钢铁企业数据中心多源异构数据采集技术的研究与应用
发布时间：2021-03-11 10:02
钢铁工业是我国的支柱产业,目前,大多数钢铁企业已经实现了生产自动化与信息化改造,近年来,通过钢铁企业数字化、智能化,实现钢铁企业的智能制造成为当前的重要命题,工业数据中心建设是实现钢铁企业智能化的关键手段。论文从面向应用价值的功能与目标出发,分析了钢铁企业各业务系统多源异构数据的特点,针对数据中心需求分析,研究了多源异构数据采集技术,开发了多源异构数据采集系统,并进行了应用验证。（1）针对钢铁企业生产管理、质量管理、能源管理、环保管理等智能化管控功能,分析了实时数据、业务数据、非结构数据等多源异构数据的采集要求和钢铁企业的数据交换场景,并提出了新的多源异构数据采集模型。（2）对于实时数据交换,提出了引擎及协议解析与网络通信分离的设计,一个引擎可以解析多种数据协议。对于业务数据交换,引擎实现借助SQL解析实现关系表格数据的读取和采集。对于历史数据交换,采用时钟推进算法,实现最新数据的采集和历史数据的修补采集。（3）多源异构数据采集系统提供了多源异构数据统一的数据采集平台,可扩展性强,具有良好的可复用性,避免了适应不同的系统而开发不同的接口。（4）将多源异构数据采集系统在钢铁企业进行应用,...
【文章来源】：冶金自动化研究设计院北京市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源管理系统数据集成
第2章钢铁企业数据集成的多源异构性分析21设备管理系统向环保系统提供环保设备基本信息、检修情况，接口方式为DBLink；铁前MES系统需要提供固/危废的产生量、库存量、投料量等信息；接口方式为DBLink；计量系统提供固/危废的来源、去向、重量、车号等信息，接口方式为DBLink；同时需要将公司的视频网接入环保管理系统，实现对排放的实时监控，通讯方式为RTSP。环保管理系统数据集成如图2-7所示。图2-7环保管理系统数据集成2.1.5协议多样性由此可见，为实现钢铁企业智能化管控，需要将多种数据源进行统一集成，所涉及到的通信协议种类复杂。数据源统计表如表2-3所示，通讯协议统计表如表2-4所示。
冶金自动化研究设计院硕士学位论文26图2-8多源异构数据采集系统模型2.4本章小结本章通过分析钢铁行业智能制造需要实现的功能，以及为实现所提出的功能需要的数据支持，并由此分析了钢铁企业的数据组织方式。分析了现有数据采集方式存在的缺陷，提出了一种新的数据采集方式。（1）钢铁行业需要实现生产管理、质量管理、能源管理、环保管理、绩效管理等智能化管控功能，实现所述功能的前提是企业数据的支持，建立大数据中心是亟待解决的问题。（2）钢铁行业异构数据的存在形式有：自动化设备、传感器产生的时序数据，企业资源计划系统、制造执行系统等业务系统产生业务数据，生产管理、图像检验等产生的非结构化数据。通过分析这些数据的特点，提出钢铁企业存在着实时数据交换、历史数据交换、业务数据交换这三种数据交换场景。（3）钢铁企业大数据中心的数据采集系统应适应数据的多源性、采集频率的多变性，通信协议的多样性、数据用户的多向性，统一业务系统数据、历史数据交换的接口，
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢铁行业智能制造现状及发展途径[J]. 白俊丽. 天津冶金. 2020(01)
[2]基于消息中间件的数据传输方法研究[J]. 张今革,林志达,张华兵. 电子世界. 2020(02)
[3]人工智能技术在钢铁行业中的应用研究[J]. 李新创,栾治伟,施灿涛. 冶金自动化. 2020(01)
[4]钢铁企业智能制造架构的探索、实践及展望[J]. 赵振锐,孙雪娇. 冶金自动化. 2019(01)
[5]Modbus/TCP协议的研究与应用[J]. 李煦侃. 科技资讯. 2019(02)
[6]工业机器人在钢铁行业的应用研究[J]. 霍宪刚. 山东冶金. 2018(06)
[7]工业大数据在生产监控系统中的应用[J]. 袁晓红,王瑞,柏玲,陈化淳,赵文静. 冶金自动化. 2018(06)
[8]钢铁工业智能制造的集成优化[J]. 孙彦广. 科技导报. 2018(21)
[9]大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用[J]. 白瑞国,徐立山,包阔,王福来. 中国冶金. 2018(08)
[10]基于OPC与MQTT的工业物联网网关的设计与实现[J]. 赵晓峰,李海波. 柳州职业技术学院学报. 2018(03)
博士论文
[1]钢铁流程物质流、能量流的信息表征及应用研究[D]. 徐化岩.钢铁研究总院 2019
[2]智能制造信息系统鲁棒性分析与控制[D]. 宋志婷.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]基于Modbus协议的数据采集系统的研究[D]. 王鹏.合肥工业大学 2019
[2]SCADA系统中消息中间件的设计与实现[D]. 陈晨.北京邮电大学 2014
[3]基于Twisted架构的GPS协议转换软网关的设计与实现[D]. 阮正杰.浙江工业大学 2013
[4]数据库存储系统中消息中间件的设计与实现[D]. 张志忠.大连理工大学 2013
[5]嵌入式Modbus/Modbus TCP网关的设计与研究[D]. 倪建军.北京交通大学 2008
[6]消息中间件技术的研究与应用[D]. 周荣林.中国地质大学（北京） 2007
本文编号：3076294
【文章来源】：冶金自动化研究设计院北京市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源管理系统数据集成
第2章钢铁企业数据集成的多源异构性分析21设备管理系统向环保系统提供环保设备基本信息、检修情况，接口方式为DBLink；铁前MES系统需要提供固/危废的产生量、库存量、投料量等信息；接口方式为DBLink；计量系统提供固/危废的来源、去向、重量、车号等信息，接口方式为DBLink；同时需要将公司的视频网接入环保管理系统，实现对排放的实时监控，通讯方式为RTSP。环保管理系统数据集成如图2-7所示。图2-7环保管理系统数据集成2.1.5协议多样性由此可见，为实现钢铁企业智能化管控，需要将多种数据源进行统一集成，所涉及到的通信协议种类复杂。数据源统计表如表2-3所示，通讯协议统计表如表2-4所示。
冶金自动化研究设计院硕士学位论文26图2-8多源异构数据采集系统模型2.4本章小结本章通过分析钢铁行业智能制造需要实现的功能，以及为实现所提出的功能需要的数据支持，并由此分析了钢铁企业的数据组织方式。分析了现有数据采集方式存在的缺陷，提出了一种新的数据采集方式。（1）钢铁行业需要实现生产管理、质量管理、能源管理、环保管理、绩效管理等智能化管控功能，实现所述功能的前提是企业数据的支持，建立大数据中心是亟待解决的问题。（2）钢铁行业异构数据的存在形式有：自动化设备、传感器产生的时序数据，企业资源计划系统、制造执行系统等业务系统产生业务数据，生产管理、图像检验等产生的非结构化数据。通过分析这些数据的特点，提出钢铁企业存在着实时数据交换、历史数据交换、业务数据交换这三种数据交换场景。（3）钢铁企业大数据中心的数据采集系统应适应数据的多源性、采集频率的多变性，通信协议的多样性、数据用户的多向性，统一业务系统数据、历史数据交换的接口，
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢铁行业智能制造现状及发展途径[J]. 白俊丽. 天津冶金. 2020(01)
[2]基于消息中间件的数据传输方法研究[J]. 张今革,林志达,张华兵. 电子世界. 2020(02)
[3]人工智能技术在钢铁行业中的应用研究[J]. 李新创,栾治伟,施灿涛. 冶金自动化. 2020(01)
[4]钢铁企业智能制造架构的探索、实践及展望[J]. 赵振锐,孙雪娇. 冶金自动化. 2019(01)
[5]Modbus/TCP协议的研究与应用[J]. 李煦侃. 科技资讯. 2019(02)
[6]工业机器人在钢铁行业的应用研究[J]. 霍宪刚. 山东冶金. 2018(06)
[7]工业大数据在生产监控系统中的应用[J]. 袁晓红,王瑞,柏玲,陈化淳,赵文静. 冶金自动化. 2018(06)
[8]钢铁工业智能制造的集成优化[J]. 孙彦广. 科技导报. 2018(21)
[9]大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用[J]. 白瑞国,徐立山,包阔,王福来. 中国冶金. 2018(08)
[10]基于OPC与MQTT的工业物联网网关的设计与实现[J]. 赵晓峰,李海波. 柳州职业技术学院学报. 2018(03)
博士论文
[1]钢铁流程物质流、能量流的信息表征及应用研究[D]. 徐化岩.钢铁研究总院 2019
[2]智能制造信息系统鲁棒性分析与控制[D]. 宋志婷.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]基于Modbus协议的数据采集系统的研究[D]. 王鹏.合肥工业大学 2019
[2]SCADA系统中消息中间件的设计与实现[D]. 陈晨.北京邮电大学 2014
[3]基于Twisted架构的GPS协议转换软网关的设计与实现[D]. 阮正杰.浙江工业大学 2013
[4]数据库存储系统中消息中间件的设计与实现[D]. 张志忠.大连理工大学 2013
[5]嵌入式Modbus/Modbus TCP网关的设计与研究[D]. 倪建军.北京交通大学 2008
[6]消息中间件技术的研究与应用[D]. 周荣林.中国地质大学（北京） 2007
本文编号：3076294
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