一种高安全性的工业数据采集分析处理系统的制作方法

1.本发明涉及工业数据采集分析处理技术领域，具体涉及一种高安全性的工业数据采集分析处理系统。


背景技术：

2.工业大数据是指在工业领域中，围绕典型智能制造模式，从客户需求到销售、订单、计划、研发、设计、工艺、制造、采购、供应、库存、发货和交付、售后服务、运维、报废或回收再制造等整个产品全生命周期各个环节所产生的各类数据及相关技术和应用的总称；工业大数据技术是使工业大数据中所蕴含的价值得以挖掘和展现的一系列技术与方法，包括数据规划、采集、预处理、存储、分析挖掘、可视化和智能控制等。工业大数据应用，则是对特定的工业大数据集，集成应用工业大数据系列技术与方法，获得有价值信息的过程；由于现有技术不足，使得厂区内的自动化设备无法检测到员工的位置，使得厂区内的设备运行后对设备警戒范围内的人员造成损伤，从而影响厂区内员工的生命安全。
3.现有技术中也出现了一些关于高安全性的工业数据采集分析处理系统的技术方案，如申请号为cn201810885192.7的一项中国专利公开了一种高安全性的工业数据采集分析处理系统，该技术方案只能通过工业数据采集控制器与工业控制系统进行通讯，工业数据采集控制器向上只能与工业服务器模块进行通讯，而且工业数据采集控制器与工业服务器之间的通讯，工业控制系统和设备的状态信息、报警信息，只能通过udp协议单向发送给工业服务器，工业服务器对工业控制系统的控制类、设置类指令，只能通过串口单向发送给工业数据采集控制器；所以，该技术方案解决了从工业控制系统和工业控制设备中采集工业数据的安全性问题，解决了工业控制系统、安防监控系统、消防监控系统、管理办公系统、安环监管系统的兼容和数据交互问题，具有高集成度和全面的性能；但是该技术方案仍不能解决厂区内的自动化设备无法检测到员工的位置的问题，使得厂区内的设备运行后对设备警戒范围内的人员造成损伤，从而影响厂区内员工的生命安全，进而造成该技术方案的局限性。
4.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明据此提出了一种高安全性的工业数据采集分析处理系统，采用了特殊的工业数据采集分析处理系统，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种高安全性的工业数据采集分析处理系统，通过用户模块中的定位单元对员工在厂区内的位置进行监测，再与采集单元中的定位单元对厂区内的设备进监测相配合，使得服务器能够监测到员工和设备的相对位置，从而保证了厂区内的设备在员工离开设备警戒范围后再进行工作，使得厂区内人员的安全性得到提高。
6.本发明所述的一种高安全性的工业数据采集分析处理系统，包括服务器、用户模块和采集模块；所述服务器与用户模块通过网络连接，服务器用于对用户模块的数据进行
整理和传输，服务器与采集模块通过网络连接，服务器用于对采集模块采集的数据进行整理和传输；
7.所述用户模块携带在进入厂区的员工身上，用户模块包括定位单元和传输单元，用户模块中的定位单元用于定位员工在厂区内的位置；所述用户能够通过用户模块中的传输单元将信息传输至服务器；所述服务器能够将信息传输至用户模块中的传输单元；所述传输单元传输的信息表现形式包括位置、文字、语音和图像；所述采集模块包括定位单元、监测单元和传输单元，采集模块中的定位单元安装在厂区内的设备上，采集模块中的定位单元用于定位设备在厂区内的位置；所述监测单元包括高清摄像头；所述高清摄像头随机安装在厂区内，高清摄像头能够将拍摄的画面传输至采集模块中的传输单元内；所述采集模块中的传输单元用于将监测单元的数据传输至服务器；
8.使用时，由于现有技术不足，使得厂区内的自动化设备无法检测到员工的位置，使得厂区内的设备运行后对设备警戒范围内的人员造成损伤，从而影响厂区内员工的生命安全；因此本发明中采集模块中的定位单元将设备的位置发送至服务器，同时用户模块中的定位单元也将员工的位置发送至服务器，使得服务器能够查看设备和员工的位置，从而通过平面图的形式显示在厂区的电子地图上，服务器对于设备和员工的位置信息进行实时更新，当员工在设备的安全距离之外后，工作人员再启动厂区内的自动化设备，从而保证在员工安全情况下，使得设备自动运行，员工同时还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进行实时反馈设备的异常情况，监测单元中的高清摄像头能够对厂区内的情况进行监控，从而保证了设备和人员的安全；本发明通过用户模块中的定位单元对员工在厂区内的位置进行监测，再与采集单元中的定位单元对厂区内的设备进监测相配合，使得服务器能够监测到员工和设备的相对位置，从而保证了厂区内的设备在员工离开设备警戒范围后再进行工作，使得厂区内人员的安全性得到提高。
9.优选的，所述监测单元还包括压力传感器；所述压力传感器安装在设备的外壁和底座上，压力传感器能够实时的将压力数值传输至采集模块中的传输单元；使用时，厂区内的物料是通过员工驾驶车辆进行运输，车辆运输过程中易与设备发生碰撞，使得设备内正在加工的零件精度造成影响，进而影响产品的品质，同时设备周围的车辆进行运输过程中也会对设备周围的底面造成晃动，从而造成设备晃动，影响设备加工产品的精度；因此本发明中通过在设备的外壁上和设备的底座上安装有压力传感器，使得设备受到撞击后，或者设备周围底面受到车辆作用而震动后，压力传感器会将压力数值传输至采集模块中的传输单元，再由采集模块中的传输单元将数据传输至服务器，服务器再通知员工对碰撞的设备进行检查，从而保证了设备的性能和产品的质量，员工对于设备和产品的情况通过用户模块中的传输单元对服务器进行反馈。
10.优选的，所述采集模块还包括控制单元；所述控制单元能够控制设备内的运行参数，控制单元能够接收和发送数据至传输单元；使用时，设备受到碰撞后会对产品的精度造成影响，因此需要通过人工对碰撞后的设备进行参数调整，其过程费时繁琐；因此本发明中通过控制模块监测产品受到碰撞后尺寸误差，从而将数据传输至采集模块中的传输单元内，采集模块中的传输单元再将数据传输至服务器，服务器对产品的尺寸误差进行分析后，再通过采集模块中的控制单元对下一道工序内的设备进行补偿，从而保证了设备运行的稳定性，使得产品的生产效率和品质不会造成影响。
11.优选的，所述高清摄像头能够对员工操作设备的方法进行监控；所述控制单元会将员工操作设备后的运行参数传输至采集模块中的传输单元；使用时，通过对员工和设备操作进行监控，保证了员工操作设备的准确性，防止员工由于误操作造成机器损坏和人员损伤的情况，进而保证了员工的安全性，同时员工还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进一步保证了员工操作设备的准确性，控制单元将员工操作设备后的运行参数传输通过采集模块中的传输单元传输至服务器，服务器再对该员工操作设备的运行参数进行核算，进而保证了产品的品质。
12.优选的，所述服务器对设备位置和员工位置进行收集后，再对设备到员工的距离进行核算，服务器能够通过用户模块中的传输单元将信息传输至距离发生故障的设备最近的员工；使用时，服务器获取员工和设备的位置信息后，当某一个设备发生故障后，服务器会通过用户模块中的传输单元将信息传输至厂区内的员工，再调配距离故障设备最近的员工前去处理，进而保证了出现故障的设备能够在最短的时间内将设备调试正常，若服务器感应到距离故障设备最近的员工的位置未发生移动时，服务器再通知其他员工，通知员工的顺序按照距离故障设备近的优选，从而防止某一个员工临时有事错过了最佳修复故障设备的时间，影响产品的生产。
13.优选的，每个所述员工携带的用户模块中的传输单元之间通过网络连通；其中一个所述用户模块中的传输单元能够将信息通过网络传输至其他用户模块中的传输单元；使用时，其中一个员工若寻找其他员工，只能通过服务器来寻找，从而影响员工寻找效率，使得对工作效率造成影响；因此本发明中通过每个用户模块中的传输单元之间通过网络连通，使得其中一个员工无需通过服务器寻找其他员工，从而大大节约了寻找时间，进而提高了工作效率，同时便于员工与员工之间的交流，同时提高了紧急情况的救援效率，使得员工和设备的安全性得到保障。
14.本发明的有益效果如下：
15.1.本发明通过用户模块中的定位单元对员工在厂区内的位置进行监测，再与采集单元中的定位单元对厂区内的设备进监测相配合，使得服务器能够监测到员工和设备的相对位置，从而保证了厂区内的设备在员工离开设备警戒范围后再进行工作，使得厂区内人员的安全性得到提高。
16.2.本发明通过在设备的外壁上安装有压力传感器，使得设备受到撞击后，压力传感器会将压力数值传输至采集模块中的传输单元，再由采集模块中的传输单元将数据传输至服务器，服务器再通知员工对碰撞的设备进行检查，从而保证了设备的性能和产品的质量，员工对于设备和产品的情况通过用户模块中的传输单元对服务器进行反馈。
17.3.本发明通过控制模块监测产品受到碰撞后尺寸误差，从而将数据传输至采集模块中的传输单元内，采集模块中的传输单元再将数据传输至服务器，服务器对产品的尺寸误差进行分析后，再通过采集模块中的控制单元对下一道工序内的设备进行补偿，从而保证了设备运行的稳定性，使得产品的生产效率和品质不会造成影响。
附图说明
18.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
19.图1是本发明中系统的流程框图；
具体实施方式
20.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
21.如图1所示,本发明所述的一种高安全性的工业数据采集分析处理系统，包括服务器、用户模块和采集模块；所述服务器与用户模块通过网络连接，服务器用于对用户模块的数据进行整理和传输，服务器与采集模块通过网络连接，服务器用于对采集模块采集的数据进行整理和传输；
22.所述用户模块携带在进入厂区的员工身上，用户模块包括定位单元和传输单元，用户模块中的定位单元用于定位员工在厂区内的位置；所述用户能够通过用户模块中的传输单元将信息传输至服务器；所述服务器能够将信息传输至用户模块中的传输单元；所述传输单元传输的信息表现形式包括位置、文字、语音和图像；所述采集模块包括定位单元、监测单元和传输单元，采集模块中的定位单元安装在厂区内的设备上，采集模块中的定位单元用于定位设备在厂区内的位置；所述监测单元包括高清摄像头；所述高清摄像头随机安装在厂区内，高清摄像头能够将拍摄的画面传输至采集模块中的传输单元内；所述采集模块中的传输单元用于将监测单元的数据传输至服务器；
23.使用时，由于现有技术不足，使得厂区内的自动化设备无法检测到员工的位置，使得厂区内的设备运行后对设备警戒范围内的人员造成损伤，从而影响厂区内员工的生命安全；因此本发明中采集模块中的定位单元将设备的位置发送至服务器，同时用户模块中的定位单元也将员工的位置发送至服务器，使得服务器能够查看设备和员工的位置，从而通过平面图的形式显示在厂区的电子地图上，服务器对于设备和员工的位置信息进行实时更新，当员工在设备的安全距离之外后，工作人员再启动厂区内的自动化设备，从而保证在员工安全情况下，使得设备自动运行，员工同时还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进行实时反馈设备的异常情况，监测单元中的高清摄像头能够对厂区内的情况进行监控，从而保证了设备和人员的安全；本发明通过用户模块中的定位单元对员工在厂区内的位置进行监测，再与采集单元中的定位单元对厂区内的设备进监测相配合，使得服务器能够监测到员工和设备的相对位置，从而保证了厂区内的设备在员工离开设备警戒范围后再进行工作，使得厂区内人员的安全性得到提高。
24.作为本发明的一种实施方式，所述监测单元还包括压力传感器；所述压力传感器安装在设备的外壁和底座上，压力传感器能够实时的将压力数值传输至采集模块中的传输单元；使用时，厂区内的物料是通过员工驾驶车辆进行运输，车辆运输过程中易与设备发生碰撞，使得设备内正在加工的零件精度造成影响，进而影响产品的品质，同时设备周围的车辆进行运输过程中也会对设备周围的底面造成晃动，从而造成设备晃动，影响设备加工产品的精度；因此本发明中通过在设备的外壁上和设备的底座上安装有压力传感器，使得设备受到撞击后，或者设备周围底面受到车辆作用而震动后，压力传感器会将压力数值传输至采集模块中的传输单元，再由采集模块中的传输单元将数据传输至服务器，服务器再通知员工对碰撞的设备进行检查，从而保证了设备的性能和产品的质量，员工对于设备和产品的情况通过用户模块中的传输单元对服务器进行反馈。
25.作为本发明的一种实施方式，所述采集模块还包括控制单元；所述控制单元能够控制设备内的运行参数，控制单元能够接收和发送数据至传输单元；使用时，设备受到碰撞
后会对产品的精度造成影响，因此需要通过人工对碰撞后的设备进行参数调整，其过程费时繁琐；因此本发明中通过控制模块监测产品受到碰撞后尺寸误差，从而将数据传输至采集模块中的传输单元内，采集模块中的传输单元再将数据传输至服务器，服务器对产品的尺寸误差进行分析后，再通过采集模块中的控制单元对下一道工序内的设备进行补偿，从而保证了设备运行的稳定性，使得产品的生产效率和品质不会造成影响。
26.作为本发明的一种实施方式，所述高清摄像头能够对员工操作设备的方法进行监控；所述控制单元会将员工操作设备后的运行参数传输至采集模块中的传输单元；使用时，通过对员工和设备操作进行监控，保证了员工操作设备的准确性，防止员工由于误操作造成机器损坏和人员损伤的情况，进而保证了员工的安全性，同时员工还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进一步保证了员工操作设备的准确性，控制单元将员工操作设备后的运行参数传输通过采集模块中的传输单元传输至服务器，服务器再对该员工操作设备的运行参数进行核算，进而保证了产品的品质。
27.作为本发明的一种实施方式，所述服务器对设备位置和员工位置进行收集后，再对设备到员工的距离进行核算，服务器能够通过用户模块中的传输单元将信息传输至距离发生故障的设备最近的员工；使用时，服务器获取员工和设备的位置信息后，当某一个设备发生故障后，服务器会通过用户模块中的传输单元将信息传输至厂区内的员工，再调配距离故障设备最近的员工前去处理，进而保证了出现故障的设备能够在最短的时间内将设备调试正常，若服务器感应到距离故障设备最近的员工的位置未发生移动时，服务器再通知其他员工，通知员工的顺序按照距离故障设备近的优选，从而防止某一个员工临时有事错过了最佳修复故障设备的时间，影响产品的生产。
28.作为本发明的一种实施方式，每个所述员工携带的用户模块中的传输单元之间通过网络连通；其中一个所述用户模块中的传输单元能够将信息通过网络传输至其他用户模块中的传输单元；使用时，其中一个员工若寻找其他员工，只能通过服务器来寻找，从而影响员工寻找效率，使得对工作效率造成影响；因此本发明中通过每个用户模块中的传输单元之间通过网络连通，使得其中一个员工无需通过服务器寻找其他员工，从而大大节约了寻找时间，进而提高了工作效率，同时便于员工与员工之间的交流，同时提高了紧急情况的救援效率，使得员工和设备的安全性得到保障。
29.使用时，采集模块中的定位单元将设备的位置发送至服务器，同时用户模块中的定位单元也将员工的位置发送至服务器，使得服务器能够查看设备和员工的位置，从而通过平面图的形式显示在厂区的电子地图上，服务器对于设备和员工的位置信息进行实时更新，当员工在设备的安全距离之外后，工作人员再启动厂区内的自动化设备，从而保证在员工安全情况下，使得设备自动运行，员工同时还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进行实时反馈设备的异常情况，监测单元中的高清摄像头能够对厂区内的情况进行监控，从而保证了设备和人员的安全；通过在设备的外壁上和设备的底座上安装有压力传感器，使得设备受到撞击后，或者设备周围底面受到车辆作用而震动后，压力传感器会将压力数值传输至采集模块中的传输单元，再由采集模块中的传输单元将数据传输至服务器，服务器再通知员工对碰撞的设备进行检查，从而保证了设备的性能和产品的质量，员工对于设备和产品的情况通过用户模块中的传输单元对服务器进行反馈；通过控制模块监测产品受到碰撞后尺寸误差，从而将数据传输至采集模块中的传输
单元内，采集模块中的传输单元再将数据传输至服务器，服务器对产品的尺寸误差进行分析后，再通过采集模块中的控制单元对下一道工序内的设备进行补偿，从而保证了设备运行的稳定性，使得产品的生产效率和品质不会造成影响；通过对员工和设备操作进行监控，保证了员工操作设备的准确性，防止员工由于误操作造成机器损坏和人员损伤的情况，进而保证了员工的安全性，同时员工还能够通过用户模块中的传输单元与服务器的后台工作人员进行沟通，从而进一步保证了员工操作设备的准确性，控制单元将员工操作设备后的运行参数传输通过采集模块中的传输单元传输至服务器，服务器再对该员工操作设备的运行参数进行核算，进而保证了产品的品质；服务器获取员工和设备的位置信息后，当某一个设备发生故障后，服务器会通过用户模块中的传输单元将信息传输至厂区内的员工，再调配距离故障设备最近的员工前去处理，进而保证了出现故障的设备能够在最短的时间内将设备调试正常，若服务器感应到距离故障设备最近的员工的位置未发生移动时，服务器再通知其他员工，通知员工的顺序按照距离故障设备近的优选，从而防止某一个员工临时有事错过了最佳修复故障设备的时间，影响产品的生产；通过每个用户模块中的传输单元之间通过网络连通，使得其中一个员工无需通过服务器寻找其他员工，从而大大节约了寻找时间，进而提高了工作效率，同时便于员工与员工之间的交流，同时提高了紧急情况的救援效率，使得员工和设备的安全性得到保障。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。