工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息智能變送與采集記錄系統(tǒng)研制的開(kāi)題報(bào)告

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息智能變送與采集記錄系統(tǒng)研制的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景與意義信息采集與記錄是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)必不可少的環(huán)節(jié)之一。在大型工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，由于環(huán)境惡劣，工人人力資源短缺，監(jiān)測(cè)及控制設(shè)備不便攜帶等因素的影響，加之?dāng)?shù)據(jù)的復(fù)雜性和存儲(chǔ)量的增大，傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)收集方式面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，研發(fā)一種高效、準(zhǔn)確地自動(dòng)信息采集與記錄系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)?！肮I(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息智能變送與采集記錄系統(tǒng)”是一種基于嵌入式技術(shù)的信息采集與記錄系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，可以對(duì)工作環(huán)境變量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工人生產(chǎn)效率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和記錄，并經(jīng)過(guò)處理提供給相關(guān)人員進(jìn)行分析，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和優(yōu)化管理的功能。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外已有一些類似的研究，但都存在著各自的局限性，例如缺乏實(shí)時(shí)性、缺乏靈活性、無(wú)法有效處理大量數(shù)據(jù)等問(wèn)題，因此本文借助新一代的嵌入式技術(shù)，致力于研制一種高效、可靠、適用于不同類型工業(yè)場(chǎng)景的信息采集與記錄系統(tǒng)。二、研究?jī)?nèi)容與方法1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)擬采用基于嵌入式技術(shù)的信息采集與記錄系統(tǒng)，在硬件方面，選擇合適的CPU核心、信號(hào)輸入模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊等實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自動(dòng)采集和傳輸。在軟件方面，設(shè)計(jì)適合現(xiàn)場(chǎng)操作的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)。2.信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)：采用AD采集技術(shù)，設(shè)計(jì)信號(hào)處理器模塊，將各類工業(yè)信號(hào)進(jìn)行采集、放大、去噪、濾波等處理，并與系統(tǒng)相互連接。3.數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)將設(shè)計(jì)基于模型的算法和基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的算法，利用統(tǒng)計(jì)和模型量化方法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取有用信息，對(duì)生產(chǎn)線等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)等工作。三、預(yù)期成果及創(chuàng)新點(diǎn)1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一個(gè)更加完整并且適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的信息采集與記錄系統(tǒng)，使得現(xiàn)場(chǎng)的傳感器硬件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候也能夠及時(shí)進(jìn)行維修以及調(diào)整。2.信號(hào)采集模塊與數(shù)據(jù)處理的算法可以有效的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)，并在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中具有較高的可靠性和精度。3.設(shè)計(jì)出一種嵌入式系統(tǒng)方便工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)操作，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)中心的即時(shí)交互，并能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和處理。四、擬定時(shí)間計(jì)劃1.前期調(diào)研工作及系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)（1個(gè)月）2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和信號(hào)處理程序設(shè)計(jì)（2個(gè)月）3.基于模型的數(shù)據(jù)處理算法研發(fā)（3個(gè)月）4.基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理算法研發(fā)（3個(gè)月）5.系統(tǒng)的功能測(cè)試和性能優(yōu)化（1個(gè)月）6.撰寫(xiě)論文并準(zhǔn)備答辯（2個(gè)月）五、存在的問(wèn)題和解決辦法本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，要解決的問(wèn)題包括以下幾點(diǎn)：1.如何設(shè)計(jì)出符合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)操作的硬件系統(tǒng)：本系統(tǒng)需符合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全、便攜和耐用等特點(diǎn)。解決辦法：在硬件設(shè)計(jì)中采用高性能、低功耗、小體積、集成化的多功能嵌入式芯片來(lái)設(shè)計(jì)。2.如何解決數(shù)據(jù)處理算法中存在的誤差問(wèn)題，并優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法以提高準(zhǔn)確性和可靠性。解決辦法：在數(shù)據(jù)處理算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，采用多種數(shù)據(jù)分析和處理方法，增加數(shù)據(jù)量化算法的實(shí)時(shí)維護(hù)，在保證算法的正確性和復(fù)雜度的同時(shí)，提高準(zhǔn)確性和效率。3.如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析和處理。解決辦法：基于數(shù)據(jù)中心的即時(shí)交互功能，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集和分析軟件，將采集到的信息及時(shí)上傳到數(shù)據(jù)中心，并通過(guò)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和優(yōu)化。六、參考文獻(xiàn)1.于源,陳桂榮.基于嵌入式技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2005,28(9):1387-1392.2.王建東,劉海峰.基于ZigBee的嵌入式溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2011,47(20):189-191.3.孫宇志.建筑能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J].裝飾,2013,7:108-109+120.4.朱嵩.基于嵌入式技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D].浙江