基于物联网的智能车间监测系统设计与实现(源码)【字数：7888】
日期 中国目前的工厂所采用的自动化水平在国际上已经达到了一个较高的水准,企业内的设备可以在一定时段内里车间内的生产线可以不间断的生产产品，工厂所要耗费的人工成本也在不断的降低，由于自动化的不断发展出现的问题也越来越多，企业管理者无法对工厂内的设备有效的管理和监测。此系统利用传感设备ZigBee、Nb-lot等通信技术对车间内的环境指数以及设备的运作状态进行实时监测，所获取到的数据先由边缘服务器进行处理后在上传至云端数据库形成一套基于物联网的智能车间管理系统，实现了更好的设备良率改善以及数据决策。主要采用前后端分离的方式作为本系统的开发架构。前端数据可视化模块是将采集到的车间相关信息通过精美的web技术进行展示。后端采用Spring boot+mybatis搭建框架可以更好的调用数据库数据以及有助于后期相关模块的更改以及添加。该系统页面精美、性能良好且具有交互简易、易于操作等优点，也满足了企业管理者的需求。
目录
一、引言 1
（一）开发背景 1
二、系统分析与设计 1
（一）系统功能需求 1
（二） 开发技术及运行环境 2
1．数据可视化 2
2．后端技术 3
3. 开发环境 3
4. 运行环境 3
三、概要设计 3
（一）系统功能模块图 3
（二）系统功能模块 4
1. 用户注册 4
2. 用户功能需求 4
（三）数据采集软件设计 5
（四）数据通信协议 6
1. 接收端 6
2. 数据的接收与解析 7
（五）数据库设计 7
四、系统具体实现 9
（一）注册页面 10
（二）登录 10
（三）设备管理功能 11
（四）设备故障信息查询 11
（五）设备历史数据查询 12
（六）车间信息 13
（七）用户管理者模块 14
1. 车间人员管理信息 14
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
新建人员模块 15
（八）系统页面功能操作 15
1. 改变导航栏位置 16
2. 页面颜色设置 17
3. i18n国际化 18
总结 20
致谢 21
参考文献 22
一、引言
（一）开发背景
根据目前我国工业发展的最新模式,预测未来4.0工业模式所能给我国带来的经济总产值到2025年工业4.0模式将有望能够实现1.2万亿美元到3.7万亿美元或更高收益。在未来工业4.0和工业物联网的形态和发展下,智能化制造业将会给中国的12个行业带有更高的 gdp 效应实现收益增加。并且当前中国企业在中央和地方政府的优惠政策支持下,未来15年中中国企业将有机会充分利用工业物联网技术在我国制造业领域可以为中国创造1960亿美元 gdp 的增长价值。同样是新经济发展推动下以及我国物联网技术的发展下我国制造企业也将有更多的机遇和创新。
当前智能制造物联网技术以及通信技术在不断的迅速发展，智能化转型已经成为了各个制造业公司的共识。但由于智能制造前期所要花费大量投入，但目前中国不是所有的企业都具有像大企业一样拥有较高的信息化基础、技术支撑和资本支持。运营成本高、技术实施难、设备布置复杂、数据具有割裂和资金短缺等问题都成为企业无法更好的利用物联网来实现自身的价值，如何使企业更好的利用设备数据提高自身的生产率成为了企业发展的关键。
企业若要搭建相关的数字化平台，首先必须必要的是对信息化地基的搭建，只有建立在信息化的基础上企业才可以实现物联网、硬件的互通的数据采集数据，通过分析设备数据给企业带来相对应的价值。对数据的信息化管理以及对设备的数字化作业将会对工厂内部生产设备的智能管理打下了低成本、高效率的基础。在未来的企业实现高自动化、高软件输出和高数据分析就能成为企业自身的竞争力与自身的品牌实力的提现，企业可以充分利用基于物联网的智能化管理，增强自身的技术含量、占据价值链顶端。在基于物联网的智能生产空间的管理系统可以实现企业的经济效益与社会效益双赢。
二、系统分析与设计
（一）系统功能需求
本系统使用传统的设备仪表RS485总线通信，使用RS485数据采集节点采集智能制造设备数据；根据zigbee Mesh组网的特点使用zigbee数据采集节点完成对智能制造车间环境数据采集。本系统总体的数据采集需求架构图如图21所示。
系统涉及到的硬件设备有：智能网关、RS485数据采集节点、Zigbee数据采集节点。
/
图21采集系统架构图
数据采集节点：本系统中所采用的为非直连型数据采集节点（RS485、ZigBee）将传感器的数据采集封装成统一格式（通过自定义通信协议打包）发送至智能网关。
智能网关：做数据的汇集、交互和逻辑判断以及对车间的实时监测。智能网关管理数据采集节点的接入和数据上传以及控制命令的下发，并将获取到的传感器数据数据进行解析后上传到云端数据库，数据系统在获取到云端数据库数据后进行展示以及分析等操作。
数据管理平台：接收智能网关上传的数据，并获取相对应的数据进行展示分析等操作，通过网页可对车间内的数据查询。数据将可以采取独立的接收跟存储。
开发技术及运行环境
本系统采用前后端分离技术，前端主要使用Vue搭建前端框架以及Ecahrts展示数据，后端系统所使用的为SpringBoot+ MyBatis的体系架构。
1．数据可视化
基于物联网的智能车间监测系统的前端显示数据展现主要采用Vue.js+ECharts的架构来进行设计的。ECharts是当前最新的一款容易操作并且还拥多彩的可视化JavaScript图表库，使用此技术可以直观、清晰的展示以及分析车间数据数据信息。利用ECharts工具将能够简化数据图表开发，并且增强用户体验感跟使用感而且还能够呈现非常好的视觉效果。
本系统前端的设计是基于最新的MVVM架构模式如图22所示来设计的，此架构本质上就是MVC 的加强版和改进的版。MVVM 就是将其中原始架构中的View 的状态、行为进行抽象化，能够使视图 UI 和业务逻辑分开让开发者更好的进行系统开发。它基于最开始的MVP框架并且将WPF的新特性融合进去以便于应对日后客户需求变化。利用Vue.js双向数据绑定的特点将能够大大提高了前端的开发效率。
目录
一、引言 1
（一）开发背景 1
二、系统分析与设计 1
（一）系统功能需求 1
（二） 开发技术及运行环境 2
1．数据可视化 2
2．后端技术 3
3. 开发环境 3
4. 运行环境 3
三、概要设计 3
（一）系统功能模块图 3
（二）系统功能模块 4
1. 用户注册 4
2. 用户功能需求 4
（三）数据采集软件设计 5
（四）数据通信协议 6
1. 接收端 6
2. 数据的接收与解析 7
（五）数据库设计 7
四、系统具体实现 9
（一）注册页面 10
（二）登录 10
（三）设备管理功能 11
（四）设备故障信息查询 11
（五）设备历史数据查询 12
（六）车间信息 13
（七）用户管理者模块 14
1. 车间人员管理信息 14
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
新建人员模块 15
（八）系统页面功能操作 15
1. 改变导航栏位置 16
2. 页面颜色设置 17
3. i18n国际化 18
总结 20
致谢 21
参考文献 22
一、引言
（一）开发背景
根据目前我国工业发展的最新模式,预测未来4.0工业模式所能给我国带来的经济总产值到2025年工业4.0模式将有望能够实现1.2万亿美元到3.7万亿美元或更高收益。在未来工业4.0和工业物联网的形态和发展下,智能化制造业将会给中国的12个行业带有更高的 gdp 效应实现收益增加。并且当前中国企业在中央和地方政府的优惠政策支持下,未来15年中中国企业将有机会充分利用工业物联网技术在我国制造业领域可以为中国创造1960亿美元 gdp 的增长价值。同样是新经济发展推动下以及我国物联网技术的发展下我国制造企业也将有更多的机遇和创新。
当前智能制造物联网技术以及通信技术在不断的迅速发展，智能化转型已经成为了各个制造业公司的共识。但由于智能制造前期所要花费大量投入，但目前中国不是所有的企业都具有像大企业一样拥有较高的信息化基础、技术支撑和资本支持。运营成本高、技术实施难、设备布置复杂、数据具有割裂和资金短缺等问题都成为企业无法更好的利用物联网来实现自身的价值，如何使企业更好的利用设备数据提高自身的生产率成为了企业发展的关键。
企业若要搭建相关的数字化平台，首先必须必要的是对信息化地基的搭建，只有建立在信息化的基础上企业才可以实现物联网、硬件的互通的数据采集数据，通过分析设备数据给企业带来相对应的价值。对数据的信息化管理以及对设备的数字化作业将会对工厂内部生产设备的智能管理打下了低成本、高效率的基础。在未来的企业实现高自动化、高软件输出和高数据分析就能成为企业自身的竞争力与自身的品牌实力的提现，企业可以充分利用基于物联网的智能化管理，增强自身的技术含量、占据价值链顶端。在基于物联网的智能生产空间的管理系统可以实现企业的经济效益与社会效益双赢。
二、系统分析与设计
（一）系统功能需求
本系统使用传统的设备仪表RS485总线通信，使用RS485数据采集节点采集智能制造设备数据；根据zigbee Mesh组网的特点使用zigbee数据采集节点完成对智能制造车间环境数据采集。本系统总体的数据采集需求架构图如图21所示。
系统涉及到的硬件设备有：智能网关、RS485数据采集节点、Zigbee数据采集节点。
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图21采集系统架构图
数据采集节点：本系统中所采用的为非直连型数据采集节点（RS485、ZigBee）将传感器的数据采集封装成统一格式（通过自定义通信协议打包）发送至智能网关。
智能网关：做数据的汇集、交互和逻辑判断以及对车间的实时监测。智能网关管理数据采集节点的接入和数据上传以及控制命令的下发，并将获取到的传感器数据数据进行解析后上传到云端数据库，数据系统在获取到云端数据库数据后进行展示以及分析等操作。
数据管理平台：接收智能网关上传的数据，并获取相对应的数据进行展示分析等操作，通过网页可对车间内的数据查询。数据将可以采取独立的接收跟存储。
开发技术及运行环境
本系统采用前后端分离技术，前端主要使用Vue搭建前端框架以及Ecahrts展示数据，后端系统所使用的为SpringBoot+ MyBatis的体系架构。
1．数据可视化
基于物联网的智能车间监测系统的前端显示数据展现主要采用Vue.js+ECharts的架构来进行设计的。ECharts是当前最新的一款容易操作并且还拥多彩的可视化JavaScript图表库，使用此技术可以直观、清晰的展示以及分析车间数据数据信息。利用ECharts工具将能够简化数据图表开发，并且增强用户体验感跟使用感而且还能够呈现非常好的视觉效果。
本系统前端的设计是基于最新的MVVM架构模式如图22所示来设计的，此架构本质上就是MVC 的加强版和改进的版。MVVM 就是将其中原始架构中的View 的状态、行为进行抽象化，能够使视图 UI 和业务逻辑分开让开发者更好的进行系统开发。它基于最开始的MVP框架并且将WPF的新特性融合进去以便于应对日后客户需求变化。利用Vue.js双向数据绑定的特点将能够大大提高了前端的开发效率。
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