本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析，尤其是涉及一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的方法包括：(1)通過人工收集和記錄數(shù)據(jù)的方式，例如，人們可以使用紙質(zhì)表格或者日志來記錄各種數(shù)據(jù)等。然后將這些記錄手工輸入到電子表格或數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行處理和分析。(2)傳感器和儀器：使用各種傳感器和儀器來采集數(shù)據(jù)，當(dāng)然這個也是目前比較常見的方式，雖然適用，但是隨著目前發(fā)展的需要，使用傳感器進(jìn)行在線監(jiān)測僅比較適合單一的應(yīng)用場景，并且采集上來的數(shù)據(jù)只能作為實時查看的參考，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，還是有一定的局限性。

2、通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：旨在通過先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立覆蓋企業(yè)生產(chǎn)管理的綜合數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)。實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、部分視頻信號的采集、處理和展示；對生產(chǎn)加工設(shè)備信息進(jìn)行處理、分析、優(yōu)化、整合、存儲、發(fā)布，將企業(yè)生產(chǎn)全過程的實時數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息有機(jī)集成并優(yōu)化，實現(xiàn)企業(yè)信息共享和有效利用，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程的整體優(yōu)化。并且支持支持pc端和移動端app遠(yuǎn)程接入，方便用戶隨時隨地查看生產(chǎn)運行情況。

3、在傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集方法中，通常采用有線連接方式，這種方式需要大量布線，不僅成本高昂，而且維護(hù)困難。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線數(shù)據(jù)采集逐漸成為一種趨勢，但現(xiàn)有的無線數(shù)據(jù)采集方法存在數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、實時性差等問題。因此，急需一種高效、穩(wěn)定的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，采用無線通信技術(shù)，通過建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定通道，實現(xiàn)了高效、實時的數(shù)據(jù)采集。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：

3、s1、在工業(yè)現(xiàn)場部署傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)包括多個傳感器節(jié)點和一個匯聚節(jié)點；傳感器節(jié)點通過檢查相關(guān)路由情況進(jìn)行傳輸；

4、s2、傳感器節(jié)點采集原始數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號發(fā)送至匯聚節(jié)點；

5、s3、匯聚節(jié)點對接收到的數(shù)字信號進(jìn)行匯總和處理，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至云端服務(wù)器；

6、處理步驟為對從底層傳感器采集原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲和管理、數(shù)據(jù)分析和加工；

7、s4、云端服務(wù)器對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)。

8、優(yōu)選的，步驟s1中，傳感器節(jié)點包括溫度傳感器節(jié)點、濕度傳感器節(jié)點、振動傳感器節(jié)點、壓力傳感器、流量傳感器、位置傳感器和氣體傳感器。

9、優(yōu)選的，步驟s1中，傳感器節(jié)點通過檢查相關(guān)路由情況進(jìn)行傳輸，方法如下：

10、當(dāng)系統(tǒng)中存在需要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，相應(yīng)節(jié)點通過查詢路由表決定其路由方向；

11、當(dāng)系統(tǒng)中存在多路徑節(jié)點時，其接收時限的計算公式如下：

12、δ＝(yx)(u0·v0)

13、其中，δ表示接收計算的結(jié)果，用于判斷節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)；y表示接收數(shù)據(jù)；x表示發(fā)送數(shù)據(jù)；u0表示平均數(shù)據(jù)傳輸速率；v0表示節(jié)點流量速度。

14、優(yōu)選的，步驟s2中，原始數(shù)據(jù)包括設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)和通信協(xié)議數(shù)據(jù)。

15、優(yōu)選的，步驟s2中，將數(shù)字信號發(fā)送至匯聚節(jié)點時，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)和差錯控制機(jī)制。

16、優(yōu)選的，步驟s4中，云端服務(wù)器對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪、分類和融合。

17、優(yōu)選的，步驟s4中，根據(jù)處理結(jié)果對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)包括：對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、故障預(yù)警和優(yōu)化控制。

18、因此，本發(fā)明采用上述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，技術(shù)效果如下：

19、(1)無線通信技術(shù)降低了布線成本和維護(hù)難度；

20、(2)建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定通道，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性；

21、(3)可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集場景；

22、(4)為工業(yè)設(shè)備的監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)提供了有力支持。

技術(shù)特征：

1.一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s1中，傳感器節(jié)點包括溫度傳感器節(jié)點、濕度傳感器節(jié)點、振動傳感器節(jié)點、壓力傳感器、流量傳感器、位置傳感器和氣體傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s1中，傳感器節(jié)點通過檢查相關(guān)路由情況進(jìn)行傳輸，具體操作如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s2中，原始數(shù)據(jù)包括設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)和通信協(xié)議數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s2中，將數(shù)字信號發(fā)送至匯聚節(jié)點時，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)和差錯控制機(jī)制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s4中，云端服務(wù)器對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪、分類和融合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟s4中，根據(jù)處理結(jié)果對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)包括：對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、故障預(yù)警和優(yōu)化控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，屬于數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：S1、在工業(yè)現(xiàn)場部署傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)包括多個傳感器節(jié)點和一個匯聚節(jié)點；傳感器節(jié)點通過檢查相關(guān)路由情況進(jìn)行傳輸；S2、傳感器節(jié)點采集原始數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號發(fā)送至匯聚節(jié)點；S3、匯聚節(jié)點對接收到的數(shù)字信號進(jìn)行匯總和處理，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至云端服務(wù)器；S4、云端服務(wù)器對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)。本發(fā)明采用上述的一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集方法，采用無線通信技術(shù)，通過建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定通道，實現(xiàn)了高效、實時的數(shù)據(jù)采集。

技術(shù)研發(fā)人員：褚逸凡,于波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5