基于NB-IoT的设备远程监控系统研究与开发

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随着信息技术的快速发展,基于互联网技术的设备监控系统在企业生产中发挥着不可替代的作用,然而本课题的对象企业仍是按照工艺节点对设备进行分散性的现场监控,无法实现对生产设备进行全面的远程监控,分散性的现场监控不仅容易造成产品质量的不稳定,而且容易使企业管理人员与现场生产设备之间产生数据隔离。本文对该企业原有的设备监控方式进行问题分析,并基于NB-IoT网络开发一款设备远程监控系统。主要在以下几个方面对该系统进行研究与开发。首先,对原型企业的现状进行调研,总结得出该企业在设备监控方面存在的问题;对设备监控系统的概念进行阐述,以及对本文涉及到的NB-IoT相关技术与时间序列模型进行研究。其次,根据企业在设备监控方面存在的问题,分析企业对系统的总体需求;将系统按照通信特点进行通信层次的划分,按照通信层次设计并实现了系统软件对设备工作参数的采集过程;为使采集上来的数据得到有效应用,对系统软件进行整体工作流程设计,进而根据该工作流程对系统功能模块进行划分并以用例图的形式对各个功能模块进行建模。然后,对异常设备工作参数预测功能的意义进行分析,由此引出时间序列预测模型,并对时间序列模型建立流程及计算步骤进行分析;为了检验时间序列模型在预测设备工作参数方面应用的可行性,以实际生产数据为样本建立预测模型并进行预测结果分析;对时间序列模型在系统中的应用方法进行研究与设计,以提高异常参数预测的稳定性与精度。最后,对设备远程监控系统进行了实现,并对各个模块的具体功能进行展示与介绍。目前该系统已经在对象企业中投入使用,基本实现了对原型企业冻干粉针剂生产设备全面的远程监控,不仅有效提高了企业生产效率及产品质量,而且提升了企业的信息化水平,简化了管理过程。
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