(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210652865.0 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 王左成 地址 215000 江苏省苏州市太 仓市东安路 271号 (72)发明人 王左成　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G05B 19/05(2006.01) H04W 4/30(2018.01) H04L 69/164(2022.01) (54)发明名称 一种基于5G通信的生产监测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于5G通信的生产监测 方法， 适用于生产监测管理系统， 所述生产监测 管理系统包括内部局域网建立模块、 设备层参数 获取模块、 数据处理模块， 所述内部局域网建立 模块用于根据5G通信建立高速率低时延 的内部 局域通信网， 所述设备层参数获取模块用于根据 多传感器获取生产车间内设备的运行参数， 所述 数据处理模块用于根据所获参数进行数据分析， 进而对设备的运行工况与产品生产质量进行分 析； 所述设备层参数获取模块包括工艺传感参数 获取模块、 所述工艺传感参数获取模块用于对生 产车间内的设备运行数据进行工艺传感获取， 本 发明， 具有采用多种通信协议和生产效率高的特 点。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115060317 A 2022.09.16 CN 115060317 A 1.一种基于5G通信的生产监测方法， 适用于生产监测管理系统， 其特征在于： 所述生产 监测管理系统包括内部局域网建立模块、 设备层参数获取模块、 数据处理模块， 所述内部局 域网建立模块用于根据5 G通信建立高速率低时延的内部局域通信网， 所述设备层参数获取 模块用于根据多传感器获取生产车间内设备的运行参数， 所述数据处理模块用于根据所获 参数进行数据分析， 进而对设备 的运行工况与产品生产质量进行分析； 所述设备层参数获 取模块包括工艺传感参数获取模块、 标准参数录入模块、 PLC主站接收平台， 所述工艺传感 参数获取模块用于对生产车间内的设备运行数据进行工艺传感获取， 所述标准参数录入模 块用于将设备工作参数区间录入系统， 所述PLC主站接 收平台用于接收设备 的运行参数与 运行过程中的数据起始点。 2.根据权利要求1所述的生产监测管理系统， 其特征在于： 所述设备运行数据包括车轴 编号、 设备温度、 工作缸压力、 压机位移 量、 操作机旋转角度； 所述内部局域网建立模块包括 信号收发平台、 多入多出控制 模块、 信号加密模块、 设备通信串口连接模块、 UDP连接模块， 所述信号收发平台用于在设备端和基站端建立信号传输媒介， 所述多入多 出控制模块用于 在车间带宽有限的情况下提高信道容量； 所述信号加密模块用于加入转码因子对信号进 行 加密， 使其仅适用于车间设备通信， 所述设备通信串口连接模块用于将设备 的运行参数通 过通信串口连接至传输网络， 所述UDP连接模块用于在设备串口与信号收发端建立基于UDP 的通信协议。 3.根据权利要求2所述的生产监测管理系统， 其特征在于： 所述数据处理模块包括锻件 形变分析模块、 线程扩展模块、 结果显示模块， 所述锻件形变分析模块用于收集并分析车轴 锻件的形变情况， 所述线程扩展模块用于利用队列存储从数据列表头部抓取数值， 所述结 果显示模块用于将分析 结果显示。 4.一种基于 5G通信的生产监测方法， 其特 征在于： 所述方法具体包括以下步骤： 步骤S1： 建立基于 5G通信的生产车间内部局域网， 并进行相应的设备 连接； 步骤S2： 进行设备层参数的获取， 并将数据通过5G通信下的车间内部局域网发送到PLC 主站接收平台； 步骤S3： 根据所接收到的设备层参数进行数据处理， 分析车轴锻件的形变情况， 并将分 析结果发送到结果显示模块； 步骤S4： 工作人员根据显示结果进行 人工确认， 继续下一工作进程。 5.根据权利要求4所述的一种基于5G通信的生产监测方法， 其特征在于： 所述步骤S1 中， 生产车间内部局域网的建立方法包括以下步骤： 步骤S11： 在设备端与基站之间建立信号收发平台； 步骤S12： 为设备的用网与信号传输设定多入多出控制逻辑； 步骤S13： 在车间设备端设定通信串口， 并对传输的信号引入转码因子进行信号加密； 步骤S14： 通过UD P连接模块 为设备的通信方式设定为UD P通信协议。 6.根据权利要求5所述的一种基于5G通信的生产监测方法， 其特征在于： 所述步骤S2 ‑ S3中， 设备层参数的获取与数据处 理方法包括以下步骤： 步骤A： 在生产设备处增设工艺传感器件， 并连接通信串口与PLC主站接收平台； 步骤B： 向每台生产设备内录入标准 生产参数区间， 并进行储 存； 步骤C： 进行线程扩展， 并对车轴锻件的形变趋势进行分析；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115060317 A 2步骤D： 对比标准 参数与设备实时传输参数， 判断设备的工作状态。 7.根据权利要求6所述的一种基于5G通信的生产监测方法， 其特征在于： 所述步骤C中， 车轴锻件的形变趋势分析 方法进一 步包括以下步骤： 步骤C1： 获取设备的实施工作温度， 并以时间下标发送至PLC主站接收平台， 获取温度 与时间相关联的数据集Ct， 其中t为时间轴坐标值； 步骤C2： 对压 机内的锻造 压力数据进行获取传输， 同时记录 压机位置； 步骤C3： 根据车轴锻件的设备要求， 获取其锻件形变的可接受范围区间[a， b]； 步骤C4： 根据PLC主站接收平台显示的锻件形变量ΔL， 结合温度与 时间相关联的数据 集， 计算车轴完成度Q； 步骤C5： 工人根据车轴型号设定的阈值， 对车轴生产进度进行调配。 8.根据权利要求7所述的一种基于5G通信的生产监测方法， 其特征在于： 所述步骤C4 中， 完成度Q的计算公式为： 式中， k1、 k2分别为锻件温度权重参数与形变量比例权重参数， 且k1+k2＝1， 表示锻件温度在记录时间内的变化趋势， 时间t的值大于2， 单位为分钟， 表示锻件形变 量比例。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115060317 A 3