一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统的制作方法

本发明涉及现场作业管理技术领域，具体为一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统。

背景技术：

知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的一系列不同的图形，是利用可视化的图形结构描述知识资源中各个部分之间的相互联系，通过构建知识图谱可以更好的对现有技术中的相关信息进行关联性提取，对现代科学进行有重要参考意义，现有技术中的知识图谱技术已经应用于现代生产管理中的多个方面，但是其在现场作业全景感知管理中还存在一定空白之处，现有的现场作业管理技术整体处于一个成熟阶段，但是现代技术在现场作业管理中的应用还存在一定的差距，因此无法进一步提高现场作业管理的一个技术水平，具体的不足之处如下：

1.现有技术中的现场作业管理，整体管理方式较为格式化，格式化的结构管理形式容易形成固化式的思维模式，相对新技术的成型与突破极为不利；

2.现有技术中的的现场作业管理技术，所涉及的点虽然较多，但是其之间的关联性管理较少，无法从中提取更有用的关联性信息，因此相对与现场管理存在一定的死角，信息的利用率太低。

为了解决上述问题，为此，我们提出了一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统，可以有效解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统，包括数据收集模块、中央数据处理模块与数据输出模块，所述数据收集模块由现场作业全景观察模块构成，所述现场作业全景观察模块由现场环境观察模块、现场人员观察模块、现场设备观察模块与现场产品观察模块构成；

所述中央处理模块由知识图谱构建模块与知识图谱分析模块构成，所述知识图谱构建模块由独立数据存储模块、独立数据图形转化模块与关联数据串联模块构成，所述知识图谱分析模块由积极因素分析模块与消极因素分析模块构成；

所述数据输出模块由亟待解决项目输出模块与现阶段可提升项目输出模块构成。

优选的，所述现场环境观察模块的主要作用是对现场作业的工作环境中各个部分进行对应的观测并将其形成可存储的参考数据向上传输，且现场环境观察模块由空气环境观察模块、光照环境观察模块、噪音环境观察模块与区域结构环境观察模块构成。

优选的，所述空气环境观察模块由空气温湿度观察模块、空气粉尘度观察模块与空气气味观察模块构成；

所述光照环境观察模块由光照强度观察模块、光照面积观察模块与光照时长观察模块构成；

所述噪音环境观察模块由噪音强度观察模块与噪音种类观察模块构成；

所述区域结构环境观察模块由区域结构类型观察模块、区域结构面积观察模块与区域可活动范围观察模块构成。

优选的，所述噪音种类观察模块的主要作用是对现场作业中所出现的各种噪音种类进行分类提取，并将其转化为可存储的参考数据向上传输，所述噪音种类观察模块由人员噪音观察模块与设备噪音观察模块构成。

优选的，所述现场人员观察模块的主要作用是分别针对现场人员的数量、类别、分布区域与现场行为进行观测并将其转化为可供参考的数据向上传输，所述现场人员观察模块由人员数量观察模块、人员类别观察模块、人员分布观察模块与人员现场特性观察模块构成。

优选的，所述人员类别观察模块由人员性别观察模块与人员职能观察模块构成；

所述人员分布观察模块由人员停留时长观察模块与人员流动频率观察模块构成；

所述人员现场特性观察模块由人员操作稳定性观察模块、人员操作效率性观察模块与人员着装整洁性观察模块构成。

优选的，所述人员操作稳定性观察模块的主要作用是针对人员在一定时间范围内操作的准确性与操作的协调性进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，所述人员操作稳定性观察模块由人员操作准确性观察模块与人员操作协调性观察模块构成。

优选的，所述现场设备观察模块的主要作用是对现场作业中的设备稳定性与设备完整性进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，所述现场设备观察模块由设备运行稳定性观察模块与设备完整性观察模块构成；

所述设备运行稳定性观察模块由设备正常运行时长观察模块、设备产出质量观察模块与设备产出效率观察模块构成。

优选的，所述现场产品观察模块的主要作用是将现场作业中的产品数量、产品运输与存储范围进行进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，所述现场产品观察模块由产品区域数量观察模块与产品区域范围观察模块构成；

所述产品区域范围观察模块由产品运输范围观察模块与产品存放范围观察模块构成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过构建知识图谱，对现场作业中的相关信息进行全景感知，通过可视化技术，使其相关信息可以开放式的呈现，突破固化式的管理方式，可以从中得到更多的灵感，有利于现场管理制度的提高；

2.通过构建知识图谱，将现场作业中各个相关点的相关信息，进行串联，使各个点之间形成相关联对象，对现场管理中出现的各种问题，能够从更细更广的视角进行分析归纳总结，处理问题的点，可以实现多点突破，增强了现场作业中的各项管理提高的可能性。

附图说明

图1为本发明总体结构系统框图；

图2为本发明中现场环境观察模块系统框图；

图3为本发明中现场人员观察模块系统框图；

图4为本发明中现场设备观察模块系统框图；

图5为本发明中现场产品观察模块系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供一种技术方案：一种基于知识图谱的现场作业全景感知管理系统，包括数据收集模块、中央数据处理模块与数据输出模块，数据收集模块由现场作业全景观察模块构成，现场作业全景观察模块由现场环境观察模块、现场人员观察模块、现场设备观察模块与现场产品观察模块构成，其中，数据收集模块的主要作用是通过连接电气观测元件对现场作业的各个方面进行全景监控，并将监测到的相关信息进行数据化处理，并上传到中央数据处理模块处，其中所涉及的电器观测元件包括：摄像头、声音传感器、温湿度传感器、空气粉尘检测器、空气气味检测传感器、红外监测传感器等多种传感元器件，通过这些电器观测元件实时的对现场作业进行全景监测，并将监测到的信息实时上传；

中央处理模块由知识图谱构建模块与知识图谱分析模块构成，知识图谱构建模块由独立数据存储模块、独立数据图形转化模块与关联数据串联模块构成，知识图谱分析模块由积极因素分析模块与消极因素分析模块构成，此处，中央处理模块的主要作用是完成对上传数据的存储与分析，其中，知识图谱构建模块的主要作用是将现场作业全景观察模块上传的数据进行存储，然后将存储后的数据进行图形转换，将转化后的可视化图形按照其相关联的顺序进行彼此关联，形成一个可视化的网络关联结构；而知识图谱分析模块的主要作用，是将转化后的图形网络进行分析，将网络结构上的各个关联点串联分析，对其关联点上的相关结果进行评定，每个关联点所产生的积极与消极作用进行评定，因此可以更加直观的看到每个点对相关点的影响大小，我们可以更容易从中找出需要提高与改善的部分，这对企业的现场作业管理形成一个质的提高；

数据输出模块由亟待解决项目输出模块与现阶段可提升项目输出模块构成，此处，数据输出模块是将知识图谱分析后的结果进行分类，从中找出关键部分，可以更加迅速的得出相关的结论，更有效的对现场作业进行准确的改进。

进一步的，现场环境观察模块的主要作用是对现场作业的工作环境中各个部分进行对应的观测并将其形成可存储的参考数据向上传输，且现场环境观察模块由空气环境观察模块、光照环境观察模块、噪音环境观察模块与区域结构环境观察模块构成。

进一步的，空气环境观察模块由空气温湿度观察模块、空气粉尘度观察模块与空气气味观察模块构成，此处，空气温湿度观察模块、空气粉尘度观察模块与空气气味观察模块，分别通过相连接的空气温湿度传感器、空气粉尘度探测器与空气气味传感器对现场环境中的空气温湿度、空气颗粒度与空气气味进行测控，并将测控结果实时上传，作为现场作业管理中相关部分的数据参考，考虑空气因素对现场管理中各个环节的影响程度，并通过后续的分析结果判别，需不需要对其进行相应的调整；

光照环境观察模块由光照强度观察模块、光照面积观察模块与光照时长观察模块构成，此处光照强度观察模块、光照面积观察模块与光照时长观察模块通过光照强度传感器、光照面积传感器与计时器将现场作业中的光照情况进行监测并实时上传作为参考数据，在一定情况下，光照对作业环境有一定的影响，因此在实际的现场作业中不能被轻易的忽略；

噪音环境观察模块由噪音强度观察模块与噪音种类观察模块构成，通过噪音传感器监测现场作业中的噪音情况，并将监测信息实时上传作为后续分析的一个参考点，此处噪音环境主要影响的方向为人员在工作中的专注度与心理情绪，因此不可轻易忽略；

区域结构环境观察模块由区域结构类型观察模块、区域结构面积观察模块与区域可活动范围观察模块构成，区域结构类型观察模块主要对现场作业中所形成的天然区域进行整体观测，将其作为后续的一个区域性参考基准，区域结构面积观察模块对区域的面积大小进行观测，上传作为后续的一个参考进准，而区域可活动范围观察模块将各区域可活动的范围大小进行评定，为后续的人员流动提供一个参考基准。

进一步的，噪音种类观察模块的主要作用是对现场作业中所出现的各种噪音种类进行分类提取，并将其转化为可存储的参考数据向上传输，噪音种类观察模块由人员噪音观察模块与设备噪音观察模块构成，通过人员噪音观察模块与设备噪音观察模块分析噪音中的人为噪音成分与设备噪音成分，将其产生的相关影响进行评定，此处，噪音成分可以在一定程度上影响现场工作人员的沟通，影响工作人员的心理，因此是监测项目中一个不可缺少的部分。

进一步的，现场人员观察模块的主要作用是分别针对现场人员的数量、类别、分布区域与现场行为进行观测并将其转化为可供参考的数据向上传输，现场人员观察模块由人员数量观察模块、人员类别观察模块、人员分布观察模块与人员现场特性观察模块构成，此处，人员观察模块主要观察人现场工作人员的性别划分、人员的职能划分与人员活跃度的划分进行相关评定，并通过分析评定相关信息对现场作业中各个环节的影响程度，从中找出突出部分进行改进。

进一步的，人员类别观察模块由人员性别观察模块与人员职能观察模块构成，此处，人员的性别在工作中存在一定的差异性，从生理构造上在特殊的工作岗位上需要特定性别的人员完成，因此，人员的性别对整个现场作业影响不能被忽视；

人员分布观察模块由人员停留时长观察模块与人员流动频率观察模块构成，此处，人员停留时长可以在一定程度上显示工作的时效性，人员流动频率，可以判定该区域人员的活跃程度，对研究人员工作习性与工作成果之间的关联有重要参考意义；

人员现场特性观察模块由人员操作稳定性观察模块、人员操作效率性观察模块与人员着装整洁性观察模块构成，此处人员操作的效率性可以作为现场作业中人员操作优劣的一个重要评定标准，而人员着装的整洁性可以在一定程度上反应处人员的工作态度问题。

进一步的，人员操作稳定性观察模块的主要作用是针对人员在一定时间范围内操作的准确性与操作的协调性进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，人员操作稳定性观察模块由人员操作准确性观察模块与人员操作协调性观察模块构成，此处，人员操作准确性可以作为人员对技能掌握程度与工作熟悉程度的一个重要评定标准，人员操作的协调性跟更够体现出该出工作合理化的程度。

进一步的，现场设备观察模块的主要作用是对现场作业中的设备稳定性与设备完整性进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，现场设备观察模块由设备运行稳定性观察模块与设备完整性观察模块构成；

设备运行稳定性观察模块由设备正常运行时长观察模块、设备产出质量观察模块与设备产出效率观察模块构成，此处，设备运行稳定性可以在一定程度上反应现场工作是否正常、合理，通过总体产出量与产出的效率可以作为评判现场作业优劣的一个重要标准。

进一步的，现场产品观察模块的主要作用是将现场作业中的产品数量、产品运输与存储范围进行进行观测，并将其转化为可供参考的数据向上传输，现场产品观察模块由产品区域数量观察模块与产品区域范围观察模块构成；

产品区域范围观察模块由产品运输范围观察模块与产品存放范围观察模块构成，此处通过产品运输范围的大小、产品存放范围的大小来作为产出量与现场区域布置合理性的一个重要评判标准。

本发明利用现场作业观察模块完成对现场作业中各个环节、各个项目的信息采集，并将其作为后续知识图谱构建的一个重要基础，通过知识图谱构件模块将上传的信息进行存储，并进一步将其转化成为可视化的图形信息，并将相关联的点进行串联，使其形成一个网络结构，更直观的对现场作业中各个关键点进行可视化分析，通过知识图谱分析模块对各个相关点进行相关评定，评定其对相关结果的影响程度，通过分析结果输出模块将评定结果分类，对亟待整改项目进行优先处理，加强现场作业管理的效率性，并且对现阶段可提升项目进行加强攻关，为企业的生产的突破创新提供一个非常好的研发基础。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。