[发明专利]一种基于物联网的生产设备监管系统

权利要求书

1.一种基于物联网的生产设备监管系统，其特征在于，该系统包括现场终端层和技术平台层；

所述现场终端层的传感器终端部署在企业生产车间的关键生产设备上，所述传感器终端包括振动传感器、噪声传感器和电流传感器；

所述振动传感器安装在待监控生产设备上，通过内嵌加速度传感器判断设备是否处于振动状态，作为设备开关机状态的判断依据；

所述噪声传感器安装在待监控生产设备上或周围区域，采集现场噪声强度，作为设备开关机状态的判断依据；

所述电流传感器安装在待监控生产设备的供电电缆上，捕捉设备供电电缆上的电流变化，作为设备开关机状态的判断依据；

所述传感器终端采集的数据传输至边缘网关，通过所述边缘网传输至所述技术平台层；

所述技术平台层包括接入网关模块、终端管理模块、终端诊断模块和数据储存模块；

所述接入网关模块支持异构化的物联网终端设备接入，所述接入网关模块将接收的传感器数据进行处理并解析后，数据报文转换为统一的消息格式，推送至终端管理模块、终端诊断模块以及数据储存模块；

所述终端管理模块用于传感器终端的注册和统一管理，当传感器终端在现场安装时，用户需要注册传感器终端，使所述传感器终端与现场生产设备进行绑定，并提供物模型的配置与传感器终端上下线管理功能；

所述终端诊断模块用于判定传感器终端是否出现工作异常，对于不同种类的传感器制定相应的判定规则；所述判定规则包括单一传感器自身的故障判定规则，以及多维度传感器之间的交叉验证判定规则；所述多维度传感器之间的交叉验证判定规则通过以下方式确定：对不同种类的传感器数据进行数据采集、数据预处理，分别通过专家规则与机器学习模型进行数据建模，当专家规则与机器学习模型上线后，对采集的现场传感器数据进行验证，判断传感器终端工作状态；

所述数据储存模块提供数据的持久化存储功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生产设备监管系统，其特征在于，所述振动传感器与所述技术平台层的网络通讯利用事件进行触发，所述振动传感器的信息通过以下模式上报：当设备开始振动时，振动传感器上传信息，典型数据字段包括传感器序列号、振动开始事件类型与当前时间戳；当振动停止并在阈值Tv时间内未触发新的振动，振动传感器上传信息，典型数据字段包括传感器序列号、振动停止事件类型与当前时间戳，其中Tv为传感器预设参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生产设备监管系统，其特征在于，所述噪声传感器与所述技术平台层的网络通讯利用事件进行触发，所述噪声传感器的信息通过以下模式上报：当现场噪声的声音强度分贝值超过开机下限阈值Nd1并保持阈值时间Ts1时，噪声传感器上传信息，典型数据字段包括传感器序列号、噪声触发事件类型与当前时间戳；当现场噪声的声音强度分贝值持续低于关机上限阈值Nd2并保持阈值时间Ts2时，噪声传感器上传信息，典型数据字段包括传感器序列号、噪声停止事件类型与当前时间戳；其中Nd1，Ts1，Nd2，Ts2为传感器预设参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生产设备监管系统，其特征在于，所述电流传感器与所述技术平台层的网络通讯利用事件进行触发，所述电流传感器的信息通过以下模式上报：无论检测到的电流值增加还是减少，当其变化量超过电流变化值阈值Is时，电流传感器上传信息，典型数据字段包括传感器序列号、当前电流值与当前时间戳，其中Is为传感器预设参数。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生产设备监管系统，其特征在于，所述边缘网关可以是一个独立的终端设备，采集现场各种传感器的信息并统一上传至所述技术平台层，也可以被集成在每个传感器终端中，将该传感器采集的数据独立上传至所述技术平台层。