CN102968676A - 基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，底层是生产控制系统，以云节点为基础采集生产控制系统中的各类生产数据，通过无线嵌入式和各类无线手持式传输，传输到嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，再以高层管理计划系统如ERP系统来进行管理；对于云节点数据，建立云计算评估模型，使用WNN算法进行数据挖掘，提取出纺织行业实时生产资讯；采用动态ALOHA算法实现无线节点数据的自组网传输。本生产流程管理系统中，生产环节的纸质单据以一个个终端的电子化单据所代替，生产数据实时传递到管理者的电脑上，并在此基础上形成实时的生产咨询，此系统模式成本低、易用性好，且大大提高生产效率。

Description

基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统

技术领域

本发明涉及纺织物联网领域，具体涉及一种基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统。

背景技术

纺织行业是中国传统、关乎民生的基础性行业。纺织行业企业特别是中小企业数量多、信息化管理水平低。目前，国内一些行业管理软件供应商提供的软件产品已经在部分纺织企业投入使用，但由于纺织行业的特殊性，导致大部分企业不能达到实施的目的，成功率很低。部分企业即使能够顺利上线，还是依靠传统的纸质单据传递生产数据、人员产量数据、质量数据，很难在生产一线直接生成电子化单据。这也是纺织企业管理信息化发展过程中的一个瓶颈。这个问题不彻底解决，即使上了软件系统，也可能会导致整体管理效率下降。如果顺利的解决底层数据(产量、质量)电子化问题，那么纺织行业从织造到后加工整个流程的数据流就可以完全畅通起来。从而大大提升企业的信息化管理水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，改变了传统纺织管理软件的模式，利用桌面式嵌入式终端、无线手持设备和无线传感器进行数据的无线采集，将之变成一线员工各道工序的日常工作工具及设备数据采集终端，在其工作的过程中就完成了数据采集的过程。此种模式成本低、易用性好，更能为数量巨大的中小纺织企业接受的信息化管理方案。

本发明的基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统：

底层是生产控制系统，以云节点为基础采集生产控制系统中的各类生产数据，通过无线嵌入式和各类无线手持式传输，传输到嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，再以高层管理计划系统如ERP系统来进行管理；

对于各个云节点采集的生产控制系统中的各类生产数据，建立云计算评估模型，使用WNN算法进行数据挖掘，提取出纺织行业实时生产资讯；其中，所述云节点采集具体是，通过采用物联网技术，将企业生产所需的原材料、配件、生产的成品、能耗、劳动力成本、销售数据、供货商或原料织缩率这些现场数据作为云节点进行采集，传输到云计算数据处理中心。

采用动态ALOHA算法实现节点数据的自组网传输，以解决节点碰撞的问题，根据云节点数量和每个节点吞吐量动态分配时隙数T＝2.392 2×Sr(4)，决定每帧的数据长度，其中，Sr表示时隙随机算法，4为时隙参数。

优选的，针对云节点采集的现场数据，按照WNN算法挖掘信息的能量分布：fk(x)＝∑hj＝wjk[ψ(∑pi(xi-bjaj)]，其中xi(i＝1，2，...，p)为输入层第i个输入变量，k＝1，2，...，q，h为隐层节点数，ψ为隐层的小波基函数，wjk是隐层第j个节点到输出层第k个节点的连接权值，bj和aj分别是小波函数的平移参数(隐层节点的阈值)和伸缩参数(输入层到隐层节点的权值)，hj为小波基函数个数学习值、fk(x)表示对输入变量x的预测值。

对比于现有技术，本发明的优势在于：

1、采用动态ALOHA算法解决多个无线嵌入式和手持式数据采集终端的数据碰撞问题，实现节点数据的自组网传输。

2、基于云模型和物联网技术，把无线嵌入式和各类无线手持式数据采集终端作为一个云节点延伸到各个纺织企业一线生产现场，为纺织企业提供各种无线ERP服务。

3、基于各个云节点采集的各类生产数据，建立云计算评估模型，使用WNN算法进行数据挖掘，提取出纺织行业实时生产资讯，为企业生产、采购和计划提供决策支持。

4、本生产流程管理系统，以低成本的、不改变企业管理模式的从最底层实时采集到企业的生产、质量等数据，为企业的流程化管理奠定了重要的数据基础。TETMES系统为传统的ERP系统传输数据，因此，传统模式的软件系统是我们上层的应用，不存在竞争关系；标准化的数据接口，给ERP和第三方生产流程软件提供实时数据以强化其功能。

具体实施方式

实施例1

发明的基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，技术特征如下：

(1)采用动态ALOHA算法解决多个无线嵌入式和手持式数据采集终端的数据碰撞问题，实现节点数据的自组网传输。为了解决节点碰撞的问题，根据云节点数量和每个节点吞吐量动态分配时隙数T＝2.392 2×Sr(4)，决定每帧的数据长度。

(2)基于云模型和物联网技术，把无线嵌入式和各类无线手持式数据采集终端作为一个云节点延伸到各个纺织企业一线生产现场，为纺织企业提供各种无线ERP服务，解决了传统ERP数据采集环节的瓶颈。由于信息节点向下延伸，传统的数据传输链得到保留，用户仍然可以在既有的生产管理流程下按照传统习惯的进行操作，唯一不同的就是原来需要的纸质单据被各类无线数据采集终端的电子单据所代替。与传统的ERP比较，基于云模型构建的无线ERP系统更有利于广大的一线普通劳动者所接受，所采集的生产数据更加及时准确，便于企业管理者实时掌握企业生产经营状态。

(3)基于各个云节点采集的各类生产数据，建立云计算评估模型，使用WNN算法进行数据挖掘，提取出纺织行业实时生产资讯，为企业生产、采购和计划提供决策支持。由于采用物联网技术，企业生产所需的原材料料、配件、生产的成品、能耗、劳动力成本、销售数据、供货商、原料织缩率等大量现场数据都通过云节点采集到我们的云计算数据处理中心。针对这些大量的原始数据，按照WNN算法挖掘信息的能量分布，fk(x)＝∑hj＝wjk[ψ(∑pi(xi-bjaj)]，其中xi(i＝1，2，...，p)为输入层第i个输入变量，k＝1，2，...，q，h为隐层节点数，Ψ为隐层的小波基函数，wjk是隐层第j个节点到输出层第k个节点的连接权值，bj和aj分别是小波函数的平移参数(隐层节点的阈值)和伸缩参数(输入层到隐层节点的权值)，hj为小波基函数个数学习值、fk(x)表示对输入变量x的预测值。通过调整Wjk、bj和aj这三个参数，我们可以提取到企业生产各个环节要素的能量密度分布情况，为纺织企业规避生产投资风险提供参考性决策支持数据，避免盲目扩大某种品种的生产，造成产能过剩，浪费社会资源。

本发明的针对织造企业的基于嵌入式技术和物联网平台的生产管理系统项目的流程管理系统，通过提供易用性很好的嵌入式平台和无线手持设备作为工具提供给各工序人员使用，在完成本岗位工作的同时就进行了电子数据提交。此系统在构想实现后，已在数家纺织厂反复实际测试和论证。项目实施达到了预期的效果，生产环节的纸质单据已经被一个个终端的电子化单据所代替，大量的生产数据可以实时传递到管理者的电脑上，并在此基础上形成实时的生产咨询，大大提高了生产效率。

系统进行应用时，直接是对现有纺织检验机械的升级。通过和纺织检验设备厂家的配套，布匹检验设备智能化、数字化，检验设备真正成为了织造企业生产流程部分直接提供电子化生产数据的一个重要环节。为纺织品检验设备制造行业提出了新的标准和方向。

Claims (4)

1.基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，其特征在于，

底层是生产控制系统，以云节点为基础采集生产控制系统中的各类生产数据，通过无线嵌入式和各类无线手持式传输，传输到嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，再以高层管理计划系统如ERP系统来进行管理；

对于各个云节点采集的生产控制系统中的各类生产数据，建立云计算评估模型，使用WNN算法进行数据挖掘，提取出纺织行业实时生产资讯；

采用动态ALOHA算法实现节点数据的自组网传输，以解决节点碰撞的问题。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，其特征在于，动态ALOHA算法中，根据云节点数量和每个节点吞吐量动态分配时隙数T＝2.392 2×Sr(4)，决定每帧的数据长度，Sr表示时隙随机算法，4为时隙参数。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，其特征在于，所述云节点采集具体是，通过采用物联网技术，将企业生产所需的原材料、配件、生产的成品、能耗、劳动力成本、销售数据、供货商或原料织缩率这些现场数据作为云节点进行采集，传输到云计算数据处理中心。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式终端和物联网的纺织行业生产流程管理系统，其特征在于，针对云节点采集的现场数据，按照WNN算法挖掘信息的能量分布：fk(x)＝∑hj＝wjk[ψ(∑pi(xi-bjaj)]，其中，xi(i＝1，2，...，p)为输入层第i个输入变量，k＝1，2，...，q，h为隐层节点数，ψ为隐层的小波基函数，wjk是隐层第j个节点到输出层第k个节点的连接权值，bj和aj分别是小波函数的平移参数(隐层节点的阈值)和伸缩参数(输入层到隐层节点的权值)，hj为小波基函数个数学习值、fk(x)为对输入变量x的预测值。