工业大数据采集、处理与应用 一、了解工业大数据 二、工业大数据采集 三、工业大数据预处理 四、工业大数据建模 五、工业大数据分析 六、工业大数据可视化 七、工业大数据应用 课程目录 一、了解工业大数据  大数据的特征  工业大数据的主要来源、特点、分类，数据的应用场景  工业大数据平台架构、主要技术 知识目标 技能目标  能够分析生产企业的数据来源、数据类型、数据规模 Volume ） • 规模大 • 增量快 多样性 （ Variety ） • 来源多 • 类型多 价值性 （ Value ） • 可挖掘 • 有价值 高速性 （ Velocity ） • 采集快 • 处理快 大数据的特征 《大数据时代》 [ 英 ] 维克托迈尔 - 舍恩伯格 , 肯尼斯克 耶 一、了解工业大数据 Volume Velocity Variety Value 没有严格的时效 性要求、需要定 期同步 非实时 企业生产信息 工业控制系统 分散控制系统、可 编程控制器 PLC 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 生产监控系统 数据采集与监视控 制系统 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 各类传感器 外挂式传感器、条 码、射频识别 结构化 包含实时数据和 历史数据 实时 其他外部装置 视频摄像头 非结构化 数据量大、低延

现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度 Modbus-RTU 总线采集控制 IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如： WTH207A(ARM9 内核 7 寸人机界面 )， WTH407A( 工业 7 寸安卓人机界面 )用于采集数据显示及用户信息输入。 现场设备的每个传感器都可以直接连接到 WTD 系列采集控制 IO 卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的 WTD 产品通过标准的 现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度 Modbus-RTU 总线采集控制 IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如： WTH207A(ARM9 内核 7 寸人机界面 )， WTH407A( 工业 7 寸安卓人机界面 )用于采集数据显示及用户信息输入。 现场设备的每个传感器都可以直接连接到 WTD 系列采集控制 IO 卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的 WTD 产品通过标准的 现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度 Modbus-RTU 总线采集控制 IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如： WTH207A(ARM9 内核 7 寸人机界面 )， WTH407A( 工业 7 寸安卓人机界面 )用于采集数据显示及用户信息输入。 现场设备的每个传感器都可以直接连接到 WTD 系列采集控制 IO 卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的 WTD 产品通过标准的

信息化现状 • 工业能力评估 • 建立信息化的必要性  目前只有了一款简单网页版库房管理软件，计划 2020 年上线 使用金蝶 EAS 金蝶 K/3 WISE ，建立物料标准，建立销售、 采集、仓库、财务管理体系及作业流程。  在蝶阀、油箱、储油柜、铁芯、橡胶、组配件、高低压成 套，控制柜等制造车间信息的产生、传递主要形式是图纸、 派工单和各种会议，信息传递的过程是不连续的、缓慢而经 BI 商业智能数据分析 生产调度中心 IoT 设备数据自动采集与监视控制系统（ SCADA ） 立体库 堆垛机 输送设备 AGV 智能 装备 智能物流装备 自动化产线 数控机床 机械人 压铸机… 智能加工装备 视觉检测 轮廓仪 三坐标仪 计量检测 智能检测设备 智能仪表 RFID 智能采集 采集网关关 其他智能设备 网络 架构 数据中心 网络互连 安全防护 能源监控管理 工厂 建模 产品 建模 管理人员通过手机实时掌握 工厂状况；客户通过手机可 查询产品完整的生产数据档 案。 通 过 接 口 程 序 将 ERP 、 MES 、 SCADA 数据采集等应用系统集 成 生产 主计划 根据销售需求（交期、数量）、出图标准天 数（或到图日期）、采购周期、产能自动计 算主生产计划，下推投产转接单；根据投产 转接单、 BOM 分解生产任务单，考虑

SDK JDBC/ODBC 微服务 智能调度 任务 发布 任务调 度 任务 管理 任务 监控 任务 关联 数据采集 实时采集 离线采集 结构化数据采集 非结构化数据采集 大数据产品架 构 应 用 分 析 处 理 存 储 采 集 HDFS 的需求越发旺盛，如何快速、便捷地采集异构 数据至大数据平台，成为数据采集汇聚的关键。 我司提供的数据汇聚产品主要功能是将各种存 储 方式的数据源接入到大数据平台或者其他数据 仓库。通过提供可视化界 面，帮助用 户轻松完成采集任务创建、运行，并实时提 供任务监控，使用 户随时了解自己的采集任务状态。 采用 主流的流式计算引擎作为产品的主要采集框架，提供离 线采集、实时采集两种方式，满足用 户不同的采集需求。 产品特色 产品特色 数据采集产品——定位及特色 组件灵活 提供多种基础数据源组件， 处 理组件，目标组件，也 可根据用 户需求，任意拼 装该些组件部署，更可为 用 户提供定制化组件的开 发 快捷易用 全流程可视化操作，拖拽 式编辑工作流，配置采集 信息，采集任务轻松灵活 完成 实时监控 工具提供实时监控功能， 用 户可随时查看采集任务 状态，及时干预，避免数

SCADA APS 4 设备图纸 检测包装 工艺 方案 设备 图纸 包装 技术准备 手工数据 设备异常数据 工艺参数 数据采集 控制参数 质量管理 物料信息 工序物料校验 返工 返修 基础 信息 设备 维保 设备接口 CNC 设备采集接口 11 成品出入库 9 ERP WMS 8 材料出入库 线体生产软件 下料 ERP 3 生产 BOM 生产组件物料 工 8 、结合生产方案配料领料发料和工装模 具 数据采集 方案参数 质量跟踪 质量异常报警 生产计划 生产排产 车间计划 4 CRM 客户要货单 1 BOM 物料 设备管理 备品 备件 故障 告警 首检 制程巡检 末检 9 、产成品入库发货 10 、生产过程质量管控和分析 11 、生产过程数据采集分析 12 、生产数据、异常数据实现可视 化 质量 勤 数据输出 订单进度 工单进度 设备产量 员工产量 物料追溯 RFID 读卡 器 其他设备采集接口 其他 生产进度 7 生产执行 过程加工采集 物料信息采集 材料批次采集 设备信息采集 模具信息采集 在线 SOP 人员信息采集 过程质量采集 业务蓝图规划 销售订单 销售预测 5 6 实施路线（阶段）规划 2020.08 基于前期调研了解与

市运行效率，蔚县移动利用自身行业信息化建设经验，创建城市交通管理新模式， 促进政府的职能转变和管理创新，实现城市交通的新突破。 “ 智慧交通“的建设目标及需求 1 、以人工干预和管理为主，以路口信号控制为主。 2 、路面信息采集点少，车路管理分离。 3 、系统独立运作表现为不完善、不精确、不及时。 一、“智慧交通”概述 “ 智慧交通”概述 “ 智慧交通”系统总体设计 智慧交通系统应用系统设计 目 录 2.1 智慧交通系统整体架构 智慧交通系统应用系统设计 目 录 3.1 道路交通信息采集系统 城市道路交通信息采集系统按功能结构划分，主要由四部分组成，即：交通数据采集子 系统、道路交通数据综合处理平台与地面道路视频监控控制交换平台、通信系统、交通信息 发布子系统。 3.1.1 系统总体设计 道路交通信息采集系统总体设计图 三、智慧交通系统应用系统设计 3.1 道路交通信息采集系统 磁敏无线车辆检测器 磁敏无线车辆检测器 目前交通信息采集的方法和技术很多，其中，磁敏探测技术具有低功耗、低成本、安装 维护方便、采集信息量多等特点，预计将来会成为交通动态信息采集技术主流。 3.1.2 信息采集分系统设计 安装效果示意图 三、智慧交通系统应用系统设计 3.1 道路交通信息采集系统 微波车辆检测器 MPR-U2( 微普微波雷达， MP microwave

IT 系统 高昂投入运维复杂 各种异构系统 信息及数据烟囱化 设备数据采集 种类繁多技术复杂 昂贵的工业分布式控制系统 边缘云 (I/P/Daas) 智能 硬件层 技术趋势： 执行与控制分离、 软件定义装备。 工业互联网将加快这个趋势 基于开放工业 OS 的 OCS （开放控制系 统） 数据采集和接口转换终端 智能传感和控制终端 工业中台（业务、数据） 工业 OS （ (4G/5G): 定向安全代理 办公网和物联网隔离： 安全访问 柔性制造单元 智能工位机 远程运维 PDA 开放无线物联网（ WI FI6/5G ） : 免布 线 AGV/IGV PLC 数据采集 利用工业魔方的 有线、 无线组网 能力以及边云架 构 ，我们可以快 速为工厂搭建端、 边、 云架构的工 业互联网数字化 网络 ，且组网灵 及提炼 ， 可实现不同异构系统之间的业务协同、 数据共享能力 ，从而消除孤岛、 互联互通 IOT 平台是工业魔方的核心价值 ，具备双向能力 ， 可以实现工业全场景物联采集及反向智能控制 工业魔方可利用工业现场的控制层（ PLC 、 IO 、 传 感器等） 快速实现全场景数字化、 装备智能化 ， 从而可低成本、 快速实现数字化生产、 智能 制造

结构及标识符、基础水文数 据库表结构及标识符标准、 水质数据库表结构与标识规 定。 XXX 省防汛防旱指挥 系 统设计指导书、 XXX 省 水 利 工 程 代 码 编 制 规 定、 XXX 省 水利专题地理 信息采集处理 规范。 按照“统一规划、应用主导、 资源共享、先进实用”的原 则，完善水文、重点工程监 控等信息站点与服务网络， 基本完成水利信息资源整合 共享，构建“标准统一、互 联互通、广泛共享、深度融 近年来，我国水务信息化建设 逐步深入，初步形成了由基础设施、 应用系统和保障环境组成的水务信息 化综合体系，有力推动了传统水务向 现代水务、可持续发展水务转变，为 智慧水务建设提供了坚实的基础。这 主要表现在信息采集和网络设施逐步 完善、水务业务应用系统开发逐步深 入、水务信息资源开发利用逐步加强、 水务信息安全体系逐步健全、水务信 息化行业管理逐步强化等。 近年来，以物联网、云计算等为代表的 新一代信息技术正在以前所未有的速度发展， 数据获取能力，将使水务自动监测数据更加 全面，数据时效性更强，为智慧水务上层应 用提供更为优质的数据支撑。另外，物联网 能够有效实现传感器网络与移动通信技术、 互联网技术的融合，从而允许水务部门基于 无线传输技术来建设大量的末端采集网络， 这为未来智慧水务建设提供了基础的网络支 撑。 当前水利发展过程中面临的问题 3 2 1 6 7 8 4 5 9 水利发展过 程中的问题 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案

空气湿度、温度等数据的采集，数据送给后端平台进行大数据分析。将农业产业链中的选种、育苗、种植、流通、销售 各环节纳入于数据和物联网管理，把各环节的与业技术及种植绊验转变为数据，向农户及政店提供农业精准服务。 水产养殖自劢控制 畜牧养殖自劢控制 温室大棚自劢控制 农业大田自劢灌溉 应用 场景 四、数字 xx- 智慧农业体系 - 农业物联网 联通 M2M 传 输 采集传输控制 空气电台 空气电台 物联网使能平台 风机 遮阳幕 喷灌 湿帘 补光灯 采集节点 联劢控制 联通 M2M 传 输 视频节点 视频节点采集温客内实时视频信息； 信息采集节点采集温客内的空气温湿度、土壤温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度、光照强度等信息上传至物联 网使能平台，平台对数据分析幵进行联劢控制，包括风机、遮阳幕、补光灯、自劢灌溉系统的开启 / 关闭，从 而 为农作物的生长提供适宜的环境。 四、数字 智慧农业体系 - 农业物联网温室大棚 自劢灌溉 水肥一体化 联通固网戒 联通 M2M 传 输 采集传输控制 空气电台 物联网使能平台 联劢控制 联通网络传输 视频节点 联通网络 传输 传感器 系统 小型 气象站 视频节点采集大地作物生长实时视频数据； 小型气象站采集空气温湿度、风向、风速、降水量等数据； 传感器系统负责检测土壤温湿度、农业“四情”等数据。统一上

单机所用配件及物料追溯 物料追溯 06 操作人 / 操作设备 / 工艺参数 / 测试数 据 / 维修记录 生产过程追溯 07 首检防呆 / 首检内容 / 是否过数 / 是 否扫描 / 是否采集物料 / 抽检数量 可 设定 柔性生产 01 产线看板 / 车间看板 / 库房看板 / 品质看板 可视化 02 生产过程控制 03 首检 / 目检 /IPQC/FQC/ 报表自动 生成 / 维修等报表自动生成 对接设备 , 实时数据及集中监控 制作要求 / 客户 文档 / 产品履历 智能编码 / 替代 料 / 更改防呆及提醒 灵活的工艺路线 1 是否 首检防呆 / 过 数 / 扫描 / 采集物料 可自 定义 工单维护 订单导入 BOM/ECN 工艺处理 扫码过数 排产 自助查询 外网查 物料进度及异 常 / 生产进度及异常 成品追溯 一板一 码 / 全流程 追溯 设备运行状态 设备对接 料 问 题 工 艺 问 题 订 单 信 息 客户自 助系统 MES 邮件通知 客户外网登录网页，查询工单在产线的生产进度及其他信息 自助查询系统 SMT 管理 防呆防错料 工艺参数采集 工治具管理 钢网 锡膏 物料 锡膏 / 钢网 验证不通过 上料 / 续料 报警 锁接驳台 锁贴片机 MSD 验证 验证 验证 全方位防呆防错 1 钢网使用次数统计 2 达到设定阀值系统自动提