[发明专利]一种纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统

权利要求书

1.一种纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统，其特征在于：包括纺织装备、数据获取模块、数据平台和应用优化模块，

所述纺织装备，用于进行工厂的具体实际生产及生产工艺流程；

所述数据获取模块，用于获取工厂内多源异构纺织装备的数据；

所述数据平台，用于将纺织装备运行过程中的调度与控制剥离到数据层面处理；

所述应用优化模块，通过数据平台的高效能计算，用于做出自主优化调整或者给出操作者合理化工作建议。

2.根据权利要求1所述的纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统，其特征在于：所述数据获取模块采用工业以太网、物联网络搭建，通过OPC UA、TCP/IP、MQTT协议，对接底层多种设备、多源异构的通信协议，将纺织装备的运行数据全程采集与传输，将数据存储到数据平台中。

3.根据权利要求2所述的纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统，其特征在于：针对没有多余通信接口的设备，需外加PLC的485/以太网转换模块来扩展PLC的通信接口，再采用485-以太网转换模块，把信号转换成以太网RJ45口，实现PLC联网，采用OPC采集软件实现PLC数据采集，采Java编写OPC-client监控程序把采集到的数据写入数据平台中的数据处理系统。

4.根据权利要求3所述的纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统，其特征在于：对纺织装备状态数据的采集，支持基于工业物联网技术传感器的在线采集和基于移动作业和无线定位技术的离线采集方式。

5.根据权利要求1所述的纺织工厂的多源异构纺织装备调度管理与优化系统，其特征在于：所述数据平台包括

一、基于云原生系统的App开发，采用B/S架构支撑前端弹性的业务app开发，使得前端应用与后台数据治理分离，通过后台集约化的数据平台，支撑前端人性化APP开发与应用；

二、通过Kafka分流大量的实时现场数据，智能工厂底层的运营数据和外部数据，通过Kafka消息队里，将数据分发给MongoDB和Hbase、Flink，Kafka作为实时数据的缓存模块，通过Kafka消息队列中的消息生产者接口，将实时数据数据缓存到消息队列的不同主题分区中；

Flink集群作为消息的消费者，数据读取接口从Kafka消息队列的主题中拉取缓存数据，用于流计算，Flink对工艺生产中的连续性实时数据进行实时摄取、分析和处理；Flink是分布式系统，将连续时间中的流数据分割成一系列微小的批量作业进行数据处理，能够同时实现批处理和流处理，用于对无界和有界数据流进行有状态的计算；

三、通过数据标准化和主数据治理，做好数据清洗，保证数据质量和数据唯一性，建立标准数据服务目录，根据前端App的数据需求，进行目标数据从数据服务目录体系中提取和调用，所有数据从数据平中调用，支持实时访问和批处理，把数据的存储与计算应用分开，同样的数据依据业务需求可以进行不同的分析应用；Flink对来自Kafka数据集合执行转换，进行过滤，映射，加入，分组和聚合等数据转换操作，Flink在保持状态的同时能快速从故障中恢复；利用现场总线、工业以太网、无线传感器网络技术和物联网技术使企业的每一个设备的运行数据自动、实时、准确，经过Kafka和Flink，传送到MongoDB，用于分析与洞察，优化设备运营与工艺参数；

四、通过以MongoDB为核心，结合Kafka消息队列、Flink实时数据处理，将数据汇集到MongoDB数据库中，构建企业级数据湖系统；

五、基于云原生技术构建的PaaS平台，搭建数据系统的治理和应用开发环境，通过Kubernetes构建PaaS平台，Kubernetes和Docker构建大数据治理工具落地的基础架构，Kubernetes管理多个Docker容器的创建和高可用性，控制Docker容器连接以从多个微服务容器构建相应的应用程序。