[发明专利]一种基于5G物联网的动车组生产能效管理系统及管理方法

说明书

本发明为动车组生产设备配置融数智能网关，网关对设备生产过程中设备运行数据和能源消耗进行统计，通过5G网络将采集到的数据信息传输到动车组制造运营管理系统(MOM)，实现对数据的处理、分析和展示，直观的展示动车组的生产成本与效率，实时展示车间的生产情况，使生产管理更加直观；同时动车组制造运营管理系统(MOM)可对生产设备控制中心直接下发生产规划与生产任务，可以远程控制设备运行，方便快捷；通讯方式采用5G，无需内网IP地址，确保数据传输安全性，数据传输速率高；可扩展到移动端“融数平台”APP，为管理者随时随地提供实时的生产情况。

技术领域

本发明属于工业物联网(IOT)领域技术领域，尤其是涉及一种基于5G物联网的动车组生产能效管理系统及管理方法。

背景技术

单个工件的成本核算和生产过程中能源消耗统计，对生产制造的精细化、绿色化环保管理尤为重要。同时为了达到一切业务数据化、一切数据业务化的目的，对动车组生产过程中各个环节能效进行采集和分析，为数字化转型提供数据基石。

发明内容

本发明旨在解决动车组生产过程中不能准确进行生产成本和效率以及能源消耗采集，不能直观的展示和直接进行远程生产和能效管理，从而提供基于5G 物联网的动车组生产能效管理系统及管理方法，提高动车组生产能效采集的真实性准确性并降低成本，保证数据的安全性、时效性和真实性，提高生产管理的便捷性，达到生产过程的精细化管理。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于5G物联网的动车组生产能效管理系统，包括生产设备控制中心、融数智能网关、MQTT服务器、动车组制造运营管理系统和5G网络；所述生产设备控制中心通过5G网络连接融数智能网关，融数智能网关通过5G网络连接MQTT服务器，MQTT服务器连接动车组制造运营管理系统；所述融数智能网关包括5G网络模块、信息采集模块、数据处理模块、报警模块和控制模块；所述5G网络模块，用于与生产设备控制中心进行通讯；所述信息采集模块用于通过5G网络采集设备运行和能源消耗过程的数据，并传送给数据处理模块和报警模块；所述数据处理模块用于对信息采集模块采集到的数据进行边缘计算处理，处理后的数据传送给报警模块，并通过MQTT服务器上传至动车组制造运营管理系统；所述报警模块用于将信息采集模块采集到的数据或数据处理模块处理后的数据与其设定值进行比较，超出设定范围发出报警信号，并将报警信号通过MQTT服务器上传至动车组制造运营管理系统；所述控制模块通过MQTT服务器接收动车组制造运营管理系统对生产设备控制中心下发的生产规划与生产任务指令，生产设备控制中心对生产设备发出控制信号。

进一步地，所述生产设备控制中心连接生产设备的电流互感器、传感器、开关和继电器。

进一步地，所述控制中心包括PLC和工控机。

进一步地，还包括移动端“融数平台”APP，移动端“融数平台”APP通过 MQTT协议与MQTT服务器连接。

进一步地，还包括试验设备，所述试验设备通过5G网络连接信息采集模块。

本发明还提供一种基于5G物联网的动车组生产能效管理方法，采用上述一种基于5G物联网的动车组生产能效管理系统，通过如下步骤：

步骤一：生产设备控制中心采集生产设备运行和能源消耗数据；

步骤二：所述信息采集模块通过5G网络采集生产设备控制中心采集到的生产设备运行和能源消耗数据，并传送给数据处理模块和报警模块；

步骤三：所述数据处理模块对采集到的数据进行边缘计算处理，并对处理后的数据进行传送，若处理后的数据传送给报警模块，则执行步骤四，若处理后的数据通过MQTT服务器上传至动车组制造运营管理系统，则执行步骤五；

步骤四：报警模块将信息采集模块采集到的数据或数据处理模块处理后的数据与其设定值进行比较，超出设定范围发出报警信号，并将报警信号通过MQTT 服务器上传至动车组制造运营管理系统；