【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多晶硅生产信息化，特别是涉及一种多晶硅生产车间数据采集系统。
技术介绍
1、多晶硅是一种重要的功能材料，广泛用于集成电路、晶体管、太阳能电池的生产等，深刻而广泛的影响我国在高科技领域和新能源发展方面的利益。多晶硅产业蓬勃发展，多晶硅生产能耗巨大，生产车间能耗占比达 70%以上，在智能制造与低 碳工厂的发展背景下，多晶硅生产车间具有极大的节能潜力。
2、针对多晶硅生产企业生产过能源消耗巨大的特点，同时多晶硅生产企业生产过程中生产设备的运行状态、生产调度信息以及设备能耗、物料消耗、 仓储调度信息等随生产过程推进而不断更新，产生大量时序数据。对于企业来说，这些数据具有重要意义，可以为多晶硅生产车间设备的运行状态监测、能源消耗情况统计、物料消耗情况以及生产成本管控等提供有效的数据支持和决策依据。因此采集多晶硅生产设备运行时的生产状态数据和能耗数据，对今后进行生产过程进行监测、分析、趋势发现和决策意义重大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多晶硅生产车间数据采集系统，主要通过数据采集硬件和软件以及信息通信技术实现多晶硅生产数据的高效采集。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多晶硅生产车间数据采集系统，包含能耗数据生产、状态数据采集，具体包括数据感知层、通信传输层、数据管理层和应用管理层四个关键层级。其特征在于，所述的数据感知层，通过物联网技术和传感器、多功能电表、plc及i/o端口等设备，实现对生产状态和能耗数据的实时采集
3、进一步地，多晶硅生产车间能耗数据采集方法具体包括以下步骤：
4、步骤一，根据多晶硅生产设备的额定功率以及接入端额定电流值选择电流互感器，并串联在设备输入端待测电路中；
5、步骤二，选择电压互感器并联在待测电路中，用于测量生产设备一次端输入电压；
6、步骤三， 采用多功能电表测量电流互感器和电压互感器变换后的电信号，收集二次端低压电路的电流、电压、功率等设备用电参数；
7、步骤四，通过rs-485通信接口，采用modbus通讯协议将采集到的用电参数传输至数据库；
8、步骤五，在高压侧用电设备的电能质量采集中，通过绝缘双绞线连接电流互感器与电压互感器，经一次降压后使用多功能电表将电信号的二次值转换；
9、步骤六，将设备的电流、电压、功率等监测数据上传至本地服务器的数据库中。
10、进一步地，多晶硅生产车间生产状态数据采集方式包括以下步骤：
11、步骤一，传感器数据采集：通过传感器采集生产设备冷却水进出水温度、循环水温度、尾气温度等数据；
12、步骤二，plc控制器参数读取：通过plc控制器读取设备运行时间、设备开车时刻等数据；
13、步骤三，设备i/o通讯接口传输：通过设备i/o通讯接口传输不同数据包格式和不同参数的生产状态数据；
14、步骤四，上传数据至本地服务器的数据库中。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
16、1、本专利技术提供的一种多晶硅生产车间数据采集系统，利用物联网技术和各种传感器、多功能电表等设备，能够收集多晶硅生产过程中的各种数据，实现数据的全面感知和采集，提高了数据采集的准确性和效率；
17、2、本专利技术提供的一种多晶硅生产车间数据采集系统，通过工业以太网和tcp/ip协议等通信技术，实现数据的快速传输和通信，提高了数据传输的稳定性和可靠性，保障了数据的安全性和隐私性；
18、3、本专利技术提供的一种多晶硅生产车间数据采集系统，通过本地服务器和管理软件对数据进行管理和应用，实现数据的集中管理和应用，提高了数据处理的速度和效率，同时也可以对多晶硅生产过程进行实时监控和优化，提高生产效率和产品质量。
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1.一种多晶硅生产车间数据采集系统，包括数据感知层、通信传输层、数据管理层和应用管理层四个关键层级。其特征在于，所述的数据感知层，通过物联网技术和传感器、多功能电表、PLC及I/O端口等设备，实现对生产状态和能耗数据的实时采集。所属的通信传输层，通过多线程技术和本地服务器确保数据传输的可靠性和高效性。所属的数据管理层，负责存储和集中管理底层设备上传的数据，利用本地数据库和Kafka消息中间件进行数据操作。所属的应用管理层通过TCP/IP协议实现对数据的灵活操作，满足多晶硅生产过程的实时监测和应用需求。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：数据感知层采用物联网技术，使用传感器收集生产状态数据，使用多功能电表采集设备能耗数据，PLC和 I/O端口采集生产设备的控制操作信息，将以上设备接口通过RS-485接入工业以太网，实现数据采集程。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：通信传输层建立数据感知层与数据管理层的连接通讯，企业采用多线程技术进行通信任务，在企业布设有本地服务器，在接收底层设备上传的信息
4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：数据管理层通过本地服务器进行管理，服务器可对该层级的生产车间局域网、本地数据库、Kafka 进行操作，本地数据库中负责存储数据感知层设备上传的生产状态数据与能耗数据，应用管理层可发出指令对数据库中内容进行调用，本地服务器对 Kafka 发出指令，对消息中间件数据集群进行收发操作。
5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：应用管理层通过TCP/IP协议与数据管理层建立通讯，可以由服务器发出调用指令，对另外三个系统层级采集、传递、封装处理过的能耗数据和生产态数据进行操作，实现生产状态和能耗数据的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多晶硅生产车间数据采集系统，包括数据感知层、通信传输层、数据管理层和应用管理层四个关键层级。其特征在于，所述的数据感知层，通过物联网技术和传感器、多功能电表、plc及i/o端口等设备，实现对生产状态和能耗数据的实时采集。所属的通信传输层，通过多线程技术和本地服务器确保数据传输的可靠性和高效性。所属的数据管理层，负责存储和集中管理底层设备上传的数据，利用本地数据库和kafka消息中间件进行数据操作。所属的应用管理层通过tcp/ip协议实现对数据的灵活操作，满足多晶硅生产过程的实时监测和应用需求。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：数据感知层采用物联网技术，使用传感器收集生产状态数据，使用多功能电表采集设备能耗数据，plc和 i/o端口采集生产设备的控制操作信息，将以上设备接口通过rs-485接入工业以太网，实现数据采集程。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产车间数据采集系统，其特征在于：通信传输层建立数据感知层与数...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立新，张雄业，晁雪薇，胡雪，刘富贵，赵丹，于文浩，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
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