项目概述

“智能制造”、“工业4.0”和“工业互（hù）联网”等概念，近几年被广泛（fàn）宣传（chuán），国家也在积极制（zhì）定（dìng）相关产（chǎn）业政策和推动我国制造业向（xiàng）更高水（shuǐ）平发展（zhǎn）。制（zhì）造企业的数字化转型已经成为行业共识（shí），并认（rèn）为是当前首（shǒu）先要（yào）解决的问题。在物（wù）联网的初级（jí）阶段要实现制造装备互（hù）联互（hù）通（tōng），通（tōng）过对制造设备进行（háng）数据采集，然后通过定义统一数据接口将数据提供给其（qí）它系统，为（wéi）实时监（jiān）控以及生（shēng）产调度系统融入信息（xī）管（guǎn）理系统的计算机平台提供条件（jiàn）和可能。数字化工（gōng）厂建设的第一步就是（shì）要部署工（gōng）厂大数（shù）据采（cǎi）集系统，能够将工（gōng）厂内（nèi）各种环境数据和生产数（shù）据实时采（cǎi）集、传（chuán）输、处理和分析，并能将结果反（fǎn）馈，指导生产和提高（gāo）生产效率。

本数（shù）据采（cǎi）集技术（shù）方案以现（xiàn）场（chǎng）控制（zhì）系统、控（kòng）制设（shè）备以及现场仪表为基础，采（cǎi）用了智能仪表以及（jí）智能终端数据（jù）采集设备（bèi），基（jī）于（yú）物联（lián）网网关等相关设备，利用无线通讯技术将（jiāng）数据传输于云端服（fú）务器。通过java开发，读取并解析云端服务器（qì）数据，并将其进（jìn）行（háng）数据运算处理（lǐ）存储于数据（jù）库。以webservise接口或者http restful风（fēng）格的接口与数据管理系统无缝对接（jiē），供数据管理系统采集（jí）并（bìng）应（yīng）用。

系统架构

本（běn）系（xì）统采用分层、分布式的（de）结构设（shè）计，按（àn）间隔单元（yuán）划分、模块（kuài）化的设计，实现了（le）对企业设备监控管理，对中低压系统等设备的实时监控及数（shù）据采集。主要分为三个层次，现场仪（yí）表层、数（shù）据采（cǎi）集层、数据应用层。

本系统设计（jì）原则如（rú）下：

可靠性原（yuán）则

系（xì）统采（cǎi）用了（le）高品质的硬件设备（bèi）以及常用的通讯协议（yì）以保（bǎo）证（zhèng）其性能，从而保证整个数（shù）据采集系统的可靠运行。

兼容性原则

数据采集系统是完全相对独立并具备webservise接口或者http restful风格的（de）接口能与（yǔ）数据管理系（xì）统无（wú）缝对接。

开放性原（yuán）则

系统应采用开放式体系结构（gòu），符合多种国际上现行（háng）的标准（zhǔn），对多数著名厂商的产品都是开放的，并支持所有常见（jiàn）通信协议（yì）。

灵活性原则

系统应采（cǎi）用标（biāo）准的硬件，模快化设计。

可维护性原则

系统数据（jù）采集（jí）基本采用（yòng）相同的信号格式，基于物联网同种协议传（chuán）输与云服务器，其维护简（jiǎn）单（dān）、方便（biàn）。

数（shù）据采集分析平台

数（shù）据（jù）可视化平台

数据可（kě）视化平台通过图形化的（de）界面轻松搭建专业水准的可视化应用和智（zhì）能化数据挖掘分析，可以满足业务监控、风险预警、市场分析等（děng）需求。利用（yòng）视（shì）觉效果，通过地（dì）理空（kōng）间（jiān）、时间序列、逻辑关系等（děng）不（bú）同（tóng）维（wéi）度，把庞大复杂的数据呈现出来，使用户短（duǎn）时间内理解数（shù）据（jù）背后蕴藏（cáng）的（de）价值、规律、趋势和关系（xì），从而帮助用户提高决策能力和品牌展（zhǎn）示效果。

数据可视化平台旨在帮助（zhù）企业实现产品生产过程的智能化、可视化的全生（shēng）命周（zhōu）期管理，提升企（qǐ）业信息化与工（gōng）业化（huà）的深（shēn）度融合，产品（pǐn）融（róng）合了信息技术、制造技术、自动化（huà）技术（shù）和人工（gōng）智能技术，集企（qǐ）业智能设（shè）备（bèi）互联(CPS)、三维（wéi）工艺管理(CAPP)、生产过（guò）程管（guǎn）理(MES)、大数据（jù）分析、可视化（huà）看（kàn）板（bǎn）为一体；产品功能（néng）包括工艺建模、生产（chǎn）调度（dù）、生（shēng）产执行、仓库管理、智能（néng）排（pái）程等（děng），最终为企业（yè）构建（jiàn）智能车间，打造智能工厂。

工（gōng）业智能制造（zào）大数（shù）据通过3D建（jiàn）模与渲染，高度还原（yuán）生产过（guò）程，通过对数据（jù）和视频（pín）的（de）融合分析，实时（shí）跟踪与展现各流水线的生产动态，同时（shí）对异常（cháng）情（qíng）况进行预警，便于加强流（liú）程监控和质量管控，从而提高生产效率和（hé）产品质量。

后台系统

本系（xì）统（tǒng）解决问题

1）后台管理系统（tǒng）对玻璃加工程序（xù）实现流程化管理;对加（jiā）工（gōng）程序的内（nèi）部属（shǔ）性集中统一管理;实现远程（chéng）程序传（chuán）输，效率高，准确性高（gāo）。同时（shí）也实现了异地生产。

2）系统的建立极大提升企业对玻璃生产的现代化管（guǎn）理水平，减（jiǎn）少生产过程中的辅助时间，最大限（xiàn）度的发挥（huī）生产设（shè）备的优势。

3）该系统的在（zài）接收（shōu）和发送（sòng）信息采用多线（xiàn）程,避免了后台（tái）系统（tǒng）交（jiāo）换信息时（shí）遗失有效信息的可能。本系统的建立将极大提（tí）升企业对玻璃生产的现代化管理水平（píng），减少生（shēng）产（chǎn）过程（chéng）中的辅助时间，充分发挥生产设（shè）备的优（yōu）势，使企业在激烈的市场竞争中获得巨大（dà）的（de）经济效（xiào）益。

从技术（shù）层面（miàn）上来分析设备管理系（xì）统构架，主要有六层结构，包括访问层，表（biǎo）现（xiàn）层，业务层，服务层，系统（tǒng）层和（hé）数据中心。

访问层（céng）:提（tí）供用户访问系统的接（jiē）口和方式，BS构（gòu）架（jià）的设（shè）备管理系统可以通过HTTP协议进行访问（wèn）;CS构架的设备管理系统由服务（wù）器（qì）承（chéng）载相应的（de）各种服务，不同（tóng）的客户通过（guò）服（fú）务器（qì）使用、共享（xiǎng）服务，以及（jí）用户（hù）的信息交互（hù）。

表现（xiàn）层:表现（xiàn）层主要定（dìng）义（yì）系统的具体展现方式，以实现系统的数据采集、录入、计（jì）划、运行、故（gù）障管理（lǐ）、检修等（děng）设（shè）备管理操（cāo）作。为了使系统（tǒng）更（gèng）加灵活，方便客户操作，在表（biǎo）现层定（dìng）义了用（yòng）户界（jiè）面、界面处理（lǐ）两类组（zǔ）件（jiàn），分别应用于输入、输出及验证各种设备（bèi）信息数据，协调界面与商业逻辑。

表现层:即（jí）设备（bèi）管理系（xì）统的用户界面层，提供和用户交（jiāo）互，将用户（hù）的行为输入转化为系（xì）统操作，进入后台逻辑。即当（dāng）设备管（guǎn）理系统（tǒng）的用户在进行（háng）设备管理工作时，系统会进行一定的数据采集，分（fèn）析并存储，实现基础数（shù）据的采集（jí）。

业（yè）务层:即设（shè）备管理系统的业务管理功能层，也是系统（tǒng）的业（yè）务逻辑层和（hé）主体应用层（céng），定义了（le）包括具体的系统操作逻辑（jí）、操作流（liú）程（chéng）等。主要包括组织管理、设备管理、故障管（guǎn）理（lǐ）、能耗管理、消息管理等功能。系统业务层（céng）的职责就（jiù）在于按照实（shí）际需求和流程，实现（xiàn）一系列的（de）完整的设备（bèi）管理。

服（fú）务层:主要负责（zé）定义（yì）和执行（háng）系统的业务流程和服（fú）务管（guǎn）理（lǐ）标（biāo）准（zhǔn），实现对权限、搜索、分析、业务流转等功能深度挖掘。

系统层:基于J2EE技术（shù）设计设备（bèi）管理（lǐ）软（ruǎn）件运行的（de）服务环境。

数（shù）据中心（xīn）:对各种设备（bèi）数据按照（zhào）类型、环节、先（xiān）后进行封（fēng）装（zhuāng），通过各（gè）种封装技（jì）术和标准的数据传输接（jiē）口，方便地实现对（duì）各（gè）种（zhǒng）数据来源的插入、删除、修改、查找等（děng）操作。