本發(fā)明涉及工業(yè)自動化與智能制造，具體為一種多功能的中央供料輸送系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，各類生產(chǎn)線上的物料輸送系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，以滿足不同工業(yè)領(lǐng)域日益復(fù)雜的生產(chǎn)需求。傳統(tǒng)的物料輸送系統(tǒng)通常依賴集中控制，系統(tǒng)響應(yīng)速度慢，無法實(shí)時調(diào)整和適應(yīng)生產(chǎn)過程中的變化。這些傳統(tǒng)系統(tǒng)還面臨著數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、監(jiān)控不及時以及難以進(jìn)行精確控制等問題，從而影響了生產(chǎn)效率和物料輸送的穩(wěn)定性。

2、在現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境中，及時、高效地管理物料輸送過程變得尤為重要。為了解決這些問題，邊緣計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)(i?ot)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)逐漸被引入到物料輸送系統(tǒng)中。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理能力，還增強(qiáng)了系統(tǒng)的智能化程度和決策支持能力。

3、現(xiàn)有的物料輸送系統(tǒng)中，邊緣計(jì)算設(shè)備可以在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和初步分析，減輕中央系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高響應(yīng)速度。然而，這些系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和靈活性還不夠完善，難以快速適應(yīng)多變的生產(chǎn)需求。此外，傳統(tǒng)的用戶界面通常過于復(fù)雜，操作繁瑣，用戶難以高效管理和監(jiān)控系統(tǒng)。

4、為了進(jìn)一步提升物料輸送系統(tǒng)的智能化和高效性，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)對系統(tǒng)靈活性、實(shí)時性和易操作性的要求，迫切需要一種全新的解決方案。本發(fā)明提供了一種多功能的中央供料輸送系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能的中央供料輸送系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)物料輸送系統(tǒng)響應(yīng)速度慢、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、監(jiān)控不及時、靈活性差和操作復(fù)雜的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種多功能的中央供料輸送系統(tǒng)，包括：

3、分布式智能供料節(jié)點(diǎn)模塊，每個節(jié)點(diǎn)配備獨(dú)立的控制單元和傳感器，其用于通過獨(dú)立控制和傳感器實(shí)時監(jiān)控、調(diào)整物料輸送參數(shù)，檢測故障，協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行；

4、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其用于將供料節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控平臺；

5、邊緣計(jì)算設(shè)備，其部署于供料節(jié)點(diǎn)，其用于本地?cái)?shù)據(jù)處理；

6、云計(jì)算平臺，其用于集中數(shù)據(jù)分析和決策；

7、智能調(diào)度系統(tǒng)，其用于基于機(jī)器學(xué)習(xí)和優(yōu)化算法調(diào)整供料順序和路徑；

8、模塊化設(shè)計(jì)的柔性生產(chǎn)組件，其用于支持不同物料的快速切換和配置；

9、自主診斷和自我修復(fù)模塊，其用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和維護(hù)；

10、用戶界面，其用于基于ar/vr技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)操作和監(jiān)控；

11、大數(shù)據(jù)分析平臺，其用于深度數(shù)據(jù)分析和反饋。

12、優(yōu)選的，所述分布式智能供料節(jié)點(diǎn)模塊包括：

13、控制單元，其用于執(zhí)行節(jié)點(diǎn)的控制操作，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)調(diào)整物料輸送參數(shù)；

14、流量傳感器，其用于監(jiān)測物料的流動速率；

15、密度傳感器，其用于測量物料的密度，幫助調(diào)整輸送參數(shù)；

16、溫度傳感器，其用于監(jiān)測物料和環(huán)境溫度；

17、濕度傳感器，其用于監(jiān)測環(huán)境濕度；

18、通信單元，其與控制單元連接，其用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)及中央系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信和協(xié)作。

19、優(yōu)選的，所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)包括：

20、第一數(shù)據(jù)采集單元，其與通信單元連接，其用于從供料節(jié)點(diǎn)和傳感器收集數(shù)據(jù)；

21、數(shù)據(jù)傳輸單元，其與第一數(shù)據(jù)采集單元連接，其用于通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控平臺；

22、安全防護(hù)單元，其用于保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全，防止數(shù)據(jù)泄露或篡改；

23、電源管理單元，其與安全防護(hù)單元連接數(shù)據(jù)傳輸單元，其用于管理網(wǎng)關(guān)的電源供應(yīng)。

24、優(yōu)選的，所述邊緣計(jì)算設(shè)備包括：

25、數(shù)據(jù)處理器，其用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算任務(wù)；

26、存儲單元，其用于緩存本地?cái)?shù)據(jù)；

27、數(shù)據(jù)分析單元，其用于對本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行初步分析和處理；

28、通信接口，其用于連接傳感器和控制單元；

29、故障管理單元，其連接數(shù)據(jù)處理器，其用于檢測和處理本地設(shè)備故障。

30、優(yōu)選的，所述云計(jì)算平臺包括：

31、數(shù)據(jù)存儲單元，其用于存儲系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)；

32、數(shù)據(jù)處理單元，其用于進(jìn)行高性能計(jì)算和復(fù)雜數(shù)據(jù)處理任務(wù)；

33、分析算法庫，其用于存放各種數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法；

34、決策支持單元，其用于根據(jù)分析結(jié)果提供優(yōu)化決策建議；

35、安全管理單元，其用于確保云端數(shù)據(jù)和計(jì)算過程的安全性。

36、優(yōu)選的，所述智能調(diào)度系統(tǒng)包括：

37、調(diào)度算法單元，其用于運(yùn)行調(diào)度算法，優(yōu)化供料順序和路徑；

38、數(shù)據(jù)輸入單元，其用于獲取實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)，供調(diào)度算法使用；

39、調(diào)度控制單元，其用于執(zhí)行調(diào)度算法生成的指令；

40、反饋機(jī)制單元，其用于實(shí)時監(jiān)控調(diào)度效果并進(jìn)行調(diào)整。

41、優(yōu)選的，所述模塊化設(shè)計(jì)的柔性生產(chǎn)組件包括：

42、快速連接接口，其用于實(shí)現(xiàn)組件的快速連接和斷開，方便調(diào)整和維護(hù)；

43、可調(diào)輸送路徑模塊，其連接物料類型識別單元和配置管理單元，其用于根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整物料輸送路徑；

44、物料類型識別單元，其用于自動識別不同類型的物料，調(diào)整輸送參數(shù)；

45、配置管理單元，其用于管理和調(diào)整系統(tǒng)配置，支持多種生產(chǎn)需求。

46、優(yōu)選的，所述自主診斷和自我修復(fù)模塊包括：

47、傳感器單元，其用于監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)；

48、診斷算法單元，其用于分析傳感器數(shù)據(jù)，診斷設(shè)備狀態(tài)；

49、自我修復(fù)單元，其用于執(zhí)行修復(fù)操作，如重啟或調(diào)整設(shè)備；

50、報(bào)警和通知單元，其與診斷算法單元連接，其用于在檢測到異常時發(fā)出警報(bào)并通知維護(hù)人員。

51、優(yōu)選的，所述用戶界面包括：

52、顯示單元，其用于呈現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)和操作信息；

53、輸入單元，其用于接收用戶輸入的控制命令；

54、交互軟件，其用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，支持用戶操作；

55、可視化工具，其用于提供數(shù)據(jù)圖表和模型，幫助用戶理解系統(tǒng)狀態(tài)，

56、優(yōu)選的，所述大數(shù)據(jù)分析平臺包括：

57、第二數(shù)據(jù)采集單元，其連接分布式智能供料節(jié)點(diǎn)模塊、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和其他系統(tǒng)組件，其用于從各個系統(tǒng)組件收集數(shù)據(jù)；

58、數(shù)據(jù)存儲單元，其連接第二數(shù)據(jù)采集單元和分析引擎，其用于存儲和管理大量數(shù)據(jù)；

59、分析引擎，其連接數(shù)據(jù)存儲單元和報(bào)告生產(chǎn)單元，其用于執(zhí)行數(shù)據(jù)分析和挖掘任務(wù)；

60、報(bào)告生成單元，其用于生成分析報(bào)告，提供系統(tǒng)優(yōu)化建議；

61、可視化單元，其連接分析引擎和報(bào)告生產(chǎn)單元，其用于以圖表和圖形方式呈現(xiàn)分析結(jié)果。

62、工作原理：系統(tǒng)啟動后，分布式智能供料節(jié)點(diǎn)模塊首先啟動，每個節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立控制單元和傳感器開始工作，實(shí)時監(jiān)控物料的流動速率、密度、溫度和濕度?？刂茊卧鶕?jù)傳感器數(shù)據(jù)，使用pid控制算法實(shí)時調(diào)整物料輸送參數(shù)，確保輸送過程的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。如果出現(xiàn)異常，系統(tǒng)能夠迅速檢測并處理故障，從而減少停機(jī)時間。

63、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)收集供料節(jié)點(diǎn)模塊的數(shù)據(jù)，通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至中央監(jiān)控平臺。第一數(shù)據(jù)采集單元確保數(shù)據(jù)的全面性和實(shí)時性，數(shù)據(jù)傳輸單元則保證傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。安全防護(hù)單元通過數(shù)據(jù)加密和防火墻等措施保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，而電源管理單元則確保網(wǎng)關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

64、在供料節(jié)點(diǎn)本地，邊緣計(jì)算設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)，存儲單元緩存本地?cái)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行初步分析并提供即時反饋。通信接口確保數(shù)據(jù)在傳感器、控制單元和邊緣計(jì)算設(shè)備之間的快速傳輸，故障管理單元實(shí)時檢測并處理本地設(shè)備故障。

65、云計(jì)算平臺對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和分析。數(shù)據(jù)存儲單元存儲系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行高性能計(jì)算，分析算法庫存放各種數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。決策支持單元根據(jù)分析結(jié)果提供優(yōu)化決策建議，安全管理單元確保數(shù)據(jù)和計(jì)算過程的安全性。

66、智能調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行調(diào)度算法單元，優(yōu)化供料順序和路徑。數(shù)據(jù)輸入單元獲取數(shù)據(jù)支持調(diào)度決策，調(diào)度控制單元執(zhí)行調(diào)度指令，反饋機(jī)制單元實(shí)時監(jiān)控調(diào)度效果并進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，確保供料過程的高效和靈活。

67、模塊化設(shè)計(jì)的柔性生產(chǎn)組件通過快速連接接口實(shí)現(xiàn)組件的快速連接和斷開。可調(diào)輸送路徑模塊根據(jù)物料類型識別單元的反饋數(shù)據(jù)，調(diào)整物料輸送路徑，配置管理單元則動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)配置，支持多種生產(chǎn)需求。

68、自主診斷和自我修復(fù)模塊通過傳感器單元實(shí)時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，診斷算法單元分析傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障診斷。自我修復(fù)單元根據(jù)診斷結(jié)果自動執(zhí)行修復(fù)操作，報(bào)警和通知單元在檢測到異常時及時通知維護(hù)人員。

69、用戶界面通過顯示單元呈現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)和操作信息，輸入單元接收用戶的控制命令，交互軟件支持用戶的操作和管理。可視化工具提供直觀的數(shù)據(jù)圖表和模型，幫助用戶理解系統(tǒng)狀態(tài)和運(yùn)行情況，提高管理效率和決策質(zhì)量。

70、大數(shù)據(jù)分析平臺通過第二數(shù)據(jù)采集單元從各系統(tǒng)組件收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲單元存儲和管理大量數(shù)據(jù)，分析引擎執(zhí)行數(shù)據(jù)分析和挖掘任務(wù)。報(bào)告生成單元生成詳盡的分析報(bào)告，提供系統(tǒng)優(yōu)化建議?？梢暬瘑卧詧D表和圖形方式直觀呈現(xiàn)分析結(jié)果，便于用戶理解和應(yīng)用。

71、本發(fā)明提供了一種多功能的中央供料輸送系統(tǒng)。具備以下有益效果：

72、1、本發(fā)明的分布式智能供料節(jié)點(diǎn)模塊配備獨(dú)立的控制單元和多種傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)整物料輸送參數(shù)，通過獨(dú)立控制和傳感器，系統(tǒng)可以檢測并處理故障，提高了物料輸送的穩(wěn)定性和效率。

73、2、本發(fā)明通過將邊緣計(jì)算設(shè)備部署在供料節(jié)點(diǎn)，能夠在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和初步分析，減輕了中央系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，并提高了響應(yīng)速度。

74、3、本發(fā)明通過模塊化設(shè)計(jì)的柔性生產(chǎn)組件支持不同物料的快速切換和配置，滿足多變的生產(chǎn)需求，快速連接接口和可調(diào)輸送路徑模塊使系統(tǒng)能夠靈活適應(yīng)生產(chǎn)變化，自動識別物料類型并調(diào)整輸送參數(shù)，提高了生產(chǎn)線的適應(yīng)性和效率。

75、4、本發(fā)明的用戶界面基于ar/vr技術(shù)，提供了直觀的系統(tǒng)操作和監(jiān)控方式，顯示單元和輸入單元使用戶能夠輕松查看系統(tǒng)狀態(tài)并發(fā)出控制命令，交互軟件和可視化工具幫助用戶理解復(fù)雜的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提升了操作的便捷性和管理效率。