[0013]优选的，该系统还包括运行状态监测报表模块：读取判断后的信息，并进行分类统计和展示。
[0014]优选的，所述数据采集模块包括如下模块：信息获取模块：对工业生产环境中的空气成分检测，并获取预定空气成分含量；获取工业生产中设备运行状况；发送模块：将预定空气成分含量和设备运行状况，按照协议约定转化为字符串，将转化后的字符串拼接成JSON发送到预定消息中间件。
[0015]优选的，在所述信息获取模块中，所述设备运行状况包括设备监控状态信息、设备性能指标信息、设备违规操作信息、过载运行信息和设备使用抓拍信息。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过对设备运行状态及空气成分进行数据采集，通过约定格式规范数据
采集数据准确；2、本专利技术通过storm框架进行实时流式计算，进行过滤，聚合操作；确保数据实时性，达到灾情及时预警，及时防范；对时间窗口内数据进行聚合处理，得到稳定且具有代表性的数据集合；3、本专利技术将实时数据存储至Hadoop用作监控记录，通过模型处理，当多个指标在同一时间同一空间内达到阈值，进行报警预警；4、本专利技术对检测情况进行展示统计，方便安全管控人员进行复盘分析，对参数调优，达到模型优化的目的。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术流程框图。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0019]本专利技术实施例公开了一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，如图1所示，提供以大数据生态技术，AI智能分析实现工业生产安全预警系统。该方法包括数据采集、数据分析、安全分析决策和运行状态监测报表。
[0020]数据采集，包括如下步骤：步骤A：获取空气成分采集信息，设备组件监控信息。具体为：工业生产环境中的空气成分检测，将其特定空气成分含量以key
‑
value形式传递给数据分析系统。key
‑
value表示键值对。工业生产环境中的空气成分含量进行检测，包括易燃气体（氢、甲烷、丙烷等）、有害气体（一氧化碳、二氧化硫、氟等）、氧气等检测。将检测信息以键值对的方式传递给数据分析系统。
[0021]工业生产中设备状态监控，设备性能指标，设备违规操作，过载运行，设备使用抓拍。由于监测设备多种多样，数据格式不统一，数据存储方式不一致，导致设备端的监测数据难以收集的难点。对于这点，我们通过使用logstash的input从多种数据存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：数据采集步骤：获取空气成分采集信息和设备组件监控信息；数据分析步骤：对空气成分采集信息和设备组件监控信息进行处理，并对处理后的信息进行判断；安全决策分析步骤：对判断后的信息进行决策判断；所述数据分析步骤包括如下步骤：消息抽象步骤：对空气成分采集信息和设备组件监控信息过滤干扰因素和无效指标，通过storm框架进行流式计算，使用storm中的spouts实时处理消息队列中的消息抽象为tuple发送到bolt；过滤聚合步骤；bolt对tuple进行过滤和聚合，得到过滤聚合后的空气分子含量和设备运行状况数据，并按时间窗口聚合空气分子指标和设备运行指标；存储步骤：将过滤聚合后的空气分子含量、设备运行状况数据、空气分子指标和设备运行指标存储到Hadoop。2.根据权利要求1所述的基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，其特征在于，该方法还包括运行状态监测报表步骤：读取判断后的信息，并进行分类统计和展示。3.根据权利要求1所述的基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，其特征在于，所述数据采集步骤包括如下步骤：信息获取步骤：对工业生产环境中的空气成分检测，并获取预定空气成分含量；获取工业生产中设备运行状况；发送步骤：将预定空气成分含量和设备运行状况，按照协议约定转化为字符串，将转化后的字符串拼接成JSON发送到预定消息中间件。4.根据权利要求3所述的基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，其特征在于，在所述信息获取步骤中，所述设备运行状况包括设备监控状态信息、设备性能指标信息、设备违规操作信息、过载运行信息和设备使用抓拍信息。5.根据权利要求1所述的基于工业互联网下工厂生产安全预警方法，其特征在于，所述安全决策分析步骤包括如下步骤：决策判断步骤：对Hadoop中的数据进行决策处理，构建有向无循环图，建造分析模型；对于在时间窗口内空气分子含量与设备运行状况数据达到临界指标，并且满足条件的，进行决策判断；结果处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乾坤，赵何，张志琦，
申请(专利权)人：江苏智云天工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：