[发明专利]一种基于组态的生产指标可视化监控系统及方法

权利要求书

1.一种基于组态的生产指标可视化监控系统，其特征在于：包括工厂基础信息模块、可视监控组态设计环境模块、数据探测模块、可视与可视分析模块、生产指标监控模块及监控结果分析模块；所述工厂基础信息模块用于对工厂基础信息进行建模，实现工厂对基础信息的管理；所述可视监控组态设计环境模块用于构建基于工厂基础信息模块的各个工艺流程，利用生产工艺流程的逻辑关系，构建各工序的流程及其子流程，并配置各工序及其子工序的设备、生产指标、报警事件、生产工艺规则约束、专家经验知识和算法约束；所述可视与可视分析模块用于提供生产指标可视化和可视化分析方案，此模块不仅包括实时数据、历史数据及统计特性的可视化，还支持指标数据对比分析、生产指标关联关系的可视化分析及生产指标多视图的可视化；所述数据探测模块用于探测生产指标数据之间的关系；所述生产指标监控模块用于实现可视监控组态设计环境模块构建完成的工艺流程的可视化监控，结合专家经验、知识和数据探测模块分析得出的生产指标数据之间的关系、借助于可视与可视分析模块对指标的可视分析，根据实际需求对配置关键指标进行监控；所述监控结果分析模块用于分析生产指标监控过程中出现的未被监控到的新的异常和故障，同时监控和收集生产指标监控模块中的报警记录，通过逐一分析报警记录信息，追溯设备、指标异常或故障的原因，利用数据探测模块对历史数据进行探测分析，并结合机理、专家知识经验重新配置生产指标监控模块中的监控指标，从而实现对生产指标监控异常的有效反馈，实现对生产指标监控的动态调整，使得生产指标可视化监控系统具备动态演化能力；

所述可视监控组态设计环境模块包括图元库子模块、绘制面板子模块、功能栏子模块、项目工序子模块、配置子模块和第一工序库子模块；

所述生产指标监控模块包括第二工序库子模块、生产指标监控与配置子模块、工序监控子模块、报警记录子模块；

所述数据探测模块用于探测指标数据之间的关系，具体包括指标间关联关系的探测、指标间时序变化关系的探测、指标间主元变量的探测及指标数据与维度之间的双向关联关系的探测；

所述指标间关联关系的探测通过皮尔逊相关系数和信息熵分析指标间的关联关系，包括输入与输入指标之间、输入与输出指标之间、输出与输出指标之间的关系；所述皮尔逊相关系数用于分析指标间线性关系；所述信息熵用于分析指标间非线性关系；

所述指标间时序变化关系的探测是指通过皮尔逊相关系数分析生产指标之间的延迟相关性，即生产指标之间是否间隔一段采样时间而具有相关性；

所述指标间主元变量的探测通过主成分分析及基于核函数的主成分分析将影响待测指标的指标集从高维投影到低维，实现对生产指标的降维。

2.根据权利要求1所述的一种基于组态的生产指标可视化监控系统，其特征在于：所述工厂基础信息模块包括组织结构基础信息管理单元、工序流程基础信息管理单元、设备档案基础信息管理单元、指标档案基础信息管理单元、计量单位基础信息管理单元、物料基础信息管理单元和人员档案基础信息管理单元；

所述组织结构基础信息管理单元用于管理工厂内部各个部门之间层次和职能结构信息；

所述工序流程基础信息管理单元用于管理各个工艺流程以及其子工序流程；

所述设备档案基础信息管理单元用于管理各个工艺流程中所涉及的所有设备信息；

所述指标档案基础信息管理单元用于管理各个工艺流程中所涉及的所有指标信息；

所述计量单位基础信息管理单元用于管理设备、指标的度量单位；

所述物料基础信息管理单元用于管理生产过程中涉及的物料信息；

所述人员档案基础信息管理单元用于管理生产过程中涉及的人员信息。