生产过程信息的采集与实时网络共享技术研究

生产过程信息的采集与实时网络共享技术研究

宋立荣[1]2008年在《基于网络共享的农业科技信息质量管理研究》文中研究表明信息质量(IQ)是信息共享发展的前提,从信息共享的本质特征看,信息共享必须解决信息质量最优化、共享程度最高效等实质问题,才能实现共享信息的价值。随着我国各类科技信息共享工程的逐步推动,共享信息的信息质量问题也日渐凸现,已成为影响我国农业科技信息共享工作中一个突出制约因素,因此,深入认识农业科技信息共享中信息质量管理(IQM)的基本特点,建立有效的IQ管理机制,解决共享中IQ问题,对于促进我国农业科技信息共享可持续发展具有重要意义。本文以目前我国农业信息网络建设和科技信息共享实践中存在的信息质量问题为突破口,通过质量管理基本理念、网络信息资源管理理论认识,以及农业科技信息共享项目运行中的现状认识这叁者的结合,从信息质量内在结构和管理角度分析了农业科技信息共享中信息质量管理的特殊性。在此基础上,引入“信息质量约束(CIQ)”这一新概念,并以构建CIQ机制为框架,形成农业科技信息共享中信息质量管理的基本内容。即:通过对IQ控制研究、IQ管理策略分析、IQ评价指标体系探讨展开论文的理论研究;最后,采用案例进行比对分析和对策建议。本文是在农业领域中首次运用信息质量管理理论和方法来分析和解决农业科技信息共享中信息质量问题,论文在以下几个方面进行了创新性探索:1、在农业科技信息共享的信息质量管理中提出了“信息质量约束”概念和信息质量约束机制。“约束”包括两方面,一是需要增加投入来消除客观存在的不足的支持性约束;另一个是对影响信息质量因素所作的必要人为设置的限制性约束,以使共享系统按照预定方向进行。在此概念基础上展开深入分析,并构建信息质量约束机制,确保信息质量管理的有效实施。2、提出了农业科技信息共享中信息质量管理的基本分析框架。它包括叁部分:从宏观和微观两个层面进行信息质量管理的策略研究、从数据和数据库两方面入手分析信息质量控制方法,以及从信息质量本身和信息质量管理评价两个角度建立信息质量评价指标体系,使形成一个基本完整的信息质量管理循环系统。3、揭示了目前网络共享环境下农业科技信息的基本质量特征。从IQ的形式、内容和效用叁个方面结构分析入手,结合专家调查,认为目前农业科技信息共享中IQ基本质量特征主要集中在真实性、可达性和实用性等叁个方面。故在信息质量管理的策略分析、控制方法、评价指标选择等方面重点关注这叁个方面。4、简明地探索了农业科技信息共享中信息质量评价基本思路。信息质量评价应从信息质量本身评价和信息质量管理工作评价两方面进行,对前者,需针对不同需求(如针对农业科技信息总体评价、针对特定主题领域和针对某一专题领域这叁个层次)建立有所选择、有所侧重的评价指标体系;对后者,应针对宏观质量约束管理和微观质量约束管理分别建立评价指标体系,以便找出影响IQ的主要影响因素,选择必要约束要素及约束指标,修订约束内容,使达到有效监控信息质量管理实施效果的目的。本项研究紧密结合我国农业科技信息共享建设中的实际情况,形成的一些观点、办法和思路,期望能为我国农业科技信息共享建设及信息质量管理研究提供理论和实践的指导作用。

殷晓辉[2]2002年在《生产过程信息的采集与实时网络共享技术研究》文中提出本文研究了网络数据库技术在生产自动化中的实际应用。设计规划以及具体实施了一个完整的工厂技术信息系统(即TIS系统),其主要内容包括:利用MS SQL SERVER技术,实现了生产过程中非开放的、多个不同控制系统的集成;系统分析了数据库存取技术,和利用Excel的数据导入/导出功能,建立网络数据库的技术和方法;给出了用户接口程序的设计与开发,以及编程的具体方法和步骤;提出了使用VPN技术实现将不同地域的分支机构接入企业内部网络。即企业广域网的建设方法;简要介绍了ERP的技术基础,阐明了企业实施ERP应以TIS为基础的观点;本单位的Intranet为例,系统分析了实际运行的各项数据,并与生产过程的实时数据进行了对比,效果良好。 本文的创新之处在于:一、采用数据库存取技术,实现了生产过程不同控制系统之间的集成,并将其数据在网络上共享;二、实现了控制系统网络和管理系统网络之间的互联;叁、利用VPN技术,以最经济、最有效的方法实现了不同地域的不同系统的集成,达到了网上资源共享和管理协同的目的。

马韧宾[3]2005年在《面向网络化制造的DNC通信及资源共享技术研究》文中认为网络化制造作为网络经济的一种运行模式已经渗入到企业生产经营活动的各个环节,需要企业建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。网络化制造下的DNC(NetWorked_DNC)系统成为一种实现数控信息集成和设备集成的主要形式,为我国串行接口数控机床的联网、数控程序传输以及数控资源网络共享提供了有效的解决方法。本文将主要研究网络化制造下的DNC通信技术,并构建了数控资源网络共享平台。在分析以太网特点的基础上确定了以太网用于DNC通信的可行性。构建了交换式以太网的DNC通信结构和NetWorked_DNC系统实施体系结构模型。使用同时具有以太网接口和I/0接口的BL2100 Smartcat单片计算机作为串口服务器,实现了数控机床的联网。根据DNC传输平台的功能,利用Windows提供的网络编程接口Socket,在Visual C++编程环境下实现了DNC传输平台的程序开发。通过建立数控程序传输线路规程解决了数控程序传输的速度匹配问题。根据串口服务器的通信功能要求,利用BL2100串口服务器μC/OS-Ⅱ实时嵌入操作系统对抢先式多任务的支持,在Dynamic C Premier软件开发环境下实现了DNC串口服务器的程序设计。采用B/S叁层模式的网络体系结构、ASP技术和ADO动态数据库访问技术,构建了数控资源网络共享平台,实现了机床信息的数据库管理和网络发布,数控代码的异地仿真和传输,大大提高了数控机床的利用率。对交换式以太网的DNC通信系统进行了实验验证,证实了交换式以太网的DNC通信技术是完全可行的,也是可靠的。

李治[4]2005年在《基于Web的机床信息采集系统的研究与开发》文中指出网络时代制造环境的变化需要建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。DNC(Direct Numerical Control or Distributed Numerical Control)作为一种实现数控车间信息集成和设备集成的主要形式,需要面向网络化制造,实现数控设备的网络共享,进行数控资源优化配置和重组。数据采集是分布式数控(DNC)系统的一个重要功能,随着制造自动化和企业信息化的发展,企业对自动采集制造信息的需求越来越强烈。现有的DNC系统一般不具有机床运行状态自动采集功能,因此,针对国内现有的大多数控机床开发DNC数据采集系统,对发挥数控机床的潜力,充分利用制造资源,推动企业自动化的进程,提高企业生产率、竞争力和经济效益均有着重要的现实意义。本文首先论述了DNC数据采集技术的研究现状,分析了在当前先进制造技术影响下,如何发展DNC数据采集系统。其次,重点研究了DNC数据采集系统的采集方法和通信方法。在分析网络化制造特点的基础上,基于ZWORLD公司生产的BL2010单片机,确定了DNC采集系统的功能要求,建立了DNC采集系统实施的体系结构模型。构建了基于Web的数控机床采集服务平台,分析了平台结构,设计了该平台构成的各功能模块。对平台构建的关键技术,动态交换技术、Web服务器和数据库服务器的连接以及系统Web平台的构建,提出了相应的实现方法。 对基于以太网的DNC信息采集系统进行实验验证,可以实现DNC通信和设备信息采集。证明采用BL2010单板机进行基于Web的DNC采集技术是完全可行的,也是可靠的。

陈鹏举[5]2014年在《云南省煤矿数字化矿山建设现状分析及发展规划研究》文中认为目前,煤炭开采的安全性问题成为整个煤炭行业的关注重点,实现煤炭开采过程的自动化、无人化和远程控制受到煤炭行业管理者越来越高的重视。数字化矿山可以将现代互联网技术、自动控制技术与信息技术有机整合在一起,将该技术应用于煤炭开采过程中可以实现煤炭开采叁维空间统一于具有相同时间、空间坐标的二维网络平台中,并在计算机上实时显示管理监督和现场操作情况,使整个煤炭输运过程和管理控制过程形成一个自动控制整体。该技术有利于煤炭开采过程的安全和远程控制,将成为未来煤炭开采行业的主要研究方向。为此,本文针对云南省的煤矿数字化建设现状和整体规划这一课题,得到如下结论:(1)数字化矿山是将信息技术、互联网技术、自动控制技术结合在一起应用于矿山开采过程中,实现整个矿山的叁维可视化和矿体模型建立,可实现各部门之间协同工作、信息共享和方案讨论,提高工作效率。(2)数字化矿山具有自动、高效和经济效益高的特点,根据数字矿山不同结构模块所承担的任务可以将整个数字矿山系统分为叁大层次,七小模块;利用各种技术手段对所获得的数据进行处理建模,最终实现整个矿山叁维信息的数字化显示和管理。(3)数字化矿山建设过程中通过统一化、集成化的中心数据库的建设、矿山信息基础代码库的建设和可靠的数据分析环境的建设,将实现煤炭企业信息数据的集成化、统一化和共享化,使生产经营决策更加科学和及时。(4)云南省是我国的煤炭主要产地之一,具有丰富的煤炭资源、煤炭种类繁多齐全,但是该地区的煤炭资源分布不均匀、矿体规模较小,而且煤炭中硫含量较高,以中高灰煤居多。而且云南省的数字化矿山建设仍处于由计算机时代向信息时代转变转折阶段,全省数字化矿山建设还不完善,仍有众多方面需要进行改革。(5)云南省开采过程中主要以县镇或个体小煤矿生产为主,煤炭开采效率和管理运营效率较低,无法满足全省对煤炭资源的需求。存在信息利用效率低下、生产管理混乱和自动化程度较低的问题,这些方面需要在数字化矿山建设过程中重点解决。(6)云南省数字化矿山建设的目标是要实现矿山资源与开采环境安全数字化、技术装备智能化、信息传递网络化、生产过程自动化、管理信息化、决策科学化。而且云南省煤矿所建立的数字矿山具有良好的可接入性、功能多样性、通信高速实时性、数据整体共享性、维护扩展简便性等生产和管理条件(7)云南省数字化矿山系统包括:煤矿高速局域网、矿用监控数据信息管理中心和矿用空间数据管理中心、矿用对象管理中心、数字矿山基础信息平台、可视化平台、决策分析软件等部分,实现了矿山叁维信息在同一时间和空间坐标中的显示提供了技术平台,大大提高煤炭开采工作效率和生产安全监管。

刘鹏宇[6]2009年在《基于混合结构模型的电厂sis的设计与实现》文中提出在对电厂厂级监控信息系统(SIS)现状研究的基础上,分别对SIS的系统功能、硬件构成、软件开发、功能实现以及系统安全等作了全面的探讨,并对SIS在工程应用中的网络架构方案、实时数据库软件选型原则、接口实现方式与数据采集范围等关键技术进行了分析和总结。在此基础上,给出了电厂SIS总体设计方案,以及基于两种混合结构模型的电厂SIS体系结构,并对这两种混合结构模型的结构特点和实现技术作了深入的研究;以SIS数据通信中的数据采集、传送、处理、用户与数据库的交互等为主要研究对象,探讨了SIS的接口通信实现与数据采集问题。最后,根据电厂SIS网络结构和网络配置的要求,给出了一种采用软件和硬件相结合的网络防护方案,分析了SIS与MIS通信中存在的安全隐患。现场应用结果表明,该设计方案可行有效,同时亦为新建电厂和老厂改造的SIS设计、选型、规划提供了一定参考。

黄红霞[7]2005年在《基于SCADA/HMI的煤矿瓦斯综合监控系统的实现》文中研究说明监控系统是工业企业信息管理的基础设施,它依托工业企业网的建设而存在,是企业信息化建设最重要的一个组成部分。监控系统的集成化、网络化是目前控制领域的一个重要发展方向。它是一种综合的集成技术,涉及现场总线技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、多媒体技术、控制技术和网络技术等。从网络结构上,监控系统可分为信息网和控制网两层。信息网处于工业企业网的上层,使企业数据共享与传输的载体;控制网处于工业企业网的下层,与信息层紧密地集成在一起,服从信息网的操作,同时具有独立性和完整性。 本课题主要研究了煤矿井下设备的实时监控系统,利用SCADA/HMI软件开发平台,将各个监测点的设备的运行信息在局域网实时发布,使监测信息共享,从而实现监控系统的集成。 课题针对陆东煤矿现有的监控设备系统设计了网络化的监测系统软件及硬件的解决方案,以SCADA/HMI软件、WEB网站为系统集成平台,通过OPC、WebServices、XML技术,实现各种监控数据的网络共享。该方案包括不同类型信号的采集、调理隔离、数据存贮传输、数据处理、设备运行状态的实时监测和网络化的实时监控。 监测网络采用呈形树状结构,在控制层以iFIX的SCADA服务器为中心,通过RS232串口线与现场KJ101监控系统相连,采用OPC方式进行数据采集。在信息层,以WEB服务器为中心,综合现场实时数据、视频监控数据,地理信息数据进行数据融合,实现整个企业的信息化建设。

王利军[8]2011年在《基于分布式数据库的天然气信息集成管理系统研究与应用》文中进行了进一步梳理天然气作为一种清洁、高效的能源,与人们的生产生活日益密切,随着天然气管网的不断建设及其结构的日益复杂,实时掌握管网动态运行数据,并进行科学的分析处理,为企业安全管理提供重要手段。DCS的出现使它在工业中多参数与复杂控制回路的自动监测和控制中得到了广泛应用,也是天然气配气站管线计量信息采集与显示的基本手段,但DCS并未留有数据接口,难以与企业现有业务管理系统、GIS等进行有效集成,且由于配气站空间分布广和相互独立,并未实现计量数据的远程安全传输与共享,无法与企业设施的空间拓扑结构相结合实现统一可视化管理,难以满足现代企业管理需求。为此,利用数据库、网络通信及GIS图形数据管理与分析等技术,将地理上相互独立、分散的DCS整合起来,通过建立分布式DCS主动实时数据库,将各配气站数据在控制中心建立的集成系统中进行统一管理,以实现海量数据远程实时更新与安全共享。本文在分析用户需求与企业空间结构的基础上,将集成系统分为DCS数据接收与存储子系统和控制中心集成管理子系统两部分,并构建了系统的总体框架、网络拓扑结构与数据一体化集成模型。在了解配气站DCS物理结构与数据存储格式后,通过研究Modbus协议RTU通信模式及其消息帧模式,基于计算机RS-232端口,采用WINDOWS串行通信与数据库技术,建立了DCS主动实时数据库,基本实现了PC机与DCS间的通信,为系统集成提供了开放的数据接口。控制中心子系统利用FTP/SSL、TCP/IP等网络通信协议、采用数据库技术无缝连接地理信息与计量信息,并结合现有业务管理流程、GIS中多种空间分析与统计功能,运用AE (ArcGIS Engine)组件包、ArcGIS地理数据库、SQL Server2005数据库和VC#.NET语言二次开发实现了天然气信息集成管理系统的基本功能,充分发挥GIS与DCS的性能。论文的主要研究内容和成果包括:1.根据DCS计量数据、管网空间数据特点和企业业务需求,研究了基于COM技术的计量数据与地理数据一体化集成模型和业务功能集成模式,并在此基础上设计了系统的总体结构和网络拓扑结构;2.在研究Modbus-RTU通信模式及其消息帧的基础上,采用WINDOWS串行通信技术与数据库技术设计了分布式DCS主动实时数据库,同时,为降低数据库压力,通过构建网络共享文件夹保存数据库中自动导出的每天海量的采集数据,并基于TCP/IP、FTP/SSL网络协议初步实现数据远程安全传输与共享;3.基于COM技术将数据服务层、业务逻辑层与系统应用层进行统一管理,构建了集成系统总体数据库模型,实现GIS与DCS数据库的无缝连接,并设计了数据库安全体系结构,为上层应用系统提供稳定的数据服务;4.根据已设计的DCS数据库、系统总体结构与网络拓扑结构,基于ArcGIS Engine、Geodatabase、SQL Server 2005、Socket及VC#.NET,编程基本实现了天然气信息集成管理系统。经实践表明,该集成系统实现了天然气计量数据与地理数据的统一可视化管理等基本功能,具有一定的实用价值。

万学道[9]2008年在《区域农村信息化网络共享服务平台建设研究》文中提出目前,农业和农村信息化建设是我国发展现代农业、建设新农村工作中的一个热点,我国农业和农村信息化网络服务平台建设更是一个方兴未艾的新兴领域。虽然全国农业和农村信息化已走过十几年的路程、并取得了一些可喜的成绩,但仍然处于初级阶段,离我国经济快速发展的要求和广大农民的需要还相差很大的距离。尤其是涉农信息资源开发利用,一直是我国农业和农村信息化的薄弱环节,区域涉农信息资源不能共享、信息资源配置不合理的问题十分突出。在发展现代农业、建设社会主义新农村的历史进程中,针对我国农业和农村信息化网络信息服务的现实需求,采用何种农村信息网络服务平台建设方案来整合和共享涉农信息资源,为涉农政府部门提供共享的电子政务平台、为涉农经济组织搭建安全可靠的电子商务平台和为农民群众创建综合信息共享服务平台,是当前农村信息化理论研究和实践的重点。论文从两个角度展开研究,一个是从农村信息化理论的角度;一个是从农村网络信息服务平台建设的角度。全文分为六章,第一章是引言,说明了选题的背景;综述了农村信息化、农村网络信息服务平台的研究现状、研究意义和存在的问题;简述了研究区域的概况和农村信息化现状;分析确定了研究内容、研究制定了整体思路和总体框架;第二章是网控中心建设,从系统集成的设计和实现、到总平台的安全系统建设,皆从理论和实践两个层面上进行了研究;第叁章是区域农村四级网站联动系统的设计和实施,着重研究了区域内信息资源四级联动共享的设计思想和实施方案;第四章是农产品和农用物资电子商务系统的设计和实施,总结了电子商务和农业电子商务的含义、作用、产生和发展,对农业电子商务系统进行了详细的分析和设计,并从涉农产品网上展示交易、网上拍卖、供求信息管理和市场价格信息管理等四项具体的功能上进行了实践探索;第五章是基于WebGIS的农村空间信息发布系统的设计,本章对区域涉农空间信息共享发布系统设计的基础理论和建设意义进行了研究和总结,对系统建设目标、技术路线和服务对象等方面进行了分析,并就系统结构、功能和数据库架构进行了研究和设计;第六章是全文的总结,表述了本文的研究特色、创新点和展望。本研究认为:农业和农村信息化是我国发展现代农业、建设新农村的必由之路,需要全社会高度关注和共同参与。在区域涉农信息资源整合和共享方面,集成计算机技术、网络技术、现代通讯技术以及GIS技术于一体,搭建一个综合化、集成化的农村网络信息共享服务平台;满足区域内农村居民、涉农工作者和各级政府部门对涉农网络信息服务的需求,减少区域农业和农村信息资源重复建设造成的浪费,促进区域内农村政治、经济、社会和文化的全面健康发展。

吕桂东[10]2016年在《电厂生产分布式控制系统设计》文中认为近年来,现场总线技术与分散控制系统受到人们的极大关注。针对电厂中出现的信息不能及时共享、不能实时监控等问题,基于现场总线技术和分散控制系统开展电厂生产分布式控制系统设计课题,具体如下:本文首先介绍了课题的研究背景、目的和意义,对现场总线技术国内外研究现状进行了阐述,通过对IEC现场总线种类进行分析,阐明了常用的现场总线技术及其优点,并阐述了现场总线技术对分散控制系(Distributed control system简称DCS)发展的影响。其次进行电厂的需求分析,对热电厂生产工况进行简单介绍,全面分析了电厂生产控制系统的基本组成。详细介绍了DCS在工程实例中的应用及课题实施过程,为了解决信息不能及时共享等问题,利用工业以太网实现了DCS系统与PLC系统的通信,搭设了全厂生产控制信息网,建成生产实时监测分析系统,设计和实现了实时数据库,建立实时安全分析系统。最后进行工程设计及实现,采用工业以太网及EPA现场总线技术进行循环水泵房设计,使电厂各生产过程全面实现自动化,并在集控室、调度室分别对各生产环节进行实时监控,取消岗点人员,达到减员增效和安全生产的目的,此外还对整个电厂的经济运行情况进行了优化分析,提高了整个热电厂的自动化和管理水平。通过这套电厂生产分布式控制系统的设计,为其他电厂的发展做了理论与实践的铺垫。

参考文献:

[1]. 基于网络共享的农业科技信息质量管理研究[D]. 宋立荣. 中国农业科学院. 2008

[2]. 生产过程信息的采集与实时网络共享技术研究[D]. 殷晓辉. 武汉理工大学. 2002

[3]. 面向网络化制造的DNC通信及资源共享技术研究[D]. 马韧宾. 天津大学. 2005

[4]. 基于Web的机床信息采集系统的研究与开发[D]. 李治. 大连理工大学. 2005

[5]. 云南省煤矿数字化矿山建设现状分析及发展规划研究[D]. 陈鹏举. 湖南科技大学. 2014

[6]. 基于混合结构模型的电厂sis的设计与实现[D]. 刘鹏宇. 北京邮电大学. 2009

[7]. 基于SCADA/HMI的煤矿瓦斯综合监控系统的实现[D]. 黄红霞. 昆明理工大学. 2005

[8]. 基于分布式数据库的天然气信息集成管理系统研究与应用[D]. 王利军. 西南交通大学. 2011

[9]. 区域农村信息化网络共享服务平台建设研究[D]. 万学道. 北京林业大学. 2008

[10]. 电厂生产分布式控制系统设计[D]. 吕桂东. 东北石油大学. 2016

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