基于云服务的工业云市场的设计与实现

这是一篇关于云服务,工业云,关联规则挖掘的论文, 主要内容为在国家“互联网+先进制造业”、“工业4.0”战略推进下,航天云网工业互联网公共平台应运而生。航天云网平台秉承开放运营的理念,汇集平台运营商、软件开发服务商、工业企业用户等多方角色,建立完善的继承部署流程和技术支持,以平台资源和商业模式引导第三方应用入驻,旨在构建海量工业应用开发者和工业企业用户之间双向迭代的双边生态,为工业企业提供丰富多样的解决方案。在上述背景下,基于企业的生产实践需求,本课题提出了基于云服务的工业云市场系统的设计与实现,突破传统地理、行业、信息的壁垒,更广泛的传递企业需求、应用信息,以更公开透明的方式为企业寻找到合适的供应商,完成企业和服务商之间的供需匹配。云市场系统采用B/S架构设计,基于SSM框架,主要分为企业用户、服务商用户、运营人员三类系统角色,云市场为企业用户和服务商用户提供个人工作台、协作工作台及资源管理,为运营人员提供客服管理、商机订阅管理、外购平台数据管理、名企协作管理、企业用户管理、敏感词管理、平台设置、企业健康监测管理、增值服务管理、云素材中心管理、运营管理、统计分析、应用中心、文库管理等功能,此外云市场还提供服务资源、支撑环境、资源库等资源的管理等功能。本人负责参与分析、设计并开发了企业用户及服务商用户的个人工作台、运营人员后台管理系统中应用中心子系统,从功能上可划分为需求收集模块、搜索展示模块、应用管理模块、店铺管理模块,其中应用管理分为应用选购模块、应用售后管理模块、应用状态管理模块三个部分,需求收集的主要功能是管理、收集用户的需求信息并为其推荐服务商;搜索展示模块的主要功能是为云市场提供应用及店铺的检索和列表展示;应用管理模块主要功能是管理、审核应用及评价、售后信息;店铺管理模块的主要功能是管理店铺活动、审核店铺及维护店铺基本信息及评价;此外,云市场为用户提供基于Apriori算法的应用推荐功能,在实现云市场系统的基础上,根据用户的购买历史,应用关联规则挖掘算法,挖掘出用户可能感兴趣的应用信息,为其提供个性化推荐。基于云服务的工业云市场系统于2018年12月投入使用,并与2019年3月发布二期,截止到目前为止已经在云市场部署发布的应用有1200多个,其中上线应用有819个。

基于物联网和工业云的选矿设备监控系统设计与开发

这是一篇关于物联网,工业云,选矿设备,监控系统,数据分析处理,故障报警的论文, 主要内容为选矿行业是流程工业的一个典型代表,具有多工序、设备复杂、生产线长的特点。选矿生产过程中设备的使用流程是固定的,一旦生产线中某一设备发生非正常停机或严重故障,对于后面的生产流程将造成严重的影响,因此需要对设备进行全生命周期的监控。为了保证选矿厂设备的安全稳定运行、减少设备的非正常停机、提高企业的生产效率、降低生产成本,有必要开发出满足选矿厂运行要求、功能完善、性能稳定的选矿设备监控系统,使其能对选矿设备进行在线监测和分析、评估其运行状态、发现故障征兆、避免或减轻严重的设备损坏,以确定合理的维护时间和方案,实现设备的实时监控、在线诊断、故障报警和计划性维修,初步实现选矿厂的智能化转型。目前,现有的选矿设备监控系统多集中在本地中央监控室内,缺乏对设备的移动监控;未提供有效的巡检措施降低巡检人员的劳动强度,提高巡检效率;未建立维修知识经验库,为设备的计划性维修提供支持;未对设备的运行状态进行在线监测和分析,从而无法评估出设备的运行状况,进而无法确定合理的维修方案以减少设备的停机时间;此外,开发设备监控系统时往往重复编写大量代码,缺乏通用的SaaS服务来提高开发效率。本文依托于东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室酒钢悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程项目,对现有选矿设备监控系统中存在的问题进行了深入的分析与研究,主要研究内容如下:(1)基于SaaS服务的系统架构设计。为了提高系统的开发效率、降低开发成本设计了一种为不同选矿厂提供定制的Saas服务的系统架构。(2)对选矿设备生产数据的采集、传输和存储模块进行设计。数据采集,采用“有线+无线”的传感器实现选矿数据的采集。数据传输,采用分布式消息中间件实现数据的高效传输。数据存储,采用分布式文件和分布式对象存储技术实现数据的可靠存储。(3)对选矿设备状态数据的分析处理及服务化。对云服务器中存储的设备历史运行状态数据进行分析处理并挖掘出设备运行状态的规律,为设备的计划性维修提供支持;利用云服务器上建立的故障诊断模型对设备的运行状态进行诊断。利用微服务架构和SSM框架实现设备分析处理的服务化,使移动和远程客户端共用一组服务,实现了服务的复用性。(4)移动和远程客户端的开发。本系统开发中利用了前后端分离、模块化和组件化的开发方式。通过模块的组合配置可以创建不同需求的系统,满足客户定制的需求。此外,采用前后端分离的方式并将相似性的代码以组件的方式重用,可以使整个系统的开发和维护上更加方便,提高了可扩展性和复用性。(5)将系统部署于工业现场对系统进行工业验证。以甘肃省嘉峪关市酒泉钢铁选矿厂为背景,对各功能模块进行工业验证。验证效果表明,本系统运行稳定,人机交互性好,可以很好地实现对选矿生产过程的实时监控、故障诊断、异常报警,初步实现了设备的计划性维修,并能够辅助工作人员分析设备运行状态,提高巡检效率。此外,通过调用SaaS服务可以快速构建新的选矿系统。本系统有效的保障了设备的安全稳定运行,大大降低了选矿厂工作人员和管理人员的劳动强度,提高了构建新的选矿设备监控系统的开发效率。

基于云服务的工业云市场的设计与实现

这是一篇关于云服务,工业云,关联规则挖掘的论文, 主要内容为在国家“互联网+先进制造业”、“工业4.0”战略推进下,航天云网工业互联网公共平台应运而生。航天云网平台秉承开放运营的理念,汇集平台运营商、软件开发服务商、工业企业用户等多方角色,建立完善的继承部署流程和技术支持,以平台资源和商业模式引导第三方应用入驻,旨在构建海量工业应用开发者和工业企业用户之间双向迭代的双边生态,为工业企业提供丰富多样的解决方案。在上述背景下,基于企业的生产实践需求,本课题提出了基于云服务的工业云市场系统的设计与实现,突破传统地理、行业、信息的壁垒,更广泛的传递企业需求、应用信息,以更公开透明的方式为企业寻找到合适的供应商,完成企业和服务商之间的供需匹配。云市场系统采用B/S架构设计,基于SSM框架,主要分为企业用户、服务商用户、运营人员三类系统角色,云市场为企业用户和服务商用户提供个人工作台、协作工作台及资源管理,为运营人员提供客服管理、商机订阅管理、外购平台数据管理、名企协作管理、企业用户管理、敏感词管理、平台设置、企业健康监测管理、增值服务管理、云素材中心管理、运营管理、统计分析、应用中心、文库管理等功能,此外云市场还提供服务资源、支撑环境、资源库等资源的管理等功能。本人负责参与分析、设计并开发了企业用户及服务商用户的个人工作台、运营人员后台管理系统中应用中心子系统,从功能上可划分为需求收集模块、搜索展示模块、应用管理模块、店铺管理模块,其中应用管理分为应用选购模块、应用售后管理模块、应用状态管理模块三个部分,需求收集的主要功能是管理、收集用户的需求信息并为其推荐服务商;搜索展示模块的主要功能是为云市场提供应用及店铺的检索和列表展示;应用管理模块主要功能是管理、审核应用及评价、售后信息;店铺管理模块的主要功能是管理店铺活动、审核店铺及维护店铺基本信息及评价;此外,云市场为用户提供基于Apriori算法的应用推荐功能,在实现云市场系统的基础上,根据用户的购买历史,应用关联规则挖掘算法,挖掘出用户可能感兴趣的应用信息,为其提供个性化推荐。基于云服务的工业云市场系统于2018年12月投入使用,并与2019年3月发布二期,截止到目前为止已经在云市场部署发布的应用有1200多个,其中上线应用有819个。

基于云服务的工业云市场的设计与实现

这是一篇关于云服务,工业云,关联规则挖掘的论文, 主要内容为在国家“互联网+先进制造业”、“工业4.0”战略推进下,航天云网工业互联网公共平台应运而生。航天云网平台秉承开放运营的理念,汇集平台运营商、软件开发服务商、工业企业用户等多方角色,建立完善的继承部署流程和技术支持,以平台资源和商业模式引导第三方应用入驻,旨在构建海量工业应用开发者和工业企业用户之间双向迭代的双边生态,为工业企业提供丰富多样的解决方案。在上述背景下,基于企业的生产实践需求,本课题提出了基于云服务的工业云市场系统的设计与实现,突破传统地理、行业、信息的壁垒,更广泛的传递企业需求、应用信息,以更公开透明的方式为企业寻找到合适的供应商,完成企业和服务商之间的供需匹配。云市场系统采用B/S架构设计,基于SSM框架,主要分为企业用户、服务商用户、运营人员三类系统角色,云市场为企业用户和服务商用户提供个人工作台、协作工作台及资源管理,为运营人员提供客服管理、商机订阅管理、外购平台数据管理、名企协作管理、企业用户管理、敏感词管理、平台设置、企业健康监测管理、增值服务管理、云素材中心管理、运营管理、统计分析、应用中心、文库管理等功能,此外云市场还提供服务资源、支撑环境、资源库等资源的管理等功能。本人负责参与分析、设计并开发了企业用户及服务商用户的个人工作台、运营人员后台管理系统中应用中心子系统,从功能上可划分为需求收集模块、搜索展示模块、应用管理模块、店铺管理模块,其中应用管理分为应用选购模块、应用售后管理模块、应用状态管理模块三个部分,需求收集的主要功能是管理、收集用户的需求信息并为其推荐服务商;搜索展示模块的主要功能是为云市场提供应用及店铺的检索和列表展示;应用管理模块主要功能是管理、审核应用及评价、售后信息;店铺管理模块的主要功能是管理店铺活动、审核店铺及维护店铺基本信息及评价;此外,云市场为用户提供基于Apriori算法的应用推荐功能,在实现云市场系统的基础上,根据用户的购买历史,应用关联规则挖掘算法,挖掘出用户可能感兴趣的应用信息,为其提供个性化推荐。基于云服务的工业云市场系统于2018年12月投入使用,并与2019年3月发布二期,截止到目前为止已经在云市场部署发布的应用有1200多个,其中上线应用有819个。

基于工业云的电熔镁炉远程移动监控系统设计与开发

这是一篇关于电熔镁炉,工业云,远程移动监控,指标优化的论文, 主要内容为电熔镁砂是一种高温耐火材料,广泛应用在航空航天、化工、冶金、建材等领域,有着极其重要的作用。电熔镁砂熔炼过程中电流波动剧烈对生产能耗和产品品质具有很大的影响,生产管理者需要及时了解熔炼过程中的电流大小和波动情况,对电流进行监视和及时调整。然而现有监控系统大多集中在本地,监控环境恶劣,其服务对象为现场操作工人,无法满足企业较高知识水平管理人员随时随地掌握生产过程情况,并运用自己丰富的技术经验实时调整关键工艺参数,进而满足熔炼过程对关键性能指标的需求。随着科技的发展,云计算技术与工业生产紧密地结合在一起,给工业生产过程远程监控提供一种更加便利的解决方案,更好地解决了系统集中在本地的问题,提高了监控效率,减少工业监控和运行优化系统硬件成本的同时提高了系统的计算能力,降低了系统扩展的难度,提升了信息的共享水平。将云计算与电熔镁炉工业生产过程结合起来,能够更好地对镁砂生产过程进行远程实时监视和控制,进而有助于提高工厂的智能化水平,减少工厂的能耗,提高产品品质。本文从工厂的实际监控需求出发,依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室的科研平台,设计开发了基于工业云的电熔镁炉远程移动监控系统,对电熔镁炉的生产过程进行监视和运行优化控制,从而改善生产效果。并将本文开发的远程移动系统应用于辽宁省某电熔镁砂厂,应用效果验证了本系统的有效性与实用性。本文的具体研究工作归纳如下:(1)针对电熔镁炉实际熔炼过程对远程移动监控系统的需求分析和现有电熔镁炉监控系统的研究现状,完成基于工业云的电熔镁炉远程移动监控系统的功能设计,系统功能主要包括过程状态监视功能、故障报警功能、指标优化功能和控制效果评价指标监视功能等。(2)基于系统的功能设计基于工业云的电熔镁炉远程移动监控系统的整体结构,系统结构整体包括四个组成部分:底层数据采集模块、数据远程传输模块、云端数据处理模块、移动端APP和远程端Web监控模块,然后分别对各个模块的功能进行设计。(3)完成基于工业云的电熔镁炉远程移动监控系统的具体开发。首先通过无线传输模块利用modbus协议将底层的数据采集到企业端服务器,企业端服务器利用互联网通过Zookeeper集群将数据传输到云服务器上,在云服务器上开发电流值智能设定等优化算法,利用采集到的数据进行优化处理。最后开发人机交互移动端APP应用和远程端Web应用,APP应用和Web应用与云端数据相交互实现数据的显示与指标优化等功能。(4)将本文开发的系统应用于辽宁省大石桥市某电熔镁砂厂,对其功能进行工业应用验证,主要包括过程状态监视功能应用验证,故障报警功能应用验证,控制效果评价指标监视功能应用验证,指标优化功能应用验证等。应用验证效果表明本文开发的远程移动监控系统很好地可以实现工业生产过程的远程移动监控与运行优化功能,提高了企业信息化水平。

基于云服务的工业云市场的设计与实现

这是一篇关于云服务,工业云,关联规则挖掘的论文, 主要内容为在国家“互联网+先进制造业”、“工业4.0”战略推进下,航天云网工业互联网公共平台应运而生。航天云网平台秉承开放运营的理念,汇集平台运营商、软件开发服务商、工业企业用户等多方角色,建立完善的继承部署流程和技术支持,以平台资源和商业模式引导第三方应用入驻,旨在构建海量工业应用开发者和工业企业用户之间双向迭代的双边生态,为工业企业提供丰富多样的解决方案。在上述背景下,基于企业的生产实践需求,本课题提出了基于云服务的工业云市场系统的设计与实现,突破传统地理、行业、信息的壁垒,更广泛的传递企业需求、应用信息,以更公开透明的方式为企业寻找到合适的供应商,完成企业和服务商之间的供需匹配。云市场系统采用B/S架构设计,基于SSM框架,主要分为企业用户、服务商用户、运营人员三类系统角色,云市场为企业用户和服务商用户提供个人工作台、协作工作台及资源管理,为运营人员提供客服管理、商机订阅管理、外购平台数据管理、名企协作管理、企业用户管理、敏感词管理、平台设置、企业健康监测管理、增值服务管理、云素材中心管理、运营管理、统计分析、应用中心、文库管理等功能,此外云市场还提供服务资源、支撑环境、资源库等资源的管理等功能。本人负责参与分析、设计并开发了企业用户及服务商用户的个人工作台、运营人员后台管理系统中应用中心子系统,从功能上可划分为需求收集模块、搜索展示模块、应用管理模块、店铺管理模块,其中应用管理分为应用选购模块、应用售后管理模块、应用状态管理模块三个部分,需求收集的主要功能是管理、收集用户的需求信息并为其推荐服务商;搜索展示模块的主要功能是为云市场提供应用及店铺的检索和列表展示;应用管理模块主要功能是管理、审核应用及评价、售后信息;店铺管理模块的主要功能是管理店铺活动、审核店铺及维护店铺基本信息及评价;此外,云市场为用户提供基于Apriori算法的应用推荐功能,在实现云市场系统的基础上,根据用户的购买历史,应用关联规则挖掘算法,挖掘出用户可能感兴趣的应用信息,为其提供个性化推荐。基于云服务的工业云市场系统于2018年12月投入使用,并与2019年3月发布二期,截止到目前为止已经在云市场部署发布的应用有1200多个,其中上线应用有819个。

选矿设备安全运行监控软件设计与开发

这是一篇关于选矿设备,移动远程监控,视觉感知监控,工业云的论文, 主要内容为矿产资源是工业生产的重要原料,广泛应用于如建筑、通讯、运输、航空等许多行业。虽然我国铁矿石总储量较高,但由于矿石类型复杂,氧化矿、多金属共生矿石及难选矿石多,因此几乎所有的矿石都需要经过选矿处理。选矿生产过程是典型的流程工业,具有多工序、设备复杂、生产线长的特点,选矿的主体生产设备在选矿企业可持续发展战略中起着越来越重要的作用。此外,随着信息化与工业化的深度融合,减弱了控制系统及SCADA系统等与外界的隔离,工业控制系统越来越多地与互联网等公共网络连接,安全问题日益突出。因此,加强对设备的监控对提高选矿厂的设备运行效率和保证设备运行安全显得十分重要。目前,现有的选矿设备运行监控系统缺乏对设备的视觉感知监控,即对于监控视频内容的分析及报警只能通过操作人员来判断,较少实现通过对设备的关键部件进行视觉感知识别,以自动判断监控区域中出现的异常情况,设备视频监控的安全性有较大的提升空间;同时,监控系统数据收集及处理局限于工业现场本地计算机,而依托工业云强大的存储能力和计算能力,通过实现云端数据服务化,提升企业日后改进业务需求的开发效率,是设备安全运行监控的数据基础;另外,现有监控系统监控形式较为单一,监控客户端多数使用组态软件或使用C/S架构,而丰富监控形式,实现选矿设备的远程移动监控,使工作人员能够随时随地的监控设备,是实现设备监控智能化的前提,是实现设备安全监控的条件之一。本文从选矿厂的实际需求出发,依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室的先进创新平台,设计开发了选矿设备安全运行监控软件。本文的具体研究工作归纳如下:首先,针对选矿厂典型选矿工艺流程和选矿设备的运行状况,通过现场调研以及对国内外研究现状的了解,分析了将现有监控系统应用到选矿生产企业中具有的问题和不足;在此基础之上,结合实际的工业过程,对安全运行监控系统软件进行了需求分析,提出了设计与开发的挑战性问题,对选矿设备安全运行监控系统的整体架构进行了介绍。其次,根据需求分析及系统的整体架构,提出了微服务架构的软件设计方案,完成选矿设备安全运行监控软件的功能设计,主要包括系统软件基础功能模块设计、远程移动监控功能设计和视频感知监控功能设计,再分别对三个部分所包含的功能模块做具体的设计。再者,根据具体设计完成选矿设备安全运行监控软件的开发。首先通过在工业云部署数据库构建云端数据收集集群,数据在云端经过计算处理后,发布REST Web API数据服务化接口,提供给远程端和移动端进行服务调用;其次采用移动端消息推送技术,实现移动端APP监控的报警推送功能;再者对设备状态的图像感知实现方法进行描述,采用OpenCV完成该模块功能的开发,实现了视频数据与过程参数的融合诊断,并搭建了 RTMP流媒体服务器,实现了视频实时监控的功能;最后开发移动端APP应用和远程端Web应用的人机交互界面,实现数据的可视化显示等功能。最后,对选矿设备安全运行监控软件各个模块的功能进行了测试验证,包括云端数据服务化模块、远程端Web监控基础功能模块、移动端APP监控基础功能模块、移动端报警推送模块、设备感知图像识别及融合诊断模块以及视频流媒体化实时监控模块的测试。通过测试,验证了本文开发的选矿设备安全运行监控软件可以满足选矿厂的实际工业需求,应用效果良好。

基于物联网和工业云的选矿设备监控系统设计与开发

这是一篇关于物联网,工业云,选矿设备,监控系统,数据分析处理,故障报警的论文, 主要内容为选矿行业是流程工业的一个典型代表,具有多工序、设备复杂、生产线长的特点。选矿生产过程中设备的使用流程是固定的,一旦生产线中某一设备发生非正常停机或严重故障,对于后面的生产流程将造成严重的影响,因此需要对设备进行全生命周期的监控。为了保证选矿厂设备的安全稳定运行、减少设备的非正常停机、提高企业的生产效率、降低生产成本,有必要开发出满足选矿厂运行要求、功能完善、性能稳定的选矿设备监控系统,使其能对选矿设备进行在线监测和分析、评估其运行状态、发现故障征兆、避免或减轻严重的设备损坏,以确定合理的维护时间和方案,实现设备的实时监控、在线诊断、故障报警和计划性维修,初步实现选矿厂的智能化转型。目前,现有的选矿设备监控系统多集中在本地中央监控室内,缺乏对设备的移动监控;未提供有效的巡检措施降低巡检人员的劳动强度,提高巡检效率;未建立维修知识经验库,为设备的计划性维修提供支持;未对设备的运行状态进行在线监测和分析,从而无法评估出设备的运行状况,进而无法确定合理的维修方案以减少设备的停机时间;此外,开发设备监控系统时往往重复编写大量代码,缺乏通用的SaaS服务来提高开发效率。本文依托于东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室酒钢悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程项目,对现有选矿设备监控系统中存在的问题进行了深入的分析与研究,主要研究内容如下:(1)基于SaaS服务的系统架构设计。为了提高系统的开发效率、降低开发成本设计了一种为不同选矿厂提供定制的Saas服务的系统架构。(2)对选矿设备生产数据的采集、传输和存储模块进行设计。数据采集,采用“有线+无线”的传感器实现选矿数据的采集。数据传输,采用分布式消息中间件实现数据的高效传输。数据存储,采用分布式文件和分布式对象存储技术实现数据的可靠存储。(3)对选矿设备状态数据的分析处理及服务化。对云服务器中存储的设备历史运行状态数据进行分析处理并挖掘出设备运行状态的规律,为设备的计划性维修提供支持;利用云服务器上建立的故障诊断模型对设备的运行状态进行诊断。利用微服务架构和SSM框架实现设备分析处理的服务化,使移动和远程客户端共用一组服务,实现了服务的复用性。(4)移动和远程客户端的开发。本系统开发中利用了前后端分离、模块化和组件化的开发方式。通过模块的组合配置可以创建不同需求的系统,满足客户定制的需求。此外,采用前后端分离的方式并将相似性的代码以组件的方式重用,可以使整个系统的开发和维护上更加方便,提高了可扩展性和复用性。(5)将系统部署于工业现场对系统进行工业验证。以甘肃省嘉峪关市酒泉钢铁选矿厂为背景,对各功能模块进行工业验证。验证效果表明,本系统运行稳定,人机交互性好,可以很好地实现对选矿生产过程的实时监控、故障诊断、异常报警,初步实现了设备的计划性维修,并能够辅助工作人员分析设备运行状态,提高巡检效率。此外,通过调用SaaS服务可以快速构建新的选矿系统。本系统有效的保障了设备的安全稳定运行,大大降低了选矿厂工作人员和管理人员的劳动强度,提高了构建新的选矿设备监控系统的开发效率。

选矿设备安全运行监控软件设计与开发

这是一篇关于选矿设备,移动远程监控,视觉感知监控,工业云的论文, 主要内容为矿产资源是工业生产的重要原料,广泛应用于如建筑、通讯、运输、航空等许多行业。虽然我国铁矿石总储量较高,但由于矿石类型复杂,氧化矿、多金属共生矿石及难选矿石多,因此几乎所有的矿石都需要经过选矿处理。选矿生产过程是典型的流程工业,具有多工序、设备复杂、生产线长的特点,选矿的主体生产设备在选矿企业可持续发展战略中起着越来越重要的作用。此外,随着信息化与工业化的深度融合,减弱了控制系统及SCADA系统等与外界的隔离,工业控制系统越来越多地与互联网等公共网络连接,安全问题日益突出。因此,加强对设备的监控对提高选矿厂的设备运行效率和保证设备运行安全显得十分重要。目前,现有的选矿设备运行监控系统缺乏对设备的视觉感知监控,即对于监控视频内容的分析及报警只能通过操作人员来判断,较少实现通过对设备的关键部件进行视觉感知识别,以自动判断监控区域中出现的异常情况,设备视频监控的安全性有较大的提升空间;同时,监控系统数据收集及处理局限于工业现场本地计算机,而依托工业云强大的存储能力和计算能力,通过实现云端数据服务化,提升企业日后改进业务需求的开发效率,是设备安全运行监控的数据基础;另外,现有监控系统监控形式较为单一,监控客户端多数使用组态软件或使用C/S架构,而丰富监控形式,实现选矿设备的远程移动监控,使工作人员能够随时随地的监控设备,是实现设备监控智能化的前提,是实现设备安全监控的条件之一。本文从选矿厂的实际需求出发,依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室的先进创新平台,设计开发了选矿设备安全运行监控软件。本文的具体研究工作归纳如下:首先,针对选矿厂典型选矿工艺流程和选矿设备的运行状况,通过现场调研以及对国内外研究现状的了解,分析了将现有监控系统应用到选矿生产企业中具有的问题和不足;在此基础之上,结合实际的工业过程,对安全运行监控系统软件进行了需求分析,提出了设计与开发的挑战性问题,对选矿设备安全运行监控系统的整体架构进行了介绍。其次,根据需求分析及系统的整体架构,提出了微服务架构的软件设计方案,完成选矿设备安全运行监控软件的功能设计,主要包括系统软件基础功能模块设计、远程移动监控功能设计和视频感知监控功能设计,再分别对三个部分所包含的功能模块做具体的设计。再者,根据具体设计完成选矿设备安全运行监控软件的开发。首先通过在工业云部署数据库构建云端数据收集集群,数据在云端经过计算处理后,发布REST Web API数据服务化接口,提供给远程端和移动端进行服务调用;其次采用移动端消息推送技术,实现移动端APP监控的报警推送功能;再者对设备状态的图像感知实现方法进行描述,采用OpenCV完成该模块功能的开发,实现了视频数据与过程参数的融合诊断,并搭建了 RTMP流媒体服务器,实现了视频实时监控的功能;最后开发移动端APP应用和远程端Web应用的人机交互界面,实现数据的可视化显示等功能。最后,对选矿设备安全运行监控软件各个模块的功能进行了测试验证,包括云端数据服务化模块、远程端Web监控基础功能模块、移动端APP监控基础功能模块、移动端报警推送模块、设备感知图像识别及融合诊断模块以及视频流媒体化实时监控模块的测试。通过测试,验证了本文开发的选矿设备安全运行监控软件可以满足选矿厂的实际工业需求,应用效果良好。

基于物联网和工业云的选矿设备监控系统设计与开发

这是一篇关于物联网,工业云,选矿设备,监控系统,数据分析处理,故障报警的论文, 主要内容为选矿行业是流程工业的一个典型代表,具有多工序、设备复杂、生产线长的特点。选矿生产过程中设备的使用流程是固定的,一旦生产线中某一设备发生非正常停机或严重故障,对于后面的生产流程将造成严重的影响,因此需要对设备进行全生命周期的监控。为了保证选矿厂设备的安全稳定运行、减少设备的非正常停机、提高企业的生产效率、降低生产成本,有必要开发出满足选矿厂运行要求、功能完善、性能稳定的选矿设备监控系统,使其能对选矿设备进行在线监测和分析、评估其运行状态、发现故障征兆、避免或减轻严重的设备损坏,以确定合理的维护时间和方案,实现设备的实时监控、在线诊断、故障报警和计划性维修,初步实现选矿厂的智能化转型。目前,现有的选矿设备监控系统多集中在本地中央监控室内,缺乏对设备的移动监控;未提供有效的巡检措施降低巡检人员的劳动强度,提高巡检效率;未建立维修知识经验库,为设备的计划性维修提供支持;未对设备的运行状态进行在线监测和分析,从而无法评估出设备的运行状况,进而无法确定合理的维修方案以减少设备的停机时间;此外,开发设备监控系统时往往重复编写大量代码,缺乏通用的SaaS服务来提高开发效率。本文依托于东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室酒钢悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程项目,对现有选矿设备监控系统中存在的问题进行了深入的分析与研究,主要研究内容如下:(1)基于SaaS服务的系统架构设计。为了提高系统的开发效率、降低开发成本设计了一种为不同选矿厂提供定制的Saas服务的系统架构。(2)对选矿设备生产数据的采集、传输和存储模块进行设计。数据采集,采用“有线+无线”的传感器实现选矿数据的采集。数据传输,采用分布式消息中间件实现数据的高效传输。数据存储,采用分布式文件和分布式对象存储技术实现数据的可靠存储。(3)对选矿设备状态数据的分析处理及服务化。对云服务器中存储的设备历史运行状态数据进行分析处理并挖掘出设备运行状态的规律,为设备的计划性维修提供支持;利用云服务器上建立的故障诊断模型对设备的运行状态进行诊断。利用微服务架构和SSM框架实现设备分析处理的服务化,使移动和远程客户端共用一组服务,实现了服务的复用性。(4)移动和远程客户端的开发。本系统开发中利用了前后端分离、模块化和组件化的开发方式。通过模块的组合配置可以创建不同需求的系统,满足客户定制的需求。此外,采用前后端分离的方式并将相似性的代码以组件的方式重用,可以使整个系统的开发和维护上更加方便,提高了可扩展性和复用性。(5)将系统部署于工业现场对系统进行工业验证。以甘肃省嘉峪关市酒泉钢铁选矿厂为背景,对各功能模块进行工业验证。验证效果表明,本系统运行稳定,人机交互性好,可以很好地实现对选矿生产过程的实时监控、故障诊断、异常报警,初步实现了设备的计划性维修,并能够辅助工作人员分析设备运行状态,提高巡检效率。此外,通过调用SaaS服务可以快速构建新的选矿系统。本系统有效的保障了设备的安全稳定运行,大大降低了选矿厂工作人员和管理人员的劳动强度,提高了构建新的选矿设备监控系统的开发效率。