一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统及方法，涉及工业过程监视技术领域。系统包括本地服务器、云服务器和移动终端，本地服务器实时将工厂本地的监视系统的镁砂熔炼数据传输至云服务器，云服务器存储和更新现场采集的实时数据和运行消息推送服务端程序和算法程序，为移动终端提供数据访问以及辅助决策支持，移动终端主要是显示各种状态及数据，以及为云服务器端提供数据和请求服务端进行计算，返回计算结果并显示。本发明专利技术建立功能完善、使用便捷的APP移动监视系统，实现随时随地为企业管理者提供及时且直观的镁砂熔炼过程，从而为操作人员提供辅助决策支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业过程监视
，尤其涉及一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统及方法。
技术介绍
电熔镁砂是一种优良的高温电气绝缘材料，被广泛的应用于冶金、化工、航空、航天等各大行业领域。电熔镁炉是一种埋弧炉，是熔炼电熔镁砂的主要设备。由于落后的生产设备与生产工艺等客观原因，以及生产过程中监视管理水平的不足，往往造成镁砂生产过程出现“高耗能、低产量、低质量”的现象。为了减少资源浪费，提高生产管理与维护的效率，有必要开发出满足生产要求、功能完善、性能稳定的移动监视系统，实现对熔炼过程的在线移动监视，从而达到为生产管理人员提供辅助决策的目的，使其能根据生产工艺条件变化，决策熔炼过程电流设定值的大小。现有电熔镁炉监视方案仍以本地监视为主，监视的场所局限在企业变电所内，管理者不能及时地对当前镁砂熔炼过程进行远距离的在线监视，导致往往不能对生产进行及时有效的决策。此外，本地监视手段监视效率低下，而且现场操作工人因为知识所限，难以借助现有监视系统对电流设定值进行有效的调整，最终导致生产指标不能满足要求。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统及方法，建立功能完善、使用便捷的APP移动监视系统，实现随时随地为企业管理者提供及时且直观的镁砂熔炼过程，从而为操作人员提供辅助决策支持。一方面，本专利技术提供一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统，包括本地服务器、云服务器和移动终端；所述本地服务器包括工厂本地的监视系统和与之连接的串口通信模块，用于实现实时将工厂本地的监视系统的镁砂熔炼数据传输至云服务器；所述云服务器用于存储和更新现场采集的实时数据和运行消息推送服务端程序和算法程序，为移动终端提供数据访问以及辅助决策支持，包括关系型数据库、实时数据发布模块、设定算法模块和消息推送服务端模块；所述关系型数据库用于动态更新和存储从工业现场实时传输的数据，该数据包括三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量和故障报警信号，关系型数据库每隔1s动态插入一条实时数据；所述实时数据发布模块用于将实时数据发布成WebAPI(网络应用程序接口)，为移动终端提供访问接口，数据返回格式采用JSON(JavaScript对象表示法)格式；所述设定算法模块用于将算法程序封装成Web服务，即发布成WebService，开发分布式的互操作的应用程序，供移动终端调用；所述消息推送服务端模块用于编写推送服务端程序，在检测到生产发生故障时，将故障消息根据客户端的标签及关键字推送到相应的客户；所述移动终端包括工艺流程参数监视模块、电流设定模块和故障报警模块；所述工艺流程参数监视模块用于移动终端通过访问WebAPI接口，获取JSON格式的实时数据，解析后提取出数据，将三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量以及故障报警信号以数值、状态灯、实时曲线趋势的形式显示在监视画面上，其中，监视画面的数据每隔1s变化一次；所述电流设定模块是指用于在移动终端电流设定界面输入参数边界条件，调用云服务器发布的WebService，运行相应的设定算法，获得最优或者较优的电流设定值，以辅助人工决策；所述故障报警模块通过消息推送实现，用于利用第三方推送服务实现故障消息推送，移动终端集成SDK(软件开发工具包)到其应用中，当云服务器消息推送服务端模块发送故障消息时，移动终端接收消息，提醒管理人员镁砂生产发生故障。另一方面，本专利技术提供一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视方法，采用所述的基于云的电熔镁炉远程移动监视系统进行，包括如下步骤：步骤1：本地数据的接收与传输；本地服务器的串口通信模块接收镁砂熔炼数据字节流，转换成十进制后发送至云服务器的关系型数据库；步骤2：进行云服务器端的数据更新、存储与发布，设定算法并推送服务消息；步骤2.1：从工业现场传输的实时数据动态更新和存储到关系型数据库MySQL，数据库每隔1s动态插入一条实时数据，实时数据包括三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量和故障报警信号；步骤2.2：在云服务器端将数据发布成WebAPI，为移动终端提供访问接口，其中，数据返回格式采用JSON格式；步骤2.3：在云服务器端将电流设定算法封装，发布成WebService，供移动终端调用；步骤2.4：在云服务器端编写Java推送服务端程序，当检测到生产发生故障时，开始准备为相应的客户推送故障消息；步骤3：进行移动终端监视APP的功能设计，设计监视APP的功能模块，包括工艺流程参数监视模块、电流设定模块和故障报警模块；设计工艺流程参数监视模块包括过程参数监视模块、状态监视模块、实时趋势监视模块；过程参数监视模块用于将三相电流值、A相电压以数值形式显示；状态监视模块用于将生产过程设备运行状态变量以及故障报警信号以状态信号表示；实时趋势监视模块用于将三相电流值以曲线的形式显示，使管理者更加清晰地了解电流值的波动情况；设计电流设定算法模块用于设定边界条件后调用算法，计算出最优或较优的电流设定值，为操作人员提供辅助决策支持；设计故障报警模块用于客户端集成SDK到其应用中，当云服务器的消息推送服务端模块发送故障消息时，移动终端监视APP接收消息；步骤4：移动终端与云服务器端采用HTTP协议进行通讯，具体方法为：步骤4.1：新建URL对象，把需要传输的数据作为URL参数传递；步骤4.2：建立一个HttpURLConnection的链接；步骤4.3：执行connect，向服务端发起URL链接请求；步骤4.4：如果URL请求的线程被阻断则抛出异常；若链接成功，则服务器端响应该请求并进行处理，同时返回客户端需要的数据；步骤4.4：移动客户端把云服务端传回来的数据通过一个缓存容器保存起来，并通过特禀的方式解析数据。进一步地，所述步骤2.2将数据发布成WebAPI的具体方法为：步骤2.2.1：利用MyEclipse创建JavaWeb项目，导入Hibernate框架，把对数据库的直接操作转换为对持久对象的操作；步骤2.2.2：导入Spring框架，编写业务逻辑，获取数据库最新一条实时数据；步骤2.2.3：利用SpringMVC将实时数据发布成WebAPI，数据返回格式采用JSON格式。进一步地，所述步骤2.3将电流设定算法封装的具体方法为：步骤2.3.1：将电流设定算法通过C++程序实现；步骤2.3.2：Java利用JNI(JavaNativeInterface)技术调用电流设定算法的C++程序，包括以下步骤：步骤2.3.2.1：建立JavaWeb项目，创建Java类，在类里定义一个本地方法；步骤2.3.2.2：使用javah命令生成本地方法的C++头文件；步骤2.3.2.3：将C++算法生成动态链接库文件；步骤2.3.2.4：Java调用本地函数；步骤2.3.3：利用Spring和SpringMVC框架将电流设定算法封装成WebService；步骤2.3.4：将Web工程部署到tomcat服务器中，为客户端提供调用网址。由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统及方法，能为企业管理人员提供远程移动监视和决策服务，便于管理者随时随地了解电熔镁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统，其特征在于，该系统包括本地服务器、云服务器和移动终端；所述本地服务器包括工厂本地的监视系统和与之连接的串口通信模块，用于实现实时将工厂本地的监视系统的镁砂熔炼数据传输至云服务器；所述云服务器用于存储和更新现场采集的实时数据和运行消息推送服务端程序和算法程序，为移动终端提供数据访问以及辅助决策支持，包括关系型数据库、实时数据发布模块、设定算法模块和消息推送服务端模块；所述关系型数据库用于动态更新和存储从工业现场实时传输的数据，该数据包括三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量和故障报警信号，关系型数据库每隔1s动态插入一条实时数据；所述实时数据发布模块用于将实时数据发布成Web API(网络应用程序接口)，为移动终端提供访问接口，数据返回格式采用JSON(JavaScript对象表示法)格式；所述设定算法模块用于将算法程序封装成Web服务，即发布成Web Service，开发分布式的互操作的应用程序，供移动终端调用；所述消息推送服务端模块用于编写推送服务端程序，在检测到生产发生故障时，将故障消息根据客户端的标签及关键字推送到相应的客户；所述移动终端包括工艺流程参数监视模块、电流设定模块和故障报警模块；所述工艺流程参数监视模块用于移动终端通过访问Web API接口，获取JSON格式的实时数据，解析后提取出数据，将三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量以及故障报警信号以数值、状态灯、实时曲线趋势的形式显示在监视画面上，其中，监视画面的数据每隔1s变化一次；所述电流设定模块是指用于在移动终端电流设定界面输入参数边界条件，调用云服务器发布的Web Service，运行相应的设定算法，获得最优或者较优的电流设定值，以辅助人工决策；所述故障报警模块通过消息推送实现，用于利用第三方推送服务实现故障消息推送，移动终端集成SDK(软件开发工具包)到其应用中，当云服务器消息推送服务端模块发送故障消息时，移动终端接收消息，提醒管理人员镁砂生产发生故障。...

【技术特征摘要】
1.一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视系统，其特征在于，该系统包括本地服务器、云服务器和移动终端；所述本地服务器包括工厂本地的监视系统和与之连接的串口通信模块，用于实现实时将工厂本地的监视系统的镁砂熔炼数据传输至云服务器；所述云服务器用于存储和更新现场采集的实时数据和运行消息推送服务端程序和算法程序，为移动终端提供数据访问以及辅助决策支持，包括关系型数据库、实时数据发布模块、设定算法模块和消息推送服务端模块；所述关系型数据库用于动态更新和存储从工业现场实时传输的数据，该数据包括三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量和故障报警信号，关系型数据库每隔1s动态插入一条实时数据；所述实时数据发布模块用于将实时数据发布成WebAPI(网络应用程序接口)，为移动终端提供访问接口，数据返回格式采用JSON(JavaScript对象表示法)格式；所述设定算法模块用于将算法程序封装成Web服务，即发布成WebService，开发分布式的互操作的应用程序，供移动终端调用；所述消息推送服务端模块用于编写推送服务端程序，在检测到生产发生故障时，将故障消息根据客户端的标签及关键字推送到相应的客户；所述移动终端包括工艺流程参数监视模块、电流设定模块和故障报警模块；所述工艺流程参数监视模块用于移动终端通过访问WebAPI接口，获取JSON格式的实时数据，解析后提取出数据，将三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量以及故障报警信号以数值、状态灯、实时曲线趋势的形式显示在监视画面上，其中，监视画面的数据每隔1s变化一次；所述电流设定模块是指用于在移动终端电流设定界面输入参数边界条件，调用云服务器发布的WebService，运行相应的设定算法，获得最优或者较优的电流设定值，以辅助人工决策；所述故障报警模块通过消息推送实现，用于利用第三方推送服务实现故障消息推送，移动终端集成SDK(软件开发工具包)到其应用中，当云服务器消息推送服务端模块发送故障消息时，移动终端接收消息，提醒管理人员镁砂生产发生故障。2.一种基于云的电熔镁砂熔炼过程移动监视方法，采用权利要求1所述的基于云的电熔镁炉远程移动监视系统进行，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：本地数据的接收与传输；本地服务器的串口通信模块接收镁砂熔炼数据字节流，转换成十进制后发送至云服务器的关系型数据库；步骤2：进行云服务器端的数据更新、存储与发布，设定算法并推送服务消息；步骤2.1：从工业现场传输的实时数据动态更新和存储到关系型数据库MySQL，数据库每隔1s动态插入一条实时数据，实时数据包括三相电流值、电流设定值、三相电压值、生产过程设备运行状态变量和故障报警信号；步骤2.2：在云服务器端将数据发布成WebAPI，为移动终端提供访问接口，其中，数据返回格式采用JSON格式；步骤2.3：在云服务器端将电流设定算法封装，发布成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志伟，余冬燕，徐泉，柴天佑，吴国骏，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21