基于物联网的离散制造过程实时监控系统研究

发布时间：2017-09-23 22:38

  本文关键词：基于物联网的离散制造过程实时监控系统研究

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【摘要】：“工业4.0”的提出在全球范围内引起了新一轮的工业革命,智能制造为制造业指明了未来的发展方向,以物联网技术和制造技术相结合的制造物联技术是实现智能制造的基础。制造车间作为企业物理底层,一直是企业信息化的难点,制约着企业的发展。本文将物联网技术应用到离散制造车间,针对制造过程处于黑箱状态的难题,进行离散制造过程实时监控系统研究,通过制造物联技术,实现车间制造过程的实时可视化监控,为车间管理水平的提高提供支撑。主要研究内容如下:(1)针对离散制造过程的特点和问题,分析其对实时监控的需求,提出了基于物联网的实时监控系统体系框架、物理拓扑和功能模块,通过与传统制造过程的比较,阐述了基于物联网的离散制造过程运行模式。(2)在物联网技术的基础上,介绍了离散制造过程数据采集方法,通过分析生产数据的特点,建立了离散制造过程的时空数据模型,阐述了模型的设计思想和构成方法,研究了模型的数据处理方法。(3)针对离散制造的特点,分析制造过程中的原始事件、简单事件和复杂事件,结合生产过程,提出基于XML的事件表达方法,阐述了事件处理过程,研究了基于改进Petri网的事件检测方法,实现对制造过程异常事件的监控。(4)在上述研究的基础上,进行原型系统开发,包括车间物联网环境部署,系统设计思想,数据库设计和功能实现,证明系统的可行性和有效性。
【关键词】：物联网 离散制造 数据模型 事件处理
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB497;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题概述11-13
• 1.1.1 课题来源11
• 1.1.2 研究背景11-12
• 1.1.3 研究目的及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 制造物联技术研究现状13-14
• 1.2.2 车间实时监控研究现状14-15
• 1.3 论文研究内容及组织结构15-17
• 1.3.1 论文研究内容15
• 1.3.2 论文组织结构15-17
• 1.4 小结17-18
• 第二章 基于物联网的离散制造过程实时监控系统架构18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 离散制造过程实时监控需求分析18-20
• 2.3 基于物联网的离散制造过程实时监控系统架构20-24
• 2.3.1 系统体系框架20-22
• 2.3.2 系统物理拓扑22-23
• 2.3.3 系统功能模块23-24
• 2.4 基于物联网的离散制造过程运行模式24-27
• 2.4.1 传统离散制造过程运行模式24-26
• 2.4.2 基于物联网的离散制造过程运行模式26-27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 基于时空数据的离散制造过程数据模型研究28-43
• 3.1 引言28
• 3.2 离散制造过程数据分析28-31
• 3.2.1 基于物联网的数据采集方法28-29
• 3.2.2 离散制造过程数据特点29-31
• 3.3 离散制造过程时空数据模型31-38
• 3.3.1 模型的设计思想31-32
• 3.3.2 时空数据模型32-34
• 3.3.3 模型的数据类型34-35
• 3.3.4 模型的数据约束35-36
• 3.3.5 模型的组织形式36
• 3.3.6 模型的数据操作36-38
• 3.4 时空数据处理方法38-42
• 3.4.1 属性冗余处理38-40
• 3.4.2 位置数据处理40-42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 基于TPN的离散制造过程事件处理技术研究43-60
• 4.1 引言43
• 4.2 离散制造过程事件定义43-47
• 4.2.1 原始事件44
• 4.2.2 简单事件44-45
• 4.2.3 复杂事件45-47
• 4.3 离散制造过程事件分析47-52
• 4.3.1 生产监控相关事件47-49
• 4.3.2 基于XML的事件表达49-51
• 4.3.3 事件处理过程51-52
• 4.4 基于TPN的复杂事件处理技术52-59
• 4.4.1 基于TPN的事件检测方法52-55
• 4.4.2 基于TPN的离散制造过程异常检测55-59
• 4.5 小结59-60
• 第五章 基于物联网的离散制造过程实时监控系统开发60-72
• 5.1 引言60
• 5.2 车间物联网环境部署60-63
• 5.2.1 硬件设备选型60-62
• 5.2.2 车间环境部署62-63
• 5.3 原型系统设计63-66
• 5.3.1 系统设计思想63-64
• 5.3.2 系统开发环境64
• 5.3.3 系统运行环境64-65
• 5.3.4 系统数据库设计65-66
• 5.4 系统功能实现66-71
• 5.4.1 系统登录66
• 5.4.2 系统配置66-67
• 5.4.3 状态查询67-68
• 5.4.4 实时监控68-70
• 5.4.5 统计分析70-71
• 5.5 小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 总结72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-80
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 聂志;冷晟;叶文华;邹方林;;基于物联网技术的数字化车间制造数据采集与管理[J];机械制造与自动化;2015年04期

2 刘继红;余杰;朱玉明;;基于制造物联的航天产品研制过程的技术状态控制技术[J];计算机集成制造系统;2015年07期

3 左岸;;物联网:“工业4.0”加速前行的助推器[J];通信世界;2015年08期

4 戚ng;胡军;李千目;;面向RFID数据处理的复杂事件模式匹配方法[J];计算机科学;2013年01期

5 丁治明;高需;;面向物联网海量传感器采样数据管理的数据库集群系统框架[J];计算机学报;2012年06期

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7 丁斌;罗烽林;孙晓林;袁海涛;李更;;离散型制造企业RFID应用策略研究[J];中国管理科学;2008年02期

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本文编号：907867