本發(fā)明涉及紡織生產(chǎn)，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的紡織生產(chǎn)線實時監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設備，按約定的協(xié)議將任何物體與網(wǎng)絡相連接，物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能，在紡織品生產(chǎn)加工的應用場景下，基于物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)在紡織生產(chǎn)過程中的遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測與實時風險預警，從而及時對紡織生產(chǎn)線進行調(diào)控管理；

2、但是，紡織生產(chǎn)線在運行加工過程中會存在紡織產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、資源消耗程度高的缺陷，在紡織生產(chǎn)過程中，紡織產(chǎn)品的安全性、色牢度等屬于紡織質(zhì)量常規(guī)檢測，當檢測紡織質(zhì)量不達標時，為了提高紡織產(chǎn)品質(zhì)量，則需要對紡織品進行返工處理，又會進一步提高資源消耗程度，原材料、能源和水資源未得到充分利用，資源浪費會導致生產(chǎn)成本上升，且會對環(huán)境造成負擔，因此，難以保證紡織品質(zhì)量與資源消耗之間的平衡，無法實時監(jiān)測與風險預警管理，難以保證紡織生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定性；

3、針對上述的技術缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：解決了紡織生產(chǎn)線在運行加工過程中存在的紡織產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、資源消耗程度高的缺陷，通過遠程監(jiān)測采集紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)并分析，從紡織品生產(chǎn)質(zhì)量和紡織生產(chǎn)線的資源消耗程度兩個角度，綜合評估紡織生產(chǎn)效能，保證數(shù)據(jù)分析的整體性與全面性，并生成預警提示信號進行實時監(jiān)測與風險提示，實現(xiàn)對紡織生產(chǎn)線的及時管理，從而不斷提高紡織品的生產(chǎn)質(zhì)量，以及生產(chǎn)效能的持續(xù)穩(wěn)定性，并通過動態(tài)獲取紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案，從而對紡織生產(chǎn)線進行調(diào)控，實現(xiàn)紡織生產(chǎn)線的靈活管理設計，以及紡織品質(zhì)量與資源消耗的有效配置，最終實現(xiàn)紡織品質(zhì)量高、資源消耗低的綠色紡織生產(chǎn)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、基于物聯(lián)網(wǎng)的紡織生產(chǎn)線實時監(jiān)測方法，包括以下步驟：

4、步驟一，遠程監(jiān)測采集紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)：紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品質(zhì)量信息和資源消耗信息，設置數(shù)據(jù)采集周期tc對紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行定時采集；

5、步驟二，初步分析紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)，評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量與產(chǎn)線資源消耗程度：其中，通過產(chǎn)品質(zhì)量信息分析評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量；通過資源消耗信息分析評估產(chǎn)線資源消耗程度；

6、步驟三，綜合評估紡織生產(chǎn)效能，生成預警提示信號：通過紡織品生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)線資源消耗程度相結合，從而綜合評估紡織生產(chǎn)效能，再對比生成相應的預警提示信號，并獲取紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案；

7、步驟四，對紡織生產(chǎn)線進行相應的風險提示和調(diào)控管理操作：通過預警提示信號對紡織生產(chǎn)線進行實時監(jiān)測與風險提示；通過紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案對紡織生產(chǎn)線進行調(diào)控管理操作；

8、步驟五，定時發(fā)送管理指令并進行循環(huán)監(jiān)測：設置指令生成周期tz從而定時生成并發(fā)送管理指令，通過管理指令重新進行紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與分析，從而刷新紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案，對紡織生產(chǎn)線進行相應的調(diào)控管理。

9、進一步的，通過構建紡織效能分析模型對紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析處理，其中，紡織效能分析模型的具體構建過程為：

10、紡織效能分析模型包括質(zhì)量分析子模型、資源分析子模型和綜合分析子模型；

11、通過質(zhì)量分析子模型分析產(chǎn)品質(zhì)量信息，獲取紡織品質(zhì)量評估系數(shù)，評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量；

12、通過資源分析子模型分析資源消耗信息，獲取資源消耗評估系數(shù)，評估產(chǎn)線資源消耗程度；

13、通過綜合分析子模型將紡織品質(zhì)量評估系數(shù)和資源消耗評估系數(shù)相結合，獲取紡織生產(chǎn)效能指數(shù)，評估紡織生產(chǎn)效能。

14、進一步的，質(zhì)量分析子模型的具體構建過程為：

15、通過質(zhì)量分析子模型分析產(chǎn)品質(zhì)量信息，獲取紡織品質(zhì)量評估系數(shù)，評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量；

16、產(chǎn)品質(zhì)量信息包括安全系數(shù)、色牢度、拉伸強度和撕裂強度；

17、對紡織生產(chǎn)線的紡織品進行抽樣檢測，將紡織品的樣本數(shù)量標記為n0，將任一個紡織品樣本標記為a，對紡織品樣本a的產(chǎn)品質(zhì)量信息進行標記，將紡織品樣本a的安全系數(shù)、色牢度、拉伸強度和撕裂強度分別標記為qaa、sla、qla、qsa；

18、通過n0個紡織品樣本的產(chǎn)品質(zhì)量信息，從而建立參數(shù)矩陣ja：

19、；

20、通過對參數(shù)矩陣ja的列向量測算平均值，獲取均值因子δ1，進而測算列向量的標準差，獲取差異因子δ2，再通過均值因子δ1與差異因子δ2相結合，獲取列向量的參考系數(shù)ψ；

21、將安全系數(shù)qaa、色牢度sla、拉伸強度qla和撕裂強度qsa的參考系數(shù)分別標記為ψ1、ψ2、ψ3、ψ4；再通過參數(shù)矩陣ja的4組列向量對應的參考系數(shù)，綜合獲取紡織品質(zhì)量評估系數(shù)pzl；

22、設置紡織品質(zhì)量評估系數(shù)pzl的評估區(qū)間，通過區(qū)間對比從而評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量。

23、進一步的，資源分析子模型的具體構建過程為：

24、通過資源分析子模型分析資源消耗信息，獲取資源消耗評估系數(shù)，評估產(chǎn)線資源消耗程度；

25、資源消耗信息包括耗材浪費率、能源使用量和廢料產(chǎn)生量；

26、將耗材利用率、能源使用量和廢料產(chǎn)生量分別標記為lh、ln、lf；

27、通過數(shù)據(jù)采集周期tc對資源消耗信息進行定時測算采集，從而獲取n1個數(shù)據(jù)采集周期對應的資源消耗信息；

28、通過n1個數(shù)據(jù)采集周期的資源消耗信息，從而構建歷史矩陣va：

29、

30、通過對歷史矩陣va的列向量測算鄰接向量間的差值并求取平均值，獲取增率因子σ1，進而測算n1個列向量的方差，獲取波動因子σ2，再通過增率因子σ1、波動因子σ2以及當前數(shù)據(jù)采集周期的參數(shù)值相結合，獲取列向量的評估系數(shù)φ；

31、將耗材浪費率lb、能源使用量ln、廢料產(chǎn)生量lf的評估系數(shù)分別標記為φ1、φ2和φ3；再通過歷史矩陣va的3組列向量對應的評估系數(shù)，綜合獲取資源消耗評估系數(shù)pxh；

32、設置資源消耗評估系數(shù)pxh的評估區(qū)間，通過區(qū)間對比從而評估產(chǎn)線資源消耗程度。

33、進一步的，綜合分析子模型的具體構建過程為：

34、通過綜合分析子模型將紡織品質(zhì)量評估系數(shù)pzl和資源消耗評估系數(shù)pxh相結合，獲取紡織生產(chǎn)效能指數(shù)fxn；

35、設置紡織生產(chǎn)效能指數(shù)fxn的風險區(qū)間，通過區(qū)間對比評估紡織生產(chǎn)效能，并生成相應的預警提示信號；

36、設置數(shù)據(jù)測算周期ts對紡織生產(chǎn)效能指數(shù)fxn進行定時測算，并將測算的紡織生產(chǎn)效能指數(shù)fxn進行降序排序，獲取紡織生產(chǎn)效能指數(shù)fxn為最大值對應的紡織生產(chǎn)線管理方案，并將其標記為紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案。

37、基于物聯(lián)網(wǎng)的紡織生產(chǎn)線實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、中央處理器、預警提示單元和調(diào)控管理單元，其中，中央處理器包括質(zhì)量分析模塊、資源分析模塊和綜合分析模塊，數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、中央處理器、預警提示單元和調(diào)控管理單元之間通信連接，該系統(tǒng)應用上述的基于物聯(lián)網(wǎng)的紡織生產(chǎn)線實時監(jiān)測方法；

38、數(shù)據(jù)監(jiān)測單元用于遠程監(jiān)測采集紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

39、中央處理器通過紡織效能分析模型對紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行初步分析和綜合處理，生成相應的預警提示信號和紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案；其中，質(zhì)量分析模塊通過質(zhì)量分析子模型評估紡織品生產(chǎn)質(zhì)量；資源分析模塊通過資源分析子模型評估產(chǎn)線資源消耗程度；綜合分析模塊通過綜合分析子模型評估紡織生產(chǎn)效能；

40、預警提示單元用于接收預警提示信號并對紡織生產(chǎn)線進行相應的風險提示；

41、調(diào)控管理單元用于接收紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案對紡織生產(chǎn)線進行調(diào)控管理操作，并定時發(fā)送管理指令到數(shù)據(jù)監(jiān)測單元。

42、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

43、本發(fā)明通過遠程監(jiān)測采集紡織生產(chǎn)數(shù)據(jù)并分析，從紡織品生產(chǎn)質(zhì)量和紡織生產(chǎn)線的資源消耗程度兩個角度，綜合評估紡織生產(chǎn)效能，保證數(shù)據(jù)分析的整體性與全面性，并生成預警提示信號進行實時監(jiān)測與風險提示，實現(xiàn)對紡織生產(chǎn)線的及時管理，從而不斷提高紡織品的生產(chǎn)質(zhì)量，以及生產(chǎn)效能的持續(xù)穩(wěn)定性，并通過動態(tài)獲取紡織生產(chǎn)最優(yōu)管理方案，從而對紡織生產(chǎn)線進行調(diào)控，實現(xiàn)紡織生產(chǎn)線的靈活管理設計，以及紡織品質(zhì)量與資源消耗的有效配置，最終實現(xiàn)紡織品質(zhì)量高、資源消耗低的綠色紡織生產(chǎn)；

44、本發(fā)明通過抽樣檢測多個紡織品樣本并進行紡織品質(zhì)量評估，從產(chǎn)品質(zhì)量信息的整體水平與差異程度進行整合，針對性分析評估紡織品樣本質(zhì)量，由此綜合評估紡織品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)分析的整體性；本發(fā)明通過時序分析紡織生產(chǎn)線的資源消耗信息，從資源消耗的增長趨勢與波動變化程度進行整合，實現(xiàn)對資源消耗風險的提前預警管理，提高數(shù)據(jù)預警的準確性。