[发明专利]工业现场数据物联网管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业现场参数网络管理系统，具体涉及一种工业现场数据物联网管理系统。 

背景技术

随着现代化工业厂区规模的发展，对工业现场的能源计量、节能减排及远程控制提出了更高的要求。 

目前的能源计量监测系统采用人工抄表方式，每月定时抄表人员对全厂水、氧气、压缩空气、煤气、天然气、蒸汽、煤、电等数据进行抄表，并在月末花费大量时间对其抄表数据进行处理，出具相应的能源数据报表。人工抄表及人工报表统计工作量大、花费时间长且容易出错。现场设备的运行状态及设备控制难以做到集中监控，集中处理。 

其次，还有大多数工业现场数据的采集主要是依靠有线的方式，施工量大且浪费大量人力物理。以ＧＰＲＳ进行无线通讯依托移动运营商的网络支持，并且会发生网络堵塞而且很难解决室外或野外难以供电的问题。 

当今制造执行系统（MES）和ERP系统对工业现场的数据要求非常迫切，但是由于工业现场设备复杂、通讯网络多种多样，以及各种管理系统网络布制复杂，没有合适的系统能够满足这些需求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种工业现场数据物联网管理系统，它是传统采集方法无法完成的工业现场无线数据采集系统，并且使用通讯管理器可以融合现有主流的不同通讯网络，可对MES和ERP系统提供有用数据。 

本发明的技术方案是： 

一种工业现场数据物联网管理系统，包括依次连接的无线数据采集发射终端、无线数据转发终端、PLC控制系统、DCS控制系统、无线数据接收终端、无线终端太阳能供电装置、无线数据采集处理服务器装以及通讯管理器；上述各个装置均在工业现场物联网管理系统软件的控制下进行数据的传输/处理，其特殊之处在于：

所述无线数据采集发射终端设置于工业现场每个工位点，每几个临近工位点有线连接组网后安装一套无线数据转发终端、一套PLC控制系统以及一套DCS控制系统；

若干无线数据采集发射终端和无线数据转发终端按照zigbee无线网络预先设置的网段进行优化组网，将数据传送至无线数据接收终端，最终发送给无线数据采集处理服务器；

所述无线数据采集处理服务器再通过通讯管理器与公司内部域网、外部Internet或GPRS网络链接，实现数据共享/处理；所述通讯管理器将工业现场的网络数据通讯转换为局域网络或光纤网络远程传输；集中有TCP协议解析及跨网段VPN端口解析。

上述无线数据采集发射终端对现场工位点的压力、温度、流量及热量工业参数，以及PLC、DCS控制系统的参数进行采集或修改。 

上述无线终端太阳能供电装置可对无法进行供电的无线数据采集发射终端、无线数据转发终端进行供电，完成采集以及转发工作。 

上述公司内部域网包括制造执行系统(MES)和工厂管理系统（ERP）。 

上述工业现场物联网管理系统软件，由以下几个主要功能模块组成： 

1）  现场工业参数模块

采用流程图表示法，以及地理位置标记方法形象显示现场数据参数；

2）  控制系统参数模块

负责将PLC、DCS等控制系统的控制参数以及相关参数，结合工业现场使用要求显示出来；

3）  数据库优化处理模块

可实时对采集到的数据进行存盘、备份处理，为今后查询提供数据服务；

4）  报表、查询、曲线功能模块

可对数据库内保存的数据进行分类查询（比如按车间、按功能等），具有实时曲线、历史曲线以及数据报表的打印功能；

5）  用户管理功能

可对用户进行使用权限的设定，以及账户和密码的创建和修改功能；

6）  ＷＥＢ发布和数据共享功能

具有ＷＥＢ发布功能，其他授权用户可通过局域网或外网进行系统参数的浏览。数据库的数据可以通过网络传送给MES和ERP系统。

上述连接包括有线网络连接和无线网络连接；所述有线网络连接采用工业标准的工业485通讯网络，将与无线数据采集发射终端连接的仪表及设备进行485网络链接；所述无线网络连接包括无线GPRS网络和ZigBee网络。 

上述ZigBee无线网络由DYZG无线网络通讯模块组成，所述既可以是终端，也可以是中继器，任何一个点都是自己的终端模块，也是另一个点的中继模块，任何一个模块故障，信号会自动跳过这个中继，继而找到下一个中继传输信号，不影响数据的传输。 

上述仪表及设备均可配备数字通讯接口，能与工业计算机系统组成DCS控制系统、数据采集系统、PLC控制系统及远距离遥测遥控系统。