淺談工業提升機智能云系統方案范文

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摘要：隨著計算機技術的快速發展和互聯網應用的廣泛普及，安全的系統檢測維護、可靠的網絡環境、高品質的應用服務越來越受到企業的青睞。本系統主要通過智能云系統為生產設備提供定時的檢測和維護，提高設備監測體系的可靠性和效率。

關鍵詞：工業提升機；智能云；數據；云計算

一、系統設計目的

人工智能云服務，一般也被稱作是AIaaS（AIasaService，中文為“AI即服務”）。這是目前主流的一種人工智能平臺的服務方式，具體來說AIaaS平臺會把幾類常見的AI服務進行拆分，并在云端提供獨立或者打包的服務。這種服務模式類似于開了一個AI主題商城：所有的開發者都可以通過API接口的方式來接入使用平臺提供的一種或者是多種人工智能服務，部分資深的開發者還可以使用平臺提供的AI框架和AI基礎設施來部署和運維自己專屬的機器人。系統安全可靠是生產的首要保障，為生產設備提供定時的檢測和維護，一直以來是各生產商必不可缺的工作，也需要各生產商投入大量的人力和物力。因此，提高設備監測體系的可靠性和效率，可以大大降低管理者的工作難度、減少企業的運營成本。將工業機械設備連接到物聯網，已經是當前工業界普遍認同的方式。通過云端將數據匯總、進行相關計算和后臺專家輔助，可以直接減少一線人員的工作量；將科學化的算法運用于數據處理中，不僅可以提高數據處理的效率和準確度，也方便更有經驗的專家直接進行相關優化。本系統的設計目的，即是將提升機的運行數據讀取并發送到云端，在云端實現存儲和科學計算，監測提升機的任何異常并且發出警報，便于維護人員及時維修。相比目前的定時檢修，該系統對故障報警的即時性更高、基于智能算法的數據處理更為精確，比人工工作的效率更高也可以取代部分人類的工作。

二、控制要求

本系統的是以進行數據上傳匯總、云端存儲、云計算處理以及異常警報為目的而設計的，所以需要完成以下四個模塊的設計要求。

（一）讀取數據并上傳網站該模塊的主要作用是將提升機運行過程中的參數讀取出來，并且通過專門的網絡數據鏈路傳遞到網站后臺。后臺在接收數據以后，會通過神經網絡等算法進行數據預處理，正常傳遞的數據會被保存下來。

（二）數據在云端分布式存儲接收數據后，系統會根據數據的來源、用途等，將數據存儲并備份在多個獨立的服務器中，達到安全和可靠的目的。方便用戶隨時調用查看、系統根據存儲額數據進行運算和操作等。

（三）智能化數據分析預先建立科學模型，用數據庫中存儲的數據進行分析和決策，隨時掌握設備的損耗情況和風險系數，并且能夠根據趨勢做出合理決策。通過一系列算法運算，達到報警條件時可以通過網站或手機應用通知管理者。

（四）多平臺數字和圖形化顯示數據服務器數據庫中的數據，可以通過網頁和App等方式，由管理者隨時在電腦和手機上查看。顯示時可以通過數字化列表或圖形化的方式，使數據更加直觀地反映設備運行狀況的趨勢。當系統報警時，管理者會直接通過以上渠道接到系統的提示。

三、系統硬件框架

智能云系統解決方案，是一個多平臺、軟硬件協同服務的綜合解決方案。從硬件的角度來看，該系統需要有采集數據的底層硬件、多個獨立的分布式服務器和用戶產看數據的設備組成；從軟件的角度看，該系統需要有PLC+嵌入式編程、TCP服務器、信息處理軟件、動態服務網站和基于安卓系統的App組成。多個模塊協同工作，才能大大方便管理者監控工業生產環境，提供智能化的信息服務。底層硬件部分，由嵌入式設備從主控室的PLC上讀取提升機運行的參數，并且通過WiFi或4G的方式，以TCP數據包發送到服務器上。分布式服務器上包含的部分較多。首先需要運行一個TCP服務器軟件，以多線程的方式連接多個TCP客戶端（底層嵌入式設備），同時接收所有客戶端的數據；接收完畢后，要通過神經網絡等算法對數據進行預處理，篩除沒有正確接收的數據，將數據分類存儲到數據庫中；數據庫不僅要保存正確接收的數據，還要為信息處理軟件提供數據支持，并且將信息處理軟件處理的結果，繼續保存到數據庫中；用戶服務接口主要是針對移動式設備的App，可以由管理者或一線工作人員，直接通過調用接口查看相關數據；動態網站則是提供比用戶接口更豐富的服務功能，是一直在運行的動態服務，提供按需展現數據、動態計算等，用戶可以在網頁直接登錄并操作。用戶的設備一般只有手機和電腦兩種，安卓平板和手機實際上可以歸類為一種。用戶可以通過手機App調用服務器的接口，也可以通過網頁的圖形化顯示直接分析趨勢，提供多種可拓展的功能。

四、數據采集

采用云計算服務可有效的減少用戶在IT方面的開銷和能耗，增加業務靈活性，提高業務系統的可用性，提升專業性。并且使用云服務將大量的對IT設施的維護和管理都交給云服務提供商處理，能極大的降低組織機構的成本、提高效率。目前暫定的采集數據傳感器，是設備上已有的傳感器。將設備數據傳遞到主控室的數據鏈路，默認為已經在使用的通路。本系統需要添加的是，在主控室的PLC上，通過標準接口連接一個嵌入式設備，將提升機的運行參數通過嵌入式設備傳遞到服務器上。除此以外不作其他改動。

五、總結

我們通過持續改進，實現生產過程動態優化，制造和管理信息的全程可視化，企業在資源配置、工藝優化、過程控制及安全生產等方面的智能化水平得到顯著提升。中國制造2025的路還很漫長，到建國一百周年的時候，國家按照“三步走”才能實現制造強國的戰略目標。實現人工智能、數據共享、互聯互通，在大數據平臺的基礎上，就可以完善走出企業自身發展特色的“智能化工廠”之路。

參考文獻

[1]《邊緣計算方法與工程實踐》主編：張駿《電子工業出版社》2019.07.

[2]《走進云計算》主編：朱清峰《人民郵電出版社》2018.12.

作者：陳靜 王佳明 單位：江蘇省無錫交通高等職業技術學校