基于语义的工业设备信息管理系统设计与实现

发布时间：2022-07-03 13:02

　　近年来,随着工业4.0的发展和更多智能设备的引入,企业对设备信息管理提出了更高要求。然而,传统的设备信息管理系统面临着设备状态监测实时性欠缺、设备信息组织与管理复杂度高、信息共享程度低、设备异常及维护智能化程度不高等问题。针对上述问题,本文将语义网技术引入到工业设备信息管理领域,并结合OPC UA（OPC Unified Architecture）技术,实现了基于OPC UA的工业设备状态实时监测、基于RDF（Resource Description Framework）图模型的设备信息语义化描述、基于本体的设备信息有效组织与管理和基于规则推理的设备异常报警及维修策略提供。主要研究工作包括:1.针对设备状态监测实时性欠缺的问题,提出基于OPC UA技术的设备状态实时监测方法。利用OPC UA技术在设备集成方面的优势,为工业设备信息管理系统提供设备状态的实时监测功能,并为设备故障诊断、维护、语义化描述等提供数据支撑。2.针对设备信息组织与管理复杂度高、信息共享程度低的问题,提出基于本体技术的设备信息管理方式。使用本体描述语言及编辑工具构建设备台账信息本体、设备操作人员信息本体、设备维修记... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 语义网技术研究现状
        1.2.2 设备管理研究现状
    1.3 基于语义的设备信息管理系统概述
        1.3.1 语义网技术体系
        1.3.2 语义网技术与设备信息管理系统
    1.4 论文研究工作概述
        1.4.1 目前存在主要问题
        1.4.2 研究工作及创新点
    1.5 论文组织结构
    1.6 本章小结
第2章 基于语义的工业设备信息管理系统分析
    2.1 系统可行性分析
    2.2 系统需求分析
        2.2.1 系统功能需求分析
        2.2.2 开发环境及工具需求分析
    2.3 OPC UA技术应用需求分析
    2.4 数据库需求分析
    2.5 本章小结
第3章 工业设备信息管理中知识本体的构建研究与实现
    3.1 本体建模
        3.1.1 本体建模准则
        3.1.2 本体建模方法
        3.1.3 本体建模实现
    3.2 本体实例映射
        3.2.1 设备静态信息实例映射
        3.2.2 设备动态信息实例映射
    3.3 本体一致性检测
        3.3.1 一致性检测依据
        3.3.2 一致性检测方法
        3.3.3 一致性检测实现
    3.4 本章小结
第4章 基于语义的工业设备信息管理系统模块设计与实现
    4.1 系统整体结构设计
        4.1.1 系统体系结构设计
        4.1.2 系统软件结构设计
        4.1.3 系统功能模块设计
    4.2 系统功能模块实现
        4.2.1 系统管理模块实现
        4.2.2 设备状态实时监测模块实现
        4.2.3 设备语义信息管理模块实现
        4.2.4 设备语义信息查询模块实现
        4.2.5 设备异常报警及维修策略知识提供模块实现
    4.3 本章小结
第5章 测试验证及分析
    5.1 测试系统搭建
        5.1.1 系统结构
        5.1.2 软硬件环境
    5.2 基于语义的工业设备信息管理系统测试
        5.2.1 系统管理模块测试
        5.2.2 设备状态实时监测测试
        5.2.3 设备语义信息管理测试
        5.2.4 设备语义信息查询测试
        5.2.5 设备异常报警及维修策略知识提供测试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3654898