产业计量05-04new

1、 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网技术的在线产业计量基于物联网技术的在线产业计量 李迅波李迅波 教授教授 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院4123基于物联网技术的在线产业计量应用基于物联网技术的在线产业计量应用 目 录基于物联网技术的在线产业计量基于物联网技术的在线产业计量物联网在线检测技术物联网在线检测技术在线产业计量在线产业计量3在线产业计量1 第一部分 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 产业计量产业计量 产业计量是关于测量及其应用的一门科学 以关注最终使用测控数据结果的正确性为目的，应用计

2、量要素链的形式服务于各产业经济组织活动中的实用（适用）科学。与生产链协同的自动与信息化应用与生产链协同的自动与信息化应用以在线、动态为主以在线、动态为主 融入工艺流程的过程测控技术融入工艺流程的过程测控技术须产品相关方协同参与完成须产品相关方协同参与完成整体思维、工程系统设计整体思维、工程系统设计 综合性技术人才团队综合性技术人才团队目标特征程度特点方式团队5 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 产业计量研究的主要内容1. 离线计量（Offline measurement）2. 在线计量（Online measurement)3. 新的量值的计量测量仪器设备的计量确

3、认1.离线终端检测 （Offline terminal -test） 2.在线终端检测 （Online terminal -test）产品的终端检测1.在复杂的技术过程中，寻求正确合理 的测控方法 2.获得量值的准确性研究 3.产品形成过程中各阶段的量值测量产品形成过程中的量值测量与控制测量方法和质量控制（QC）技术研究测量仪器/检测设备的研究1. 测量数据的获取2. 测量数据传输3. 检测数据分析处理测量信息化研究测量管理及体系6 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院在线计量是保证产业在线计量是保证产业测量准确度的技术关键在线量值测量 在复杂的技术过程中，寻求正确合

4、理的测控方法 量值的准确性研究 产品形成过程中各阶段的量值测量在线质量控制 产品终端检测 依据测量数据对现场进行控制测量管理体系 测量信息化，实现数据采集传输分析 科学的管理体系 在线产业计量(动态计量)是产业生产过程中的重要基础技术工作,是产业计量的新领域,随着生产过程自动化化程度的不断提高,生产模式由粗放型向智能化的转变,在线产业计量生产的质量保证体系中愈显重要。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院在线产业计量关键技术在线产业计量关键技术现在仪表多为离散智能仪表，需要在现有基础上实现仪表互联异构的仪表网络上实现接口的统一大量数据传输需要实现完整的数据传输网络，以

5、及提出相应的数据融合方法需要可实时传输的网络需要完整的互联网络，对相应的设备实现反馈控制智能仪表数据获取传输及分析实时性质量控制 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 实现在线产业计量的技术难点实现在线产业计量的技术难点实现实时性 对互联网络拓扑结构的要求智能仪表 异构网络中仪表接口的统一数据存储分析 大数据分析及存储质量控制 产品质量回溯9物联网在线检测技术2 第二部分 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 物联网概念物联网概念u物联网简介11 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院物联网在线检测技术物联网在线检测技

6、术物联网技术在线检测数据采集数据传输数据分析信息感知及融合无线互联 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院u物联网在线检测关键技术1.1.感知技术：感知技术：感知技术也可以称为信息采集技术，它是实现物联网的基础。目前，信息采集主要采用电子标签和传感器等方式完成。2.2.网络通信技术：网络通信技术： 在物联网的机器到机器、人到机器和机器到人的信息传输中，有多种通信技术可供选择，他们主要有GPRSIEEE802.11a/b/g 、WLAN等无线技术。3.3.数据融合：数据融合：物联网是由大量传感网节点构成的，在信息感知的过程中，产生大量数据需要进行数据融合分析。感知感知技术

7、技术物联网物联网关键技术关键技术无线无线通信技术通信技术数据融合数据融合物联网在线检测技术物联网在线检测技术 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院物联网与在线产业计量物联网与在线产业计量在线产业计量在对传统的计量学带来新的革命同时也带来巨大挑战：l 数据采集传输l 大数据处理l 仪表接口统一l 产品质量回溯物联网产业计量在线产业计量基于物联网技术的在线产业计量3 第三部分 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量基于物联网的在线产业计量感知层网络层应用层在线仪表计量数据分析处理数据获取传输在线仪表计量质量控制物联网在线产业

8、计量基于物联网的在线产业计量 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院在线产业计量仪表计量确认产品终端检测测量信息化数据获取传输在线仪表计量质量控制结合物联网感知层现有技术，实现数据实时获取结合物联网网络层现有技术，实现数据实时传输结合物联网应用层现有技术，实现数据实时分析基于物联网的在线产业计量实现基于物联网的在线产业计量实现 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业基于物联网的在线产业计量计量网络架构网络架构无线网络感知网络传输层网络构架网络构架网络的搭建数据实时传输环境干扰 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械

9、电子工程学院基于物联网的在线产业计量网络拓扑结构基于物联网的在线产业计量网络拓扑结构网络拓扑结构网络拓扑结构基于物联网的在线产业计量系统网络拓扑 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术基于物联网的在线产业计量技术信息感知层信息感知层 在线产业计量信息感知层中，用RF射频技术对检测设备进行识别和身份信息的确认，射频技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的的技术。在物联网中要能够对物品进行识别、定位、追踪和管理，这就需要物物之间必须能够识别出来，而射频技术就是能够让物体“开口说话”的技术。 * *电子科

10、技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术基于物联网的在线产业计量技术信息网络层信息网络层 在线产业计量信息的网络层是将检测设备的计量信息传输到计量信息的应用层。传统的传输模式已经不能满足物联网计量模式中信息传输的需求，智能传感网络和自动采集器对感知区获得的计量信息（如力值、流量、温度、质量、长度等数据）通过无线通信技术、GSM通信技术与WiFi通信技术等，将感知层中获得的计量信息传输到应用层。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术基于物联网的在线产业计量技术信息应用层信息应用层 在线产业计量信息的应用层

11、是对获取的检测设备的计量身份信息和运行信息进行判断，将获取的数据分析处理，以判断该检测设备的工作状态。对处于失效边缘的检测设备或计量装置，通知企业对该计量装置进行检定或校准，保证量值的准确性。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网技术的在线产业计量战略目标 实现在线检测系统的核心和关键是建立一个人、机器、资源互联互通的网络化社会，物联网、互联网、服务化的智能联接必然要求一个系统框架，在这个框架内，各种终端设备、应用软件，它们之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系。技术目标 接口统一 智能仪表普及 制定在线计量标准应用目标 以试点进行应

12、用 全国普及战略目标 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网技术的在线产业计量战略目标序号序号任务内容任务内容1 1对在线产业计量架构的模型共性（底层的核心模型，参考模型，架构设计）进行界定；2 2制订在线产业计量架构标准；3 3制定数据传输接口标准；4 4制订一个超自动化水平的程序和功能的描述标准；5 5在试点进行应用；6 6普及推广智能仪表；7 7在全国普及推广。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术应用前景基于物联网的在线产业计量技术应用前景应用前景交通运输食品安全高端设备制造环境监测能源计量。 *

13、*电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术应用前景基于物联网的在线产业计量技术应用前景能源计量 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术应用前景基于物联网的在线产业计量技术应用前景精细农业计量 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院基于物联网的在线产业计量技术应用前景基于物联网的在线产业计量技术应用前景精细农业计量无人化车间基于物联网技术的在线产业计量应用案例4 4 第四部分 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 地质灾害监测地质灾害监测 作为环境保护

14、的技术基础，地质监测水平直接决定了环境保护的效果，而环境监测的计量标准水平则决定了监测仪表数据的准确度。据悉，我国共建有专业、行业监测站4800多个，环境监测计量标准的研究和建立，将能够有效地提升环境监测数据的一致性、可靠性和有效性。而传统监测靠现场去检查仪表，这不仅消耗了大量的人力物力，同时也难以保证人员的安全和信息的及时性，通过基于物联网的远程计量可以大大的改善、解决这样的情况。30 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 地质灾害监测地质灾害监测 监测滑坡测量地表位移（沿着斜坡）、地下位移、地下水位、地下推力、土壤湿度、位移速率、地下水压力、地应力等 。 监测崩塌

15、 测量地表位移、地下水压力、地应力、地音、岩体鼓凸等。 地质环境（灾害）监测的计量测试地质环境（灾害）监测的计量测试 31 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 地质灾害监测地质灾害监测32 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 地质灾害监测地质灾害监测位移检测地质监控33 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院 地质灾害监测地质灾害监测 本项目针对上述情况充分利用无线网络技术，建立地质灾害实时监测系统，具有重要意义。本项目的成果可以加速我国地质灾害监测网络的建立，提高国家对重大地区地质灾害的监测效率和预警能力，推进我

16、国地质灾害监测相关产业的发展，为我国其他产业的发展提供安全保障。所以，本项目的成果应用不仅限于四川省，对于大多地质灾害频发的地区，该系统都能很好的发挥作用。 34 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院产品质量回溯回溯系统 随着工业经济和科学技术的发展，国内制造业规模和生产能力得到不断扩大和提升，设备组成与功能越来越复杂，设备的性能和状态对生产质量和成本的影响也日益增强。 为自动、实时、准确、详细地获取线缆押出设备的信息，并为设备的状态跟踪和监测提供更好的服务，针对瀛通公司生产现场，提出面向线缆设备维护和监测的工业物联网框架。最 前 端放 线 机前 端 放线 张 力测

17、试铜 线预 先热 箱押 出 机 溶胶 管 及 射嘴 ， 共 有5段 温 度检 测出 线 前端 冷 却水 槽线 径测 量仪偏 心测 试仪取 引机垂 直 取线 张 力架高 压火 花 机凹 凸测试仪最 后收 线机塑 胶 颗 粒溶 胶伺 服马 达 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院产品质量回溯系统产品质量回溯系统 本工业物联网应用系统以M2M应用框架为基础，包括采集控制层、承载网络层、应用控制层、用户层， 其中由计算机网络和通信网络构成的承载网络为业务的基础网络 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院产品质量回溯系统产品质量回溯系统张力检测曲线 *

18、*电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院产品质量回溯系统产品质量回溯系统OD值、温度检测曲线 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院产品质量回溯系统产品质量回溯系统 该框架给出了工业物联网在线缆领域的应用环境，它不仅能够为线缆企业提供新的数据，而且能够在一定程度上改进企业的生产和维修流程。所提框架的结构层次及需要研究的关键技术，指出物联网技术是实现线缆押出设备维护维修的关键，并分析了该技术的实现方法，该系统的工业应用能显著提高线缆企业生产流程的信息化水平。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统汽车衡

19、介绍汽车衡介绍q汽车衡也被称为地磅，是厂矿、商家等用于大宗货物计量的主要称重设备。在二十世纪80年代之前常见的汽车衡也称作机械地磅。二十世纪80年代中期，随着高精度称重传感器技术的日趋成熟，机械式地磅逐渐被精度高、稳定性好、操作方便的电子汽车衡所取代q汽车衡标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成，由此即可完成汽车衡基本的称重功能，也可根据不同用户的要求，选配打印机、大屏幕显示器、电脑管理系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统计量计量业务特点u计量业务特点1.进

20、出厂物资运送车量多2.每车过磅速度要求快3.计量数据要求准确4.作弊行为多，防范要求较高5.操作人员文化水平不高，电脑知识掌握甚少 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统面临的问题面临的问题MES!?3、每个计量员固定负责一个秤点的计量工作且现场计量，存在计量作弊隐患，如何堵塞此类计量漏洞？2、各个秤点计量任务量差别很大，如何有效均衡计量任务，合理配置人力资源，减少人力资源成本，提高整体作业效率？1、计量秤点分散，如何了解每个计量员的工作状态，加强计量工作的过程管理和整体管理？4、计量任务繁重，如何有效提高物资计量效率？5、计量作为重要的对外

21、业务窗口，如何实现公平计量和提高客户满意度？ * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统系统目标系统目标MES建建设设目目标标建建设设原原则则业务均衡高效业务均衡高效集中管理调度集中管理调度数据安全防作弊数据安全防作弊可靠性可靠性扩展性扩展性兼容性兼容性减轻操作负荷减轻操作负荷统一性统一性 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统系统组成系统组成q系统组成主要包括网络系统、计量监控中心、计量终端硬件、环境监控、远程维护、软件等构成。 监控中心监控中心网络系统网络系统秤房硬件秤房硬件远程计量 软件软

22、件环境监控环境监控远程维护远程维护 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统计量监控中心计量监控中心q设置计量坐席、调度坐席及备用坐席，配备集中监控大屏和等离子电视墙，建成集计量业务处理、调度指挥、视频监控、环境监控、业务监控等一体的企业级计量中心。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统计量终端计量终端q 主要包括汽车衡现场计量终端设备集成安装、秤房标准化改造等，通过完善的硬件设计为远程计量实施提供保障。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量

23、系统出厂检查出厂检查q通过安装无线网络，手持终端检查软件的定制开发，实现进出厂车辆计量信息审查。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统环境监控环境监控q实现对秤房温度、湿度、烟感、红外及水浸等环境状态信息的监控。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统计量系统硬件计量系统硬件q系统硬件主要包括：计量中心设备（大屏幕、视频矩阵、解码器等)、服务器、网络设备、现场设备（现场计量终端、环境监测和视频监控）等设备组成。 * *电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院智能化远程集中汽车衡计量系统计量系统硬件计量系统硬件传感器摄像头重量显示屏计量二次仪表计量客户端