CN115599052A - 一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***。一方面，本发明的智能生产控制***能根据采集到的生产线上的建材构件的位置信息做出判断，自动控制相应的设备执行生产工序动作，并自动检测加工质量，实现了生产过程自动控制方式，提高了装配式建筑建材生产控制***的智能化程度，解决了现有的生产控制***自动化程度不高的问题；另一方面，本发明的智能控制***还具有紧急/特殊情况下人工控制单个工序设备动作的功能，当生产线上的某一段发生物料偏差、事故或者其他紧急情况时，相关人员可以通过其手持终端获得相应工序工位的控制权限，对产线生产过程进行手动干预，实现了智能、灵活控制。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***。
背景技术
物联网就是物物相连的互联网，包括两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息的交换和通讯。基于上述介绍，物联网可以定义为：通过身份识别、传感器、定位***等信息传感设备，按约定的协议，将所有物品、设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑，装配式建筑多采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工。当前我国对于装配式建筑的需求日益增长，但是随着人口老化、生育率降低的问题越来越严重，我国的劳动力资源也逐渐变得不足。这些都对装配式建筑建材生产控制***的智能化程度提出了更高的要求，以尽量减少对人力资源的需求。
鉴于此，本发明设计一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，包括云控制中心、生产线控制终端***以及安装有APP的手持终端；
所述生产线控制终端***包括安装在生产线各个工序工位上的工控主机、位置传感器、继电器以及摄像头；
所述位置传感器和所述摄像头互相配合用于检测生产线上的建材构件是否移动到了指定的位置，当构件移动到设定的位置时，所述位置传感器会被触发向所述工控主机发出电信号，所述工控主机收到信号后开启相应的工序操作流程；
所述工控主机通过所述摄像头对整个操作流程进行监控，当本道工序操作结束后，所述工控主机将所述摄像头画面通过网络传输到所述云控制中心，利用图像识别技术在后台对当前操作的质量进行评估检验，如达到质量标准则整个加工过程继续流转进入下一工序；所述继电器通过所述工控主机的CPU进行控制，且所述工控主机CPU的控制输出引脚和所述继电器的线圈之间通过光耦进行隔离；
所述云控制中心的计算机分析相应所述工控主机发来的现场数据信息后，及时将操作指令通过通讯模块、再由UDP协议发送到Internet网络，最终到达相应的所述生产线控制终端***，所述云控制中心的生产控制指令包括：a、当本工序操作顺利完成后，检测产线下一工序的占用情况，控制生产构件流向下一工序；b、当本工序工位上的构件顺利流入下一工序后，控制本工序设备状态复位，等待下一构件流入工序；c、当相关人员通过手持终端在APP中输入产线工位某个工控主机上的数字并请求获取控制权时，云控制中心判定该手持终端在该数字绑定的产线工位附近，并给予该手持终端控制该产线工位的手动控制权限。
优选的，所述手持终端为可以移动联网通信的智能手机或智能平板设备。
优选的，各所述工控主机之间、各所述工控主机与所述云控制中心之间的网络连接采用星型拓扑结构，其中一台所述工控主机作为与所述云控制中心连接的主节点，我们称为中心工控主机。
优选的，当所述云控制***的计算机分析相应的所述工控主机发来的现场数据信息后，当该产品为残次品时，所述云控制***发出指令，将该残次品从该工序中剔除，运送至回收处进行回收再利用。
本发明的有益效果为：一、本发明的智能控制***能根据生产线上的建材构件的位置信息判断是否开启相应的工艺操作，当加工工序的操作完成还可以自动检测加工质量，并自动开启后续工序，实现了装配式建筑建材生产控制***的智能化、自动化生产，大大减少了生产产线需要的工人数量。
二、本发明的智能控制***还具有紧急/特殊情况下人工控制单个工序的功能，当生产线上的某一段发生物料偏差、事故或者其他紧急情况时，相关人员可以通过其手持终端获得相应工序工位的控制权限，实现了智能、灵活控制。
附图说明
图1是本发明智能生产控制***的示意图。
附图标号：云控制中心1、Internet网络2、手持终端3、工控主机4、中心工控主机5、位置传感器6、继电器7、摄像头8。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1。
本发明提供一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，包括云控制中心1、生产线控制终端***以及安装有APP的手持终端3；
所述生产线控制终端***包括安装在生产线各个工序工位上的工控主机4、位置传感器6、继电器7以及摄像头8；
所述位置传感器6和所述摄像头8互相配合用于检测生产线上的建材构件是否移动到了指定的位置，当构件移动到设定的位置时，所述位置传感器6会被触发向所述工控主机4发出电信号，所述工控主机4收到信号后开启相应的工序操作流程；
所述工控主机4通过所述摄像头8对整个操作流程进行监控，当本道工序操作结束后，所述工控主机4将所述摄像头8画面通过网络传输到所述云控制中心1，利用图像识别技术在后台对当前操作的质量进行评估检验，如达到质量标准则整个加工过程继续流转进入下一工序；所述继电器7通过所述工控主机4的CPU进行控制，且所述工控主机4CPU的控制输出引脚和所述继电器7的线圈之间通过光耦进行隔离；
所述云控制中心1的计算机分析相应所述工控主机4发来的现场数据信息后，及时将操作指令通过通讯模块、再由UDP协议发送到Internet网络22，最终到达相应的所述生产线控制终端***，所述云控制中心1的生产控制指令包括：a、当本工序操作顺利完成后，检测产线下一工序的占用情况，控制生产构件流向下一工序；b、当本工序工位上的构件顺利流入下一工序后，控制本工序设备状态复位，等待下一构件流入工序；c、当相关人员通过手持终端3在APP中输入产线工位某个工控主机4上的数字并请求获取控制权时，云控制中心1判定该手持终端3在该数字绑定的产线工位附近，并给予该手持终端3控制该产线工位的手动控制权限。
所述手持终端3为可以移动联网通信的智能手机或智能平板设备。
各所述工控主机4之间、各所述工控主机4与所述云控制中心1之间的网络连接采用星型拓扑结构，其中一台所述工控主机4作为与所述云控制中心1连接的主节点，我们称为中心工控主机5。
当所述云控制***的计算机分析相应的所述工控主机4发来的现场数据信息后，当该产品为残次品时，所述云控制***发出指令，将该残次品从该工序中剔除，运送至回收处进行回收再利用。
请参阅图1，本发明中智能生产控制***具体功能实现如下：
当操作人员需要对建材进行生产时，操作人员先开启电源，随后摄像头8开始运动，当摄像头8运动到设定的位置时，位置传感器6会被触发，随后位置传感器6向相应的工控主机4发出电信号，工控主机4收到信号后通过继电器7和RS485总线上相应的生产设备，开启相应的工序操作流程；工控主机4通过摄像头8对整个操作流程进行监控，当本道工序操作结束后，工控主机4将摄像头8画面通过网络传输到云控制中心1，利用云计算中心在后台对当前操作的结果质量进行评估检验，如达到质量标准，云控制中心1发出指令，检测产线下一工序的占用情况，如若下一工序未被占用，那么生产构件可以直接流入下一生产工序，如若下一工序处于占用状态，那么本道工序先停止工作，等待下一工序完成生产后，再控制生产构件流向下一工序；当本工序工位上的构件顺利流入下一工序后，云控制中心1控制本工序设备状态复位，等待下一构件流入工序；当相关人员通过手持终端3在APP中输入产线工位某个工控主机4上的数字并请求获取控制权时，云控制中心1判定该手持终端3在该数字绑定的产线工位附近，并给予该手持终端3控制该产线工位的手动控制权限；
则整个生产线继续流转进入下一工序，如未达到质量标准，云控制***会发出控制指令，将该残次品从该工序中剔除，运送至回收处进行回收再利用，避免残次品和合格品一起进入下一道工序而造成两者的混淆；
继电器7通过工控主机4的CPU进行控制，且工控主机4CPU的控制输出引脚和继电器7之间通过光耦进行隔离，由于光耦是单向传输的，所以可以实现信号的单向传输，使工控主机4CPU的控制输出引脚和继电器7之间完全实现了电气隔离，工控主机4CPU的控制输出引脚和继电器7之间无影响，抗干扰能力强，工作稳定；
各工控主机4之间、各工控主机4与云控制中心1之间的网络连接采用星型拓扑结构，其中一台工控主机4作为与云控制中心1连接的主节点，我们称为中心工控主机5，由于星型拓扑结构控制简单、故障诊断和隔离容易，并且方便服务，因此当工控主机4之间出现故障时，操作人员可以很快的找出故障源，及时检修，提高工作效率；另外中心工控主机5在完成对所在工位的设备的检测、控制等工作的同时，还要负担本地***内设备组网、注册、协同工作等任务；
智能手机APP的注册可以设置一些权限，针对相关工作人员，例如操作员、质检员或者其他人员，当某一地区发生特殊事件时，需要临时手动对单个工位的工序进行干预时，可以通过在APP内输入对应工控主机4上的数字，监控中心通过输入的数字将其定位至该工序公位，并给予该智能手机控制该工序相应操作的权限，工作人员即可通过自己的手机控制该工序的开启/暂停，甚至操作传输带的正传、反转，进行浆料阀门的开关等操作；手持终端3可以通过采用可以移动联网通信的智能手机或智能平板设备，可以方便操作人员随身携带，当发生紧急事故时，操作人员可以及时通过手动操作来进行控制，减少意外事故的发生；
工控主机4的CPU在对硬件进行初始化，包括对RS485通信模块、无线通讯模块初始化后，对不同的终端设备进行统一编址，然后根据制定好的协议和无线通信的网关进行协商和配置通信链路，协商成功后进行数据传输；无线通讯模块包括协议芯片和射频前端芯片，其初始化和操作通过AT指令由工控主机4CPU置入，利用TCP／IP协议将CPU传送的现场数据信息打包，再通过基于LORA协议的无线网络和Internet网传输到云端的云控制中心1。
上述的控制***，能根据生产线上的建材构件的位置信息判断是否开启相应的工艺操作，当加工工序的操作完成还可以自动检测加工质量，并自动开启后续工序，实现了装配式建筑建材生产控制***的智能化、自动化生产，大大减少了生产产线需要的工人数量；
另外还具有紧急/特殊情况下人工控制单个工序的功能，当生产线上的某一段发生物料偏差、事故或者其他紧急情况时，相关人员可以通过其手持终端3获得相应工序工位的控制权限，实现了智能、灵活控制。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，其特征在于：包括云控制中心（1）、生产线控制终端***以及安装有APP的手持终端（3）；
所述生产线控制终端***包括安装在生产线各个工序工位上的工控主机（4）、位置传感器（6）、继电器（7）以及摄像头（8）；
所述位置传感器（6）和所述摄像头（8）互相配合用于检测生产线上的建材构件是否移动到了指定的位置，当构件移动到设定的位置时，所述位置传感器（6）会被触发向所述工控主机（4）发出电信号，所述工控主机（4）收到信号后开启相应的工序操作流程；
所述工控主机（4）通过所述摄像头（8）对整个操作流程进行监控，当本道工序操作结束后，所述工控主机（4）将所述摄像头（8）画面通过网络传输到所述云控制中心（1），利用图像识别技术在后台对当前操作的质量进行评估检验，如达到质量标准则整个加工过程继续流转进入下一工序；所述继电器（7）通过所述工控主机（4）的CPU进行控制，且所述工控主机（4）CPU的控制输出引脚和所述继电器（7）的线圈之间通过光耦进行隔离；
所述云控制中心（1）的计算机分析相应所述工控主机（4）发来的现场数据信息后，及时将操作指令通过通讯模块、再由UDP协议发送到Internet网络（2），最终到达相应的所述生产线控制终端***，所述云控制中心（1）的生产控制指令包括：a、当本工序操作顺利完成后，检测产线下一工序的占用情况，控制生产构件流向下一工序；b、当本工序工位上的构件顺利流入下一工序后，控制本工序设备状态复位，等待下一构件流入工序；c、当相关人员通过手持终端（3）在APP中输入产线工位某个工控主机（4）上的数字并请求获取控制权时，云控制中心（1）判定该手持终端（3）在该数字绑定的产线工位附近，并给予该手持终端（3）控制该产线工位的手动控制权限。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，其特征在于：所述手持终端（3）为可以移动联网通信的智能手机或智能平板设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，其特征在于：各所述工控主机（4）之间、各所述工控主机（4）与所述云控制中心（1）之间的网络连接采用星型拓扑结构，其中一台所述工控主机（4）作为与所述云控制中心（1）连接的主节点，我们称为中心工控主机（5）。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的装配式建筑建材智能生产控制***，其特征在于：当所述云控制***的计算机分析相应的所述工控主机（4）发来的现场数据信息后，当该产品为残次品时，所述云控制***发出指令，将该残次品从该工序中剔除，运送至回收处进行回收再利用。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |