[发明专利]一种生产过程数据实时监控系统及其方法

权利要求书

1.一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，包括：基础服务模块、缓存接入模块、数据分拣模块、数据清洗模块、业务算法模块和数据库支撑模块；

基础服务模块，用于系统的基础数据配置管理，还用于与用户进行交互；

数据清洗模块，用于基于组态逻辑对数据进行清洗，保留有效的结果数据；

缓存接入模块，用于系统中数据缓存的高速处理，提高数据采集的吞吐量；

数据分拣模块，用于将采集的数据按照不同的设备进行分拣存储，构建按照设备管理的数据库表；

业务算法模块，用于实现常用的业务算法供用户调用；

数据库支撑模块，用于对数据库的操作管理。

2.如权利要求1所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述基础服务模块包括工厂建模、设备OEE、安灯警报、设备管理、设备能耗、MES工单、设备占空比、设备时间线、设备开动率、设备运行状态、数据组态等子单元，用于整个系统的基础数据配置管理以及与用户进行交互。

3.如权利要求1所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述生产过程数据实时监控系统部署在生产现场任意PC载体之上，PC载体与机床同属于一个局域网内，用于实现对机床数据的采集。

4.如权利要求3所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述生产过程数据实时监控系统部署的载体的网络，还用于将外部MES或ERP系统中任一种或两种接入PC载体网络内，用于与所述生产过程数据实时监控系统实现数据互通。

5.如权利要求1所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述数据清洗模块包括采集载体、RabbitMq和RabbitMq到MongoDB缓存管理模块，所述采集载体用于获取工厂中生产设备的实时数据、跳变数据、盒子数据和MES数据、所述RabbitMq用于存储获取的数据，所述RabbitMq到MongoDB缓存管理模块用于获取RabbitMq队列中的数据，并将其进行清洗后得到结果数据。

6.如权利要求5所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述数据分拣模块包括Redis。

7.如权利要求6所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述缓存接入模块包括MongoDB数据库和MongoDB数据库到Redis缓存管理模块，所述RabbitMq到MongoDB缓存管理模块还用于将获取的RabbitMq队列中的数据存入MongoDB数据库中，同时在MongoDB数据库中，按照设备来分类存储，一个设备对应一张独立的数据表，所述MongoDB数据库到Redis缓存管理模块用于对MongoDB数据库中准备消费的结果数据进行调取并将其放入所述Redis中供业务算法模块进行消费。

8.如权利要求7所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述业务算法模块包括数据接口、算法模块、消费模块、数据队列和输出模块，所述数据接口基于用户请求需求经由所述消费模块中从所述Redis中取出对应的热数据，经过所述算法模块进行计算处理，后放入所述数据队列中，经由所述输出模块将数据输出给用户或结果数据库Mysql中。

9.如权利要求8所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，所述数据库支撑模块包括数据库Mysql和缓存接入模块。

10.一种生产过程数据实时监控方法，应用于如权利要求1所述的一种生产过程数据实时监控系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采集载体从工厂将生产现场设备的实时数据、跳变数据、盒子数据以及MES数据通过采集载体采集完毕后，基于MQTT协议存入RabbitMq队列中；

S2，RabbitMq到MongoDB缓存管理模块对RabbitMq队列中的数据进行消费，并将其进行清洗后得到结果数据，将其存入MongoDB数据库中，同时在MongoDB数据库中，按照设备来分类存储，一个设备对应一张独立的数据表；

S3，MongoDB数据库到Redis缓存管理模块通过多线程的方式对MongoDB中准备消费的结果数据进行调取并将其放入Redis中供系统进行消费；

S4，数据接口基于用户请求需求，经由消费模块中从Redis中取出对应的热数据，经过算法模块进行计算处理，后放入数据队列中，经由输出模块将数据输出给用户或数据库Mysql中；

S5，数据库Mysql反馈存储状态到输出模块，验证模块获取数据库Mysql反馈的存储状态，在数据库Mysql反馈存储成功时，反馈修改MongoDB数据库状态为成功到MongoDB数据库到Redis缓存管理模块，在数据库Mysql反馈存储失败时，输出模块取数据队列中的数据再次存储到数据库Mysql，在失败次数超过三次时，反馈修改MongoDB数据库状态为微存储状态到MongoDB数据库到Redis缓存管理模块。