一种复合式边缘端数据采集系统的制作方法

本发明涉及储运与地面工程，尤其涉及一种复合式边缘端数据采集系统。

背景技术：

1、目前，计算机技术与信息化技术的快速发展，促进了自动化控制系统在各行各业应用水平大幅度提升。国内外市场上的物联网接入终端或“智能盒子”已在多个行业进行应用，但多侧重于互联网行业。然而，在油气管道行业，由于建设工程施工现场管理水平较低，对于施工现场有关施工质量、安全施工、资源消耗等方面的数据采集较为低效，通常采用纸质记录，常常发生数据丢失、缺损等情况，并且人工记录在很大程度上需要依赖施工管理人员的自觉性，因而，经常发生巡视、检查不到位，导致漏检、漏记、错记等情况，油气施工现场需要数据感知和管控方面的智能化产品以保障施工现场的安全并保障后续油气运输质量和石油石化行业人员生命安全，现有技术中公开的电子产品的也主要关注多种硬件模块的集成，对于油气管道施工现场各类数据的自动采集、汇聚、分析、管理能力不足，数据边缘计算的研究相对较少。

2、因此，现有技术中存在对油气管道施工现场数据采集系统改进的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种复合式边缘端数据采集系统，通过系统的建立，满足施工现场稳定网络搭建、多类型智能设备接入，数据存储与远传，并能在施工现场进行实时监控和对多种类数据进行分析处理，实现施工质量预测与安全行为预警，提升施工现场的管控能力和施工质量。

2、基于上述目的，本发明实施例提供了一种复合式边缘端数据采集系统，包括：

3、数据接口单元，数据接口单元具有多种设备的数据接口；

4、数据采集单元，数据采集单元配置用于与数据接口单元通信获取多种设备的多个数据；

5、施工监控单元，施工监控单元配置用于基于多个数据对多种设备实时监控；

6、分析预警单元，分析预警单元配置用于构建多种设备的多个预警模型，并基于预警模型利用边缘计算技术对多个数据进行分析和异常报警。

7、在一些实施方式中，系统还包括：

8、数据管理单元，数据管理单元配置用于对多个数据进行存储、分类、浏览、检索、上传、下载、数据质量校对、数据问题排查。

9、在一些实施方式中，分析预警单元基于油气管道工程建设的工艺、施工规程、作业要求，构建多个预警模型，并基于预警模型利用边缘计算技术对多个数据进行分析和异常报警。

10、在一些实施方式中，多个预警模型包括设备运行工况预警模型、作业人员动作行为预警模型、作业人员穿戴规范预警模型、车辆机具异常预警模型、环境异常预警模型、管道焊接质量预警模型中的任意一个或多个。

11、在一些实施方式中，分析预警单元进一步配置用于基于多种设备的工艺规程设置上下阈值，划分超限数据区间并基于超限数据区间设置异常报警等级。

12、在一些实施方式中，数据接口单元配置用于提供modbus协议、gb/t-28181协议、ehome协议的数据接口程序以实现与多种设备的数据接口。

13、在一些实施方式中，数据接口单元包括全自动焊机数据接口、喷砂除锈机数据接口、中频加热设备数据接口、红外加热设备数据接口、移动终端数据接口、环境监控设备数据接口、无人机数据接口、视频监控数据接口、管道工程项目管理系统数据接口中的任意一个或多个。

14、在一些实施方式中，多个数据包括施工人员数据、设备设施数据、监控视频数据、设备工况数据、环境监控数据、地理位置数据、正射影像和倾斜影像数据、管材数据中的任意一个或多个。

15、在一些实施方式中，数据采集单元支持外连移动终端或扫描枪通过扫描二维码或rfid获取多个数据。

16、在一些实施方式中，施工监控单元包含施工人员监控、机具监控、环境监控、工程车辆监控、机械设备监控、物资物流监控、施工过程监控中的任意一个或多个。

17、在一些实施方式中，数据管理单元与施工现场的上级管理系统通信连接以进行数据传输。

18、本发明至少具有以下有益技术效果：

19、本发明的系统通过数据接口单元提供统一的数据接口，实现多设备、多种类数据的统一接入，通过数据采集单元实时采集现场数据，并且通过施工监控单元和分析预警单元对施工现场进行实时监控、智能分析预警便于现场人员及时整改，本发明的系统为油气管道工程建设提供一体化管理解决方案，提高现场管控能力，进一步完善智能工地建设，促进智慧管网发展。

技术特征：

1.一种复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述分析预警单元基于油气管道工程建设的工艺、施工规程、作业要求，构建多个预警模型，并基于所述预警模型利用边缘计算技术对所述多个数据进行分析和异常报警。

4.根据权利要求3所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述多个预警模型包括设备运行工况预警模型、作业人员动作行为预警模型、作业人员穿戴规范预警模型、车辆机具异常预警模型、环境异常预警模型、管道焊接质量预警模型中的任意一个或多个。

5.根据权利要求3所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述分析预警单元进一步配置用于基于多种设备的工艺规程设置上下阈值，划分超限数据区间并基于所述超限数据区间设置异常报警等级。

6.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述数据接口单元配置用于提供modbus协议、gb/t-28181协议、ehome协议的数据接口程序以实现与所述多种设备的数据接口。

7.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述数据接口单元包括全自动焊机数据接口、喷砂除锈机数据接口、中频加热设备数据接口、红外加热设备数据接口、移动终端数据接口、环境监控设备数据接口、无人机数据接口、视频监控数据接口、管道工程项目管理系统数据接口中的任意一个或多个。

8.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述多个数据包括施工人员数据、设备设施数据、监控视频数据、设备工况数据、环境监控数据、地理位置数据、正射影像和倾斜影像数据以及管材数据中的任意一个或多个。

9.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元支持外连移动终端或扫描枪通过扫描二维码或rfid获取所述多个数据。

10.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述施工监控单元包含施工人员监控、机具监控、环境监控、工程车辆监控、机械设备监控、物资物流监控以及施工过程监控中的任意一个或多个。

11.根据权利要求2所述的复合式边缘端数据采集系统，其特征在于，所述数据管理单元与施工现场的上级管理系统通信连接以进行数据传输。

技术总结
本发明公开了一种复合式边缘端数据采集系统，包括数据接口单元、数据采集单元、施工监控单元、分析预警单元，数据接口单元具有多种设备的数据接口；数据采集单元配置用于与数据接口单元通信获取多种设备的多个数据；施工监控单元配置用于基于多个数据对多种设备实时监控；分析预警单元中配置用于构建多种设备的多个预警模型，并基于预警模型利用边缘计算技术对多个数据进行分析和异常报警。本方案整体上针对油气管道工程建设提供施工现场设备设施接入、数据自动采集、数据统一管理、智能分析预警的一体化管理解决方案，为进一步完善智能工地建设，促进智慧管网发展提供助力。

技术研发人员：吉小赟,刘欢,许殿文,沈峥,李庆
受保护的技术使用者：中国石油管道局工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24