基于物联网的车间生产系统、方法、设备及介质与流程

本发明涉及车间物联网的，具体涉及基于物联网的车间生产系统、方法、设备及介质。

背景技术：

1、物联网是指通过各种信息传感设备和系统(传感网、红外感应器、激光扫描器、射频识别系统等)、全球定位系统、条码与二维码，按照规定的通信协议，将物品与物品、物品与人、人与人连接起来，再通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种信息网络。

2、当前，随着我国经济的蓬勃发展，工厂的生产模式逐渐向现代化转变，特别是加工车间内数控机床和工业机器人之类的智能生产设备的数量不断增加，造成了生产系统比较庞大，难以对所有的智能生产设备和流程进度进行统一的管理和调控，导致工厂的运行和维护成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于物联网的车间生产系统、方法、设备及介质。

2、为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，基于物联网的车间生产系统，包括：设备采集单元、rfid单元、通信单元、服务器终端。

3、所述设备采集单元用于实时采集车间智能生产设备的状态信息。

4、所述rfid单元用于记录、跟踪和定位生产信息。

5、所述生产信息包括工作人员id信息、物料id信息、零部件id信息。

6、所述通信单元实现服务器终端与设备采集单元的通信连接，以及实现服务器终端与rfid单元的通信连接。

7、所述服务器终端通过发送指令信息控制车间智能生产设备的运作，并接收rfid单元记录的生产信息和设备采集单元采集的状态信息。

8、进一步，所述车间生产系统还包括智能显示屏。

9、所述智能显示屏与服务器终端通信连接。

10、所述智能显示屏用于实时显示生产信息和状态信息。

11、进一步，所述设备采集单元包括iot协议转换模块、数据采集模块、集成接口模块、边缘计算模块、文件传输模块。

12、所述iot协议转换模块通过接口接入车间智能生产设备、rfid单元及plc，对车间智能生产设备、传感器及plc进行协议解析，形成标准协议。

13、所述iot协议转换模块将边缘计算模块边缘计算的结果数据转换成标准协议。

14、所述iot协议转换模块转换的标准协议包括标准mq协议或标准modbus协议。

15、所述数据采集模块通过监听或透传iot协议转换模块得到的标准协议，获取车间智能生产设备的状态信息，生成对应的报文信息，并将报文信息传递给边缘计算模块。

16、所述集成接口模块用于接收服务器终端发送的指令信息，并传递给边缘计算模块。

17、所述边缘计算模块根据拦截规则，对从数据采集模块得到的报文信息进行边缘计算，得到边缘计算结果数据。

18、所述边缘计算模块根据集成接口模块的指令信息，对数据采集模块生成的报文信息进行提取和边缘计算，得到边缘计算结果数据。

19、所述边缘计算模块将边缘计算结果数据以暗文方式传递给iot协议转换模块。

20、所述文件传输模块根据集成接口模块获取的指令信息，将得到的边缘计算的结果数据进行存储。

21、所述文件传输模块根据集成接口模块获取的指令信息，向车间智能生产设备进行指令信息的下发。

22、所述文件传输模块根据集成接口模块获取的指令信息，向服务器终端进行指令信息的回传。

23、进一步，所述通信单元包括移动网关模块和固定网关模块。

24、所述移动网关模块至少包括nbiot模组、wifi模组、4g模组、5g模组、ble模组、zigbee模组、天线模组及天线通信指示灯。

25、所述nbiot模组、wifi模组、4g模组、5g模组、ble模组、zigbee模组、天线模组均用于接收外部信号。

26、所述天线通信指示灯用于显示移动网关模块是否接收到外部信号。

27、所述固定网关模块至少包括有线接口、有线通信指示灯、pcie模组。

28、所述有线接口、pcie模组均用于接收外部信号。

29、所述有线通信指示灯用于显示固定网关模块是否接收到外部信号。

30、进一步，所述车间生产系统还包括统计分析单元。

31、所述统计分析单元用于以表格、仪表或者曲线的方式显示rfid单元记录的生产信息和设备采集单元采集的状态信息，并显示于智能显示屏上。

32、进一步，所述车间生产系统还包括设备管理单元。

33、所述设备管理单元用于对车间生产系统的设备型号、设备编号使用状态、设备分类、设备名称、所属车间、所属生产线、使用或保管部门、保管人、规格型号、计量单位、设备重量、设备规格尺寸、下次检定日期、保修截止日期、制造日期、报废日期进行整理。

34、进一步，所述车间生产系统还包括身份识别单元。

35、所述身份识别单元包括身份采集模块、身份对比模块和身份确认模块。

36、所述身份采集模块用于采集工作人员的指纹、视网膜、面部特征中的一种或多种。

37、当身份采集模块采集到指纹时，所述身份对比模块将识别的用户的指纹与已采集的指纹进行对比，生成重合度。

38、当身份采集模块采集到视网膜时，所述身份对比模块将识别的用户的视网膜与已采集的视网膜进行对比，生成重合度。

39、当身份采集模块采集到面部特征时，所述身份对比模块将识别的用户的面部特征与已采集的面部特征进行对比，生成重合度。

40、所述身份确认模块将身份对比模块生成的重合度与设定的重合度阈值进行比较，若生成的重合度均大于设定的重合度阈值，则确认工作人员的身份。

41、一种应用所述基于物联网的车间生产系统的方法，包括以下步骤：

42、1)通过rfid单元记录和定位工作人员id、物料id、零部件id的生产信息。

43、2)通过设备采集单元，实时采集车间智能生产设备的状态信息。

44、3)所述服务器终端通过通信单元发送指令信息和接收rfid单元记录的生产信息及设备采集单元采集的状态信息，并将接收的生产信息和状态信息实时显示于智能显示屏上。

45、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于物联网的车间生产方法的步骤。

46、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于物联网的车间生产方法的步骤。

47、本发明的技术效果是毋庸置疑的，相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

48、本发明利用底层数字化设备采集和数据交互的方法，采用rfid单元和设备采集单元对加工车间内的智能生产设备进行改造，搭建了基于车间物联网的服务器终端，实现了对车间制造过程的系统化管理，通过实时反映车间的生产信息和状态信息，实现优化车间的制造资源配置，提高资源利用率和生产力水平，以及质量信息和追溯能力。

49、进一步的，本发明通过报文解析和边缘计算，实现了数据的安全保护，并通过iot协议转换模块实现了不同设备不同接口多协议的转换，同时解决了网络数据丢包问题和数据实时性的问题。