[发明专利]一种纺织生产过程多维信息采集系统及方法

权利要求书

1.一种纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，包括数据汇聚层、数据集成网络和数据采集网络，数据汇聚层包括三层核心交换机、服务器和客户机，服务器和客户机均与三层核心交换机相连接，三层核心交换机通过以太网分别与数据集成网络和数据采集网络相连接，数据集成网络和数据采集网络均通过不同的网络与若干个设备控制器相连接，设备控制器安装在纺机设备上；

其信息采集方法的步骤如下：

步骤一：数据采集网络中的设备控制器通过采集信息点与信号采集站相连，信号采集站通过获取采集信息点的脉冲信号计算各个设备的产量、效率和运行参数；信号采集站通过现场总线或者工业以太网与数据采集网络的核心控制器II交换设备的产量、效率和运行参数的数据；

步骤二：数据集成网络的核心控制器I通过总线网络和以太网直接读取带有通讯接口设备控制器中的设备运行参数和工艺信息；同时数据集成网络将不同协议、不同网络的数据通过协议转换网关统一并通过数据采集网络的总线网络II或以太网传输到核心控制器II中，传递的数据包含设备的基础数据和各种网络的诊断信息；

步骤三：数据汇集层承担上位机系统与底层采集网络的数据交换，数据汇聚层为不同拓扑结构的工业以太网，收集核心控制器I、核心控制器II、能耗采集处理器和各类主站的数据，服务器通过三层核心交换机将数据收集到数据库中，服务器通过算法和深度学习分析数据，将数据按照生产管理及精益化管理进行展示和存储，同步生成各类生产报表。

2.根据权利要求1所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述数据集成网络包括核心控制器I、总线网络I和交换机I，核心控制器I与三层核心交换机相连接，核心控制器I通过总线网络I与交换机I相连接，交换机I与设备控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述数据集成网络还包括能耗采集处理器，能耗采集处理器通过总线网络II与能耗计量装置相连接；所述交换机I通过综合布线与设备控制器相连接；所述总线网络I通过PROFIBUS总线协议或总线MODUBS协议利用协议网关实现RS485网络设备串联连接到各个纺机的设备控制器。

4.根据权利要求1所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述数据采集网络包括核心控制器II、总线网络III和信号采集站，核心控制器II分别与三层核心交换机和总线网络III相连接，总线网络III与信号采集站相连接，信号采集站与设备控制器相连接。

5.根据权利要求4所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述信号采集站通过多芯线与端子汇聚排相连接，端子汇聚排通过多芯连接线与设备控制器相连接；信号采集站通过数字量IO及模拟量IO的方式将设备控制器采集的设备底层信息传送至核心控制器II。

6.根据权利要求1所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述三层核心交换机采用冗余的光纤及超六类以太网网络分别与服务器、客户机、数据集成网络的核心控制器I和数据采集网络的核心控制器II相连接；所述服务器的数量设有2个，服务器上设有网络诊断模块和数据分析模块，网络诊断模块通过检测传输数据报文的标志位检测网络通信状态，数据分析模块进行数据分析和冗余处理。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的纺织生产过程多维信息采集系统，其特征在于，所述数据汇聚层、数据集成网络和数据采集网络之间实现数据传输的传输线缆上设有双层屏蔽结构，双层屏蔽结构包括锡箔纸和金属屏蔽网，锡箔纸包裹在传输线缆的外侧，金属屏蔽网设置在锡箔纸的外部。