专利名称：大批量生产企业的管控一体化系统及方法
技术领域：
本发明涉及交通建设行业中的大批量生产企业的管控一体化系统及方法。
背景技术：
目前，大批量生产企业，例如公路建设所需的主要材料沥青混合料、水泥 混凝土混合料和灰土混合料的生产企业，生产流程主要由材料采购、材料库存、 产品生产、产品库存、产品销售五部分组成。目前大多数配方生产企业管理方 法原始，存在着不可忽略的人为因素，例如责任不易分清、领导对工作的具体 细节不能及时、准确的掌握等等问题，进而导致了原料跑冒滴漏、产品流失， 造成企业生产成本增加、收入减少，浪费了企业资源。同时，给偷工减料、以 次充好提供了机会，影响产品质量。随着国民经济的快速发展，这种传统的配 方生产企业生产模式急需进行全面的改造，改变传统的、粗放的、人为的、制 度的控制管理方式，实现信息化和集约式管理是努力的方向和目标。因此，研 制一种大批量生产企业的管控一体化系统及方法一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种能解决大批量生产企业全过 程的生产信息数据采集、处理、统计、分析管理控制等问题的管控一体化系统， 实现从材料采购、材料库存、产品生产、产品库存到产品销售的信息有效衔接 并具有可监控性的的大批量生产企业的管控一体化系统及方法。
本发明的目的是这样实现的 一种大批量生产企业的管控一体化系统及方 法，该系统由由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括多个生产设备、多个生 产设备终端计算机、多个数据采集装置、多个控制器、多个视频设备、多个北 斗星或GPS卫星定位装置、多个业务管理终端计算机、多个监控管理终端机、 业务管理服务器和监控机构服务器；软件部分包括数据采集软件、业务管理软 件、监控管理软件、业务管理数据库软件和监控管理数据库软件；所述大批量 生产企业的管控一体化系统按结构分为三个层次，第一层为数据采集层，第二 层为业务管理层，第三层为监控管理层；所述多个生产设备的多个相应检测部 位上分别对应安装有多个数据采集装置，多个数据采集装置与多个控制器通过网络连接，多个控制器与多个生产设备终端计算机通过网络连接，多个生产设
备终端计算机与业务管理服务器通过网络连接；或数据采集装置内包含控制器， 则多个生产设备中多个数据采集装置与多个生产设备终端计算机通过网络连 接，多个生产设备终端计算机与业务管理服务器通过网络连接；或生产设备自 身带有终端计算机，则多个生产设备中多个数据采集装置与多个控制器通过网 络连接，多个控制器与业务管理服务器通过网络连接；所述多个北斗星或GPS 卫星定位装置分别装设在采购入场及产品出场的运输工具上，通过无线通讯多 个北斗星或GPS卫星定位装置与业务管理服务器相联系，业务管理服务器本身 带有位置服务系统；或通过无线通讯多个北斗星或GPS卫星定位装置与专业机 构的位置服务系统联系，位置服务系统与业务管理服务器相联系；所述业务管 理服务器与多个业务管理终端计算机通过网络连接，同时业务管理服务器与监 控管理服务器通过网络连接；所述数据采集软件嵌入在生产设备终端计算机中， 采集数据包括自动采集数据和人工采集数据，将采集的信息实时地进行数据统 计、存储并与业务管理终端计算机实施通信；所述业务管理数据库软件嵌入在 业务管理数据库中，是接收从现场各个控制设备处、北斗星或GPS系统中传来 的实时运行数据，并将数据保存到业务管理服务器中；所述监控管理数据库软 件嵌入在监控管理数据库中，通过广域网监督机构与各大批量生产企业全天候 连接，实时接受、监督新的数据，对生产全过程、运输全过程进行远程监控， 对生产过程中的数字、图形、视频实时传送；所述业务管理软件嵌入在业务管 理终端计算机中，随时调用、处理数据并存储回业务管理服务器中，由组织管 理、人力资源、设备设施、规范标准方法、合同管理、进度管理、产品设计、 采购管理、材料库存管理、生产管理、产品库存管理、销售管理、计量管理、 结算管理、成本管理、质量控制、监控计量、安全管理、系统维护、数据上传、 辅助决策、北斗星或GPS管理、系统帮助二十三个子程序组成，构成二十三个 功能模块；所述监控管理程序嵌入在监控管理终端计算机中，由基本信息、生 产监控、视频监控、统计查询、数据分析、监督评价、设备管理、北斗星或GPS 管理、系统配置和帮助十个子程序组成，构成十个功能模块；所述多个数据釆集装置包括多个流量测量仪、多个温度传感器、多个液位测量仪和多个重量传 感器；所述数据采集层可设置多个；所述业务管理层可设置多个；所述大批量 生产企业的管控一体化方法至少包括如下步骤(1)在业务管理终端计算机所 承载的业务管理软件上录入组织管理、人力资源、设备管理、合同管理、产品 设计等所需输入的背景信息；(2)对于数据自动采集的生产设备，其工作的图 像信号和运行的参数数据信号会自动发送到生产设备终端计算机，生产设备终 端计算机对上述信号进行分析、处理，并将信号由网络传输到业务管理系统和 监控管理系统；对于数据不能自动采集的生产设备，工作人员在业务管理终端 计算机上人工录入相应数据；(3)业务管理服务器接收并存储检测设备的相应 数据、图像和其他背景信息；(4)业务管理终端计算机上的业务管理软件即时 调用存储在业务管理服务器中的信息，通过对数据的充分挖掘、分析、处理， 可掌控历史生产信息、检查隐含问题，可控制现时生产、实现生产设备、异构 控制系统与生产经营的集成，可分析存储数据、预测未来生产信息、预防风险； (5)业务管理服务器通过网络将数据传输到监控管理系统；(6)监控机构服务 器接收并存储相应信息，并可供监控管理终端计算机随时调用；(7)监控终端 计算机上的监控管理软件调用、处理存储在监控机构服务器中的信息， 一方面， 同步在线监控、监督生产过程、运输过程；另一方面生产过程中的信息，供监 控管理、数据科学利用使用。
本发明的要点在于它的设备及工作^骤。其工作原理是，通讯网络单元运 用计算机网络技术、控制器技术、远程通讯技术，先将采集单元同控制器连接， 然后将控制器、生产设备终端计算机、业务管理服务器相连接，再将配方生产 企业内的终端计算机组成网络，通过业务管理软件，实现配方生产企业管理、 控制及监督一体化系统。通过GPRS等无线通信技术使GPS系统与业务管理系统、 监控管理系统实现联网对接，每个配方生产企业再通过网络与上级监控管理部 门的数据库连接，使上级管理部门能随时监控各配方生产企业，组成一个完整 的管理控制网络。本发明是以目前先进的监控技术为基础，并以网络技术为核 心构成了生产监控、管理一体化系统，实现了自动检测、妥善地进行数据处理和自动控制，科学地进行管理，从而保证本发明的科学性、稳定性和可靠性， 也使生产过程规范化、自动化、透明化、科学化，为企业实现信息化、精细化 管理提供有力的支持，实现企业管理数字化、无纸化办公。本系统是对传统的 大批量生产企业进行了全面的改造，实现了信息化管理，改变了传统的、粗放 的、人为的、制度的控制管理模式，实现了集约式管理，是管理模式的一种变 革。对产品质量和经济效益的提高具有很大的促进作用，对提高大批量生产企 业的整体管理水平具有重大意义，本系统的应用可以给大批量生产企业带来巨 大的经济效益和社会效益。
大批量生产企业的管控一体化系统及方法与现有技术相比，具有设计科学、 合理、富有创意，既提高了生产自动化的水平和生产连续性，又保障了整个生 产的系统性、可视性和智能操作的可靠性、安全保证环节极其可靠、整体结构 紧凑、安装简便，操作简单、实用性较强、发展前景较好、防止资源损失、降 低生产成本、提高经济效益、生产管理的自动化大大提高了产品的质量和生产 的效率、改变了传统的工作管理模式、使大批量生产企业管理信息化、科学化、 规范化、大大地减少不必要的人工浪费、同时也有效地提高了工作效率、极大 地提高了生产和运行管理的安全性能和可靠程度、提高了管控能力、从而带来 了潜在的社会和经济效益、通过对生产数据的挖掘和分析、可为管理者提供决 策支持等优点，将广泛地应用于大批量生产企业、大专院校、科研单位及相关 的研究部门开发、使用行业中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图l是本发明的结构连接示意图。
图2是本发明的业务管理软件框图。
图3是本发明的监控管理软件框图。
具体实施例方式
参照附图， 一种大批量生产企业的管控一体化系统及方法，该系统由由硬 件和软件两部分组成，硬件部分包括多个生产设备、多个生产设备终端计算机、多个数据采集装置、多个控制器、多个视频设备、多个北斗星或GPS卫星定位装置、多个业务管理终端计算机、多个监控管理终端机、业务管理服务器和监控机构服务器；软件部分包括数据采集软件、业务管理软件、监控管理软件、业务管理数据库软件和监控管理数据库软件。
大批量生产企业的管控一体化系统及方法，按结构分为三个层次和一个单元，即第一层为数据采集层，第二层为业务管理层，第三层为监控管理层和通讯网络单元，上述三层各自构成通讯网络并分别与广域网相连接；大批量生产企业的监控和管理一体化系统由硬件和软件两部分所组成，硬件部分包括l、 2、3和4号生产设备、三个数据采集装置、七个终端计算机其中有3、 4、 5号生产设备终端计算机、1、 2号业务管理终端计算机和1、 2号监控管理终端计算机、一个GPS卫星定位装置、 一个视频设备、业务管理服务器和监控机构服务器；上述1、 2号生产设备的多个相应检测部位上分别对应安装有1、 2号数据采集装置，1、 2号数据采集装置分别为流量计、料位计、温度计、锅炉燃煤计量器、电耗量表或视频设备等一切生产计量相关设备，用于采集数据信息；K2号数据采集装置通过导线与控制器输入端相连接，控制器的通讯接口通过数据采集层网络与业务管理服务器的通讯接口相连接；3、 4号生产设备与3、 4号生产设备终端计算机相连接，3、 4号生产设备终端计算机与数据采集层网络相连接；3号数据采集装置通过导线与5号生产设备终端计算机的输入端相连接，为衡器装置，用于采集重量信息，5号生产设备终端计算机的通讯接口与数据采集层网络相连接；数据采集层网络与业务管理服务器的通讯接口相连接； 一个视频设备装设在生产室相关位置监控生产的全过程，并对关键生产岗位和环节做重点录入，视频设备通过导线与数据采集层网络相连接； 一个GPS卫星定位装置分别装设在采购入场合产品出厂的运输设备上，通过无线通讯多个GPS卫星定位装置与业务管理服务器相联系；GPS卫星定位是通过GPRS等无线通信技术使GPS系统与业务管理系统、监控管理系统实现联网对接，对整个物流流程进行GPS监控。
数据采集层的主要功能是实现大批量生产企业生产数据采集的自动化，实现对重量、温度、液位、流量、设备终端生产数据等生产信息的实时自动采集、传输至业务管理层和监控管理层；应用GPS全球定位技术实现对原材料进厂、产成品出库及原材料和产品运输过程的全程进行跟踪定位，并将过程信息传送至业务管理层和监控管理层，实现实时监控。
业务管理服务器的通讯接口与数据釆集层网络、业务管理层网络相连接；业务管理层网络分别与l、 2号业务管理终端计算机相连接；1、 2号业务管理终端计算机随时调用业务管理服务器中的数据信息并将处理信息反馈至业务管理服
务器；业务管理终端计算机，用于承载业务管理软件，用于客户操作系统；业务管理服务器，用于接收、存储、处理、发送数据到监控管理装置中监控机构服务器；业务管理服务器内设置有无线通讯模块，通过网络或无线通讯网络业务管理服务器与广域网相联系；业务管理层是将原材料采购、库存、生产和销售过程的数据自动采集传送至业务管理服务器，站内业务管理终端计算机采用网络连接可随时调用，并将处理后的信息反馈储存至业务管理服务器。大批量生产企业的业务管理软件包括组织管理、人力资源、设备设施、规范标准方法、合同管理、进度管理、产品设计、采购管理、材料库存管理、生产管理、产品库存管理、销售管理、计量管理、结算管理、成本管理、质量控制、监控计量、安全管理、系统维护、数据上传、辅助决策、GPS管理、系统帮助。如图2所示。
业务管理层的主要功能是接收从现场各个控制设备处、GPS系统中传来的实时运行数据，并将数据保存到业务管理服务器中；业务管理终端计算机随时调用、处理数据并存储回业务管理服务器中；通过广域网或无线通讯网络与监控管理系统相连接，并将数据传送至监控机构服务器。
监控管理层网络同时与监控机构服务器和多个监控管理终端计算机相连接。监控管理层软件包括监控管理软件和监控管理数据库软件。监控管理软件是由基本信息、生产监控、视频监控、统计查询、数据分析、监督评价、设备管理、GPS管理、系统配置和帮助十个子程序组成，构成十个功能模块，如图3所示。
监控管理层通过网络(如Internet)接收各所辖大批量生产企业上报的具体业务数据，对全局的业务信息进行统计和分析，为整体的生产经营提供决策支持。监控管理层的主要功能是实现质量监督的网络化，设在质监机构的管理端与各大批量生产企业全天候连接，随时接受、监督新的数据，便于质监机构掌握全局，管理到位；实现生产全过程、运输全过程的远程监控，质监机构可以远程观看部分生产的全过程，生产过程中的数字、图形、视频可同时实现即时传送。最后，通讯网络单元运用计算机网络技术、控制器技术、远程通讯技术，先将采集单元同控制器连接，然后将控制器、生产设备终端计算机、业务管理服务器相连接，再将大批量生产企业内的终端计算机组成网络，通过业务管理
软件，实现大批量生产企业管理、控制及监督一体化系统。通过GPRS等无线通信技术使GPS系统与业务管理系统、监控管理系统实现联网对接，每个大批量生产企业再通过网络与上级监控管理部门的数据库连接，使上级管理部门能随时监控各大批量生产企业，组成一个完整的管理控制网络。
通讯网络单元的功能是实现大批量生产企业业务管理的网络化。将大批量生产企业的日常业务，全部在大批量生产企业内部网络上完成。借助操作系统平台，大批量生产企业负责人可以在移动办公中复核、审批，不仅规范了大批量生产企业工作流程，还增强了系统的适用性；实现质量监督的网络化和生产全过程、运输全过程的远程监控。各大批量生产企业的工作内容通过网络连接对上级网络完全公开。对于部分生产项目，其生产过程中的数字、图形、视频可同时实现即时传送。设在质监机构的管理端可以掌握全局，管理到位。
1权利要求
1、一种大批量生产企业的管控一体化系统及方法，该系统由由硬件和软件两部分组成，其特征在于硬件部分包括多个生产设备、多个生产设备终端计算机、多个数据采集装置、多个控制器、多个视频设备、多个北斗星或GPS卫星定位装置、多个业务管理终端计算机、多个监控管理终端机、业务管理服务器和监控机构服务器；软件部分包括数据采集软件、业务管理软件、监控管理软件、业务管理数据库软件和监控管理数据库软件；所述大批量生产企业的管控一体化系统按结构分为三个层次，第一层为数据采集层，第二层为业务管理层，第三层为监控管理层；所述多个生产设备的多个相应检测部位上分别对应安装有多个数据采集装置，多个数据采集装置与多个控制器通过网络连接，多个控制器与多个生产设备终端计算机通过网络连接，多个生产设备终端计算机与业务管理服务器通过网络连接；或数据采集装置内包含控制器，则多个生产设备中多个数据采集装置与多个生产设备终端计算机通过网络连接，多个生产设备终端计算机与业务管理服务器通过网络连接；或生产设备自身带有终端计算机，则多个生产设备中多个数据采集装置与多个控制器通过网络连接，多个控制器与业务管理服务器通过网络连接；所述多个北斗星或GPS卫星定位装置分别装设在采购入场及产品出场的运输工具上，通过无线通讯多个北斗星或GPS卫星定位装置与业务管理服务器相联系，业务管理服务器本身带有位置服务系统；或通过无线通讯多个北斗星或GPS卫星定位装置与专业机构的位置服务系统联系，位置服务系统与业务管理服务器相联系；所述业务管理服务器与多个业务管理终端计算机通过网络连接，同时业务管理服务器与监控管理服务器通过网络连接；所述数据采集软件嵌入在生产设备终端计算机中，采集数据包括自动采集数据和人工采集数据，将采集的信息实时地进行数据统计、存储并与业务管理终端计算机实施通信；所述业务管理数据库软件嵌入在业务管理数据库中，是接收从现场各个控制设备处、北斗星或GPS系统中传来的实时运行数据，并将数据保存到业务管理服务器中；所述监控管理数据库软件嵌入在监控管理数据库中，通过广域网监督机构与各大批量生产企业全天候连接，实时接受、监督新的数据，对生产全过程、运输全过程进行远程监控，对生产过程中的数字、图形、视频实时传送；所述业务管理软件嵌入在业务管理终端计算机中，随时调用、处理数据并存储回业务管理服务器中，由组织管理、人力资源、设备设施、规范标准方法、合同管理、进度管理、产品设计、采购管理、材料库存管理、生产管理、产品库存管理、销售管理、计量管理、结算管理、成本管理、质量控制、监控计量、安全管理、系统维护、数据上传、辅助决策、北斗星或GPS管理、系统帮助二十三个子程序组成，构成二十三个功能模块；所述监控管理程序嵌入在监控管理终端计算机中，由基本信息、生产监控、视频监控、统计查询、数据分析、监督评价、设备管理、北斗星或GPS管理、系统配置和帮助十个子程序组成，构成十个功能模块。
2、 根据权利要求1所述的大批量生产企业的管控一体化系统及方法，其特征在于所述多个数据采集装置包括多个流量测量仪、多个温度传感器、多个液位测量仪和多个重量传感器。
3、 根据权利要求1所述的大批量生产企业的管控一体化系统及方法，其特征在于所述数据采集层可设置多个。
4、 根据权利要求1所述的大批量生产企业的管控一体化系统及方法，其特征在于所述业务管理层可设置多个。
5、 根据权利要求1所述的大批量生产企业的管控一体化系统及方法，其特征在于所述大批量生产企业的管控一体化方法至少包括如下步骤(1)在业务管理终端计算机所承载的业务管理软件上录入组织管理、人力资源、设备管理、合同管理、产品设计等所需输入的背景信息；(2) 对于数据自动采集的生产设备，其工作的图像信号和运行的参数数据信号会自动发送到生产设备终端计算机，生产设备终端计算机对上述信号进行分析、处理，并将信号由网络传输到业务管理系统和监控管理系统；对于数据不能自动采集的生产设备，工作人员在业务管理终端计算机上人工录入相应数据；(3) 业务管理服务器接收并存储检测设备的相应数据、图像和其他背景信息；(4) 业务管理终端计算机上的业务管理软件即时调用存储在业务管理服务器中的信息，通过对数据的充分挖掘、分析、处理，可掌控历史生产信息、检查隐含问题，可控制现时生产、实现生产设备、异构控制系统与生产经营的集成，可分析存储数据、预测未来生产信息、预防风险；(5) 业务管理服务器通过网络将数据传输到监控管理系统；(6) 监控机构服务器接收并存储相应信息，并可供监控管理终端计算机随时调用；(7) 监控终端计算机上的监控管理软件调用、处理存储在监控机构服务器中的信息， 一方面，同步在线监控、监督生产过程、运输过程；另一方面生产过程中的信息，供监控管理、数据科学利用使用。
全文摘要
一种应用于交通建设行业中的大批量生产企业的管控一体化系统及方法，该系统由由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括多个生产设备、多个生产设备终端计算机、多个数据采集装置、多个控制器、多个视频设备、多个北斗星或GPS卫星定位装置、多个业务管理终端计算机、多个监控管理终端机、业务管理服务器和监控机构服务器；软件部分包括数据采集软件、业务管理软件、监控管理软件、业务管理数据库软件和监控管理数据库软件；大批量生产企业的管控一体化系统按结构分为三个层次，第一层为数据采集层，第二层为业务管理层，第三层为监控管理层。本发明设计科学、合理、富有创意，既提高了生产自动化的水平和生产连续性，又保障了整个生产的系统性、可视性和智能操作的可靠性、防止资源损失、降低生产成本、提高经济效益。
文档编号G06Q10/00GK101667271SQ20091018735
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者巍 周, 石庆生 申请人:石庆生;周 巍