CN110032152A - 一种基于物联网的智能车间管理系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能车间管理系统，包括数据采集模块、数据监测模块、数据库、物联网平台、车间管理模块、警示模块、智能终端和运行监测模块；该系统可对车间内部气体进行采集，可对车间内部环境亮度数据进行采集，可对车间内部粉尘浓度数据进行采集，可对车间内部设备进行定位数据采集，对车间内设备和空气中的温湿度数据进行监测，可对车间内进行图像和视频数据监测，可对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，可及时发现车间内的问题及时处理，有助于提高管理效率；本发明还提供了一种基于物联网的智能车间管理系统使用方法，操作方便快捷，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及车间管理技术领域，具体为一种基于物联网的智能车间管理系统及使用方法。
背景技术
车间是企业内部组织生产的基本单位，也是企业生产行政管理的一级组织。
车间由若干工段或生产班组构成，它按企业内部产品生产各个阶段或产品各组成部分的专业性质和各辅助生产活动的专业性质而设置，拥有完成生产任务所必需的厂房或场地、机器设备、工具和一定的生产人员、技术人员和管理人员。车间管理系统是在工业供需链及生产管理各子系统的基础上，为工业企业提供制定生产任务、投料与领料、工序计划与派工、生产检验，到产品入库全过程监督与控制的系统，旨在帮助企业提高业务管理效率与生产效率、减少车间在制品、降低损耗与成本、提高产品质量与客户满意度。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。
但目前车间管理系统与物联网的结合还处于起步阶段，还不够完善，对车间内环境采集数据和设备采集数据的还不全面，无法及时有效的对车间进行智能管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的智能车间管理系统及使用方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能车间管理系统，包括数据采集模块、数据监测模块、数据库、物联网平台、车间管理模块、警示模块、智能终端和运行监测模块，所述数据采集模块、所述数据监测模块、所述数据库、所述车间管理模块、所述智能终端和所述运行控制模块的输出端均分别与所述物联网平台的输入端连接，所述物联网平台的输出端分别与所述数据采集模块、所述数据库、所述车间管理模块、所述警示模块、所述智能终端和所述运行监测模块的输入端连接，所述数据库的输出端与所述智能终端的输入端连接，所述运行监测模块分别与所述数据采集模块和所述数据监测模块连接，所述数据采集模块包括气体采集单元、亮度采集单元、粉尘采集单元、电量采集单元和定位采集单元，所述数据监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元、图像监测单元和视频监测单元，所述物联网平台包括中央处理单元、信息收发单元和存储单元，所述车间管理模块包括门禁管理单元、供电管理单元和通风管理单元，所述智能终端包括显示单元和输入单元。
作为本发明的一种优选技术方案，所述智能终端为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述温度监测单元、所述湿度监测单元、所述图像监测单元和所述视频监测单元均设于车间内部，且所述温度监测单元包括设备温度监测单元和空气温度监测单元，所述湿度监测单元包括设备湿度监测单元和空气湿度监测单元，所述设备温度监测单元和所述设备湿度监测单元均设置在数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的外壁上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述警示模块包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备外部以及管理室内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述运行监测模块与车间内部数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备均分别连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述存储单元包括云储存空间和本地储存器。
本发明还提出了一种基于物联网的智能车间管理系统的使用方法，包括以下步骤：
S1．管理者通过所述智能终端的所述输入单元开启系统，所述智能终端向所述物联网平台发送指令；
S2．所述物联网平台接收指令后，运行系统，所述数据采集模块中的所述气体采集单元对车间内部气体进行采集，所述亮度采集单元对车间内部环境亮度数据进行采集，所述粉尘采集单元对车间内部粉尘浓度数据进行采集，所述电量采集单元对车间各种设备用电量数据进行采集，所述定位采集单元对车间内部设备进行定位数据采集，并将数据发送给所述物联网平台，所述数据监测模块中的所述温度监测单元对车间内设备和空气中的温度数据进行监测，所述湿度监测单元对车间内设备和空气中的湿度数据进行监测，所述图像监测单元对车间内进行图像数据监测，所述视频监测单元对车间内进行视频数据监测，并将监测数据传送给所述物联网平台；
S3．所述运行监测模块对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网平台；
S4．所述物联网平台将接收到的视频监测数据、图像监测数据、温度监测数据、湿度监测数据、气体采集数据、亮度采集数据、粉尘浓度采集数据、各种设备用电量采集数据、设备定位采集数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备运行监测数据通过所述中央处理单元进行分析处理；
S5．所述物联网平台从所述数据库内将车间内正常生产时的车间内气体成分的正常数据、亮度的正常数据、粉尘浓度的正常数据、设备用电量的正常数据、设备定位正常数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与车间内正常数据进行对比，可判断车间内气体成分是否合理，可判断车间内环境亮度是否合理，可判断车间内粉尘浓度是否超标，可判断车间内设备用电量是否合理，可判断设备定位数据是否合理，可判断车间内环境温湿度情况和设备温湿度情况是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态是否合理，可判断车间内设备是否损伤，通过所述存储单元将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库和所述智能终端；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向所述警示模块下达指令进行警示，通过将问题设备发送到所述智能终端，所述智能终端通过所述显示单元进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过所述智能终端向所述物联网平台再次下达指令，所述物联网平台向所述警示模块进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，所述物联网平台将维护后的数据信息上传到所述数据库上，管理者可通过所述智能终端对数据库内的数据进行查看；
S8．当对比结果显示车间内环境数据出现异常时，所述物联网平台可将数据发送给所述智能终端和所述车间管理模块，所述车间管理模块中的所述供电管理单元可对车间内部供暖或制冷设备进行供电，所述通风管理单元可对车间进行通风管理，综合调节车间内环境；
S9．管理者可通过所述智能终端的所述显示单元查看具体数据，及时了解车间内部情况，且管理者可通过所述智能终端提取所述数据库中车间的长期管理数据，便于对车间的管理进行综合改善，有助于提高管理效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置数据采集模块，可对车间内部气体进行采集，可对车间内部环境亮度数据进行采集，可对车间内部粉尘浓度数据进行采集，可对车间内部设备进行定位数据采集，并将数据传送给物联网平台。
2、本发明通过设置数据监测模块，对车间内设备和空气中的温湿度数据进行监测，可对车间内进行图像和视频数据监测，并将数据传送给物联网平台。
3、本发明通过设置运行监测模块，可对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给物联网平台。
4、本发明通过设置物联网平台和数据库，可对数据进行分析处理，可将车间内正常生产时的车间内气体成分的正常数据、亮度的正常数据、粉尘浓度的正常数据、设备用电量的正常数据、设备定位正常数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与车间内正常数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础。
5、本发明通过设置车间管理模块，可对车间内部环境进行调节管理。
6、本发明通过设置智能终端，可对系统进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备进行检查维护，可及时了解车间内的环境情况，便于对车间的管理进行综合改善，有助于提高管理效率。
附图说明
图1为本发明连接示意图。
图中：1、数据采集模块；2、数据监测模块；3、数据库；4、物联网平台；5、车间管理模块；6、警示模块；7、智能终端；8、运行监测模块；9、气体采集单元；10、亮度采集单元；11、粉尘采集单元；12、电量采集单元；13、定位采集单元；14、温度监测单元；15、湿度监测单元；16、图像监测单元；17、视频监测单元；18、中央处理单元；19、信息收发单元；20、存储单元；21、门禁管理单元；22、供电管理单元；23、通风管理单元；24、显示单元；25、输入单元。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的智能车间管理系统，包括数据采集模块1、数据监测模块2、数据库3、物联网平台4、车间管理模块5、警示模块6、智能终端7和运行监测模块8，数据采集模块1、数据监测模块2、数据库3、车间管理模块5、智能终端7和运行控制模块8的输出端均分别与物联网平台4的输入端连接，物联网平台4的输出端分别与数据采集模块1、数据库3、车间管理模块5、警示模块6、智能终端7和运行监测模块8的输入端连接，数据库3的输出端与智能终端7的输入端连接，运行监测模块8分别与数据采集模块1和数据监测模块2连接，数据采集模块1包括气体采集单元9、亮度采集单元10、粉尘采集单元11、电量采集单元12和定位采集单元13，数据监测模块2包括温度监测单元14、湿度监测单元15、图像监测单元16和视频监测单元17，物联网平台4包括中央处理单元18、信息收发单元19和存储单元20，车间管理模块5包括门禁管理单元21、供电管理单元22和通风管理单元23，智能终端7包括显示单元24和输入单元25。
为了便于用户进行使用，本实施例中，优选的，智能终端7为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
为了便于对车间内部环境和设备进行数据采集和监测，本实施例中，优选的，温度监测单元14、湿度监测单元15、图像监测单元16和视频监测单元17均设于车间内部，且温度监测单元14包括设备温度监测单元和空气温度监测单元，湿度监测单元15包括设备湿度监测单元和空气湿度监测单元，设备温度监测单元和设备湿度监测单元均设置在数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的外壁上。
为了便于对系统管理者进行警示，本实施例中，优选的，警示模块6包括警示灯和蜂鸣器，且警示灯和蜂鸣器均设于数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备外部以及管理室内部。
为了便于对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备进行运行检测，本实施例中，优选的，运行监测模块8与车间内部数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备均分别连接。
为了便于对数据进行存储，本实施例中，优选的，存储单元20包括云储存空间和本地储存器。
其使用方法，包括以下步骤：
S1．管理者通过智能终端7的输入单元25开启系统，智能终端7向物联网平台4发送指令；
S2．物联网平台4接收指令后，运行系统，数据采集模块1中的气体采集单元9对车间内部气体进行采集，亮度采集单元10对车间内部环境亮度数据进行采集，粉尘采集单元11对车间内部粉尘浓度数据进行采集，电量采集单元12对车间各种设备用电量数据进行采集，定位采集单元13对车间内部设备进行定位数据采集，并将数据发送给物联网平台4，数据监测模块2中的温度监测单元14对车间内设备和空气中的温度数据进行监测，湿度监测单元15对车间内设备和空气中的湿度数据进行监测，图像监测单元16对车间内进行图像数据监测，视频监测单元17对车间内进行视频数据监测，并将监测数据传送给物联网平台4；
S3．运行监测模块8对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给物联网平台4；
S4．物联网平台4将接收到的视频监测数据、图像监测数据、温度监测数据、湿度监测数据、气体采集数据、亮度采集数据、粉尘浓度采集数据、各种设备用电量采集数据、设备定位采集数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备运行监测数据通过中央处理单元18进行分析处理；
S5．物联网平台4从数据库3内将车间内正常生产时的车间内气体成分的正常数据、亮度的正常数据、粉尘浓度的正常数据、设备用电量的正常数据、设备定位正常数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与车间内正常数据进行对比，可判断车间内气体成分是否合理，可判断车间内环境亮度是否合理，可判断车间内粉尘浓度是否超标，可判断车间内设备用电量是否合理，可判断设备定位数据是否合理，可判断车间内环境温湿度情况和设备温湿度情况是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态是否合理，可判断车间内设备是否损伤，通过存储单元20将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给数据库3和智能终端7；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向警示模块6下达指令进行警示，通过将问题设备发送到智能终端7，智能终端7通过显示单元24进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过智能终端7向物联网平台4再次下达指令，物联网平台4向警示模块6进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，物联网平台4将维护后的数据信息上传到数据库3上，管理者可通过智能终端7对数据库3内的数据进行查看；
S8．当对比结果显示车间内环境数据出现异常时，物联网平台4可将数据发送给智能终端7和车间管理模块5，车间管理模块5中的供电管理单元22可对车间内部供暖或制冷设备进行供电，通风管理单元23可对车间进行通风管理，综合调节车间内环境；
S9．管理者可通过智能终端7的显示单元24查看具体数据，及时了解车间内部情况，且管理者可通过智能终端7提取数据库3中车间的长期管理数据，便于对车间的管理进行综合改善，有助于提高管理效率。
本发明通过设置数据采集模块1，可对车间内部气体进行采集，可对车间内部环境亮度数据进行采集，可对车间内部粉尘浓度数据进行采集，可对车间内部设备进行定位数据采集，并将数据传送给物联网平台4；通过设置数据监测模块2，对车间内设备和空气中的温湿度数据进行监测，可对车间内进行图像和视频数据监测，并将数据传送给物联网平台4；通过设置运行监测模块8，可对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给物联网平台4；通过设置物联网平台4和数据库3，可对数据进行分析处理，可将车间内正常生产时的车间内气体成分的正常数据、亮度的正常数据、粉尘浓度的正常数据、设备用电量的正常数据、设备定位正常数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与车间内正常数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础；通过设置车间管理模块5，可对车间内部环境进行调节管理；通过设置智能终端7，可对系统进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备进行检查维护，可及时了解车间内的环境情况，便于对车间的管理进行综合改善，有助于提高管理效率。
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。
Claims (7)
1.一种基于物联网的智能车间管理系统，包括数据采集模块（1）、数据监测模块（2）、数据库（3）、物联网平台（4）、车间管理模块（5）、警示模块（6）、智能终端（7）和运行监测模块（8），其特征在于：所述数据采集模块（1）、所述数据监测模块（2）、所述数据库（3）、所述车间管理模块（5）、所述智能终端（7）和所述运行控制模块（8）的输出端均分别与所述物联网平台（4）的输入端连接，所述物联网平台（4）的输出端分别与所述数据采集模块（1）、所述数据库（3）、所述车间管理模块（5）、所述警示模块（6）、所述智能终端（7）和所述运行监测模块（8）的输入端连接，所述数据库（3）的输出端与所述智能终端（7）的输入端连接，所述运行监测模块（8）分别与所述数据采集模块（1）和所述数据监测模块（2）连接，所述数据采集模块（1）包括气体采集单元（9）、亮度采集单元（10）、粉尘采集单元（11）、电量采集单元（12）和定位采集单元（13），所述数据监测模块（2）包括温度监测单元（14）、湿度监测单元（15）、图像监测单元（16）和视频监测单元（17），所述物联网平台（4）包括中央处理单元（18）、信息收发单元（19）和存储单元（20），所述车间管理模块（5）包括门禁管理单元（21）、供电管理单元（22）和通风管理单元（23），所述智能终端（7）包括显示单元（24）和输入单元（25）。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能车间管理系统，其特征在于：所述智能终端（7）为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能车间管理系统，其特征在于：所述温度监测单元（14）、所述湿度监测单元（15）、所述图像监测单元（16）和所述视频监测单元（17）均设于车间内部，且所述温度监测单元（14）包括设备温度监测单元和空气温度监测单元，所述湿度监测单元（15）包括设备湿度监测单元和空气湿度监测单元，所述设备温度监测单元和所述设备湿度监测单元均设置在数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能车间管理系统，其特征在于：所述警示模块（6）包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备外部以及管理室内部。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能车间管理系统，其特征在于：所述运行监测模块（8）与车间内部数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备和车间加工生产设备均分别连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能车间管理系统，其特征在于：所述存储单元（20）包括云储存空间和本地储存器。
7.一种基于物联网的智能车间管理系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1．管理者通过所述智能终端（7）的所述输入单元（25）开启系统，所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）发送指令；
S2．所述物联网平台（4）接收指令后，运行系统，所述数据采集模块（1）中的所述气体采集单元（9）对车间内部气体进行采集，所述亮度采集单元（10）对车间内部环境亮度数据进行采集，所述粉尘采集单元（11）对车间内部粉尘浓度数据进行采集，所述电量采集单元（12）对车间各种设备用电量数据进行采集，所述定位采集单元（13）对车间内部设备进行定位数据采集，并将数据发送给所述物联网平台（4），所述数据监测模块（2）中的所述温度监测单元（14）对车间内设备和空气中的温度数据进行监测，所述湿度监测单元（15）对车间内设备和空气中的湿度数据进行监测，所述图像监测单元（16）对车间内进行图像数据监测，所述视频监测单元（17）对车间内进行视频数据监测，并将监测数据传送给所述物联网平台（4）；
S3．所述运行监测模块（8）对数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网平台（4）；
S4．所述物联网平台（4）将接收到的视频监测数据、图像监测数据、温度监测数据、湿度监测数据、气体采集数据、亮度采集数据、粉尘浓度采集数据、各种设备用电量采集数据、设备定位采集数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备运行监测数据通过所述中央处理单元（18）进行分析处理；
S5．所述物联网平台（4）从所述数据库（3）内将车间内正常生产时的车间内气体成分的正常数据、亮度的正常数据、粉尘浓度的正常数据、设备用电量的正常数据、设备定位正常数据和数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与车间内正常数据进行对比，可判断车间内气体成分是否合理，可判断车间内环境亮度是否合理，可判断车间内粉尘浓度是否超标，可判断车间内设备用电量是否合理，可判断设备定位数据是否合理，可判断车间内环境温湿度情况和设备温湿度情况是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备以及车间加工生产设备的运行状态是否合理，可判断车间内设备是否损伤，通过所述存储单元（20）将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库（3）和所述智能终端（7）；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向所述警示模块（6）下达指令进行警示，通过将问题设备发送到所述智能终端（7），所述智能终端（7）通过所述显示单元（24）进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备、运行监测设备或车间加工生产设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）再次下达指令，所述物联网平台（4）向所述警示模块（6）进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，所述物联网平台（4）将维护后的数据信息上传到所述数据库（3）上，管理者可通过所述智能终端（7）对数据库（3）内的数据进行查看；
S8．当对比结果显示车间内环境数据出现异常时，所述物联网平台（4）可将数据发送给所述智能终端（7）和所述车间管理模块（5），所述车间管理模块（5）中的所述供电管理单元（22）可对车间内部供暖或制冷设备进行供电，所述通风管理单元（23）可对车间进行通风管理，综合调节车间内环境；
S9．管理者可通过所述智能终端（7）的所述显示单元（24）查看具体数据，及时了解车间内部情况，且管理者可通过所述智能终端（7）提取所述数据库（3）中车间的长期管理数据，便于对车间的管理进行综合改善，有助于提高管理效率。
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