基于工业云的电熔镁炉监控系统与关键技术研究

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1、基于工业云的电熔镁炉监控系统与关键技术研究冉振莉徐泉吴志伟刘文庆王良勇刘长鑫柴天佐东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室摘要：针对电熔镁炉工业生产过程中用户无法随时随地对生产过程进行监控、劳动强度大、生产过程电能消耗大等问题以及工业大数据环境下现有基于云的监控系统在数据采集、传输、存储等方面普遍存在的技术挑战，设计开发基于工业云的电熔镁炉监控系统。该系统采用分布式数据采集平台实现过程数据和视频数据的多元化高效、可靠采集;利用云计算和分布式消息中间件实现对生产现场大规模实时数据和非实时数据的高效、高可靠传输;采用组合

2、关系数据库和非关系数据库的分布式数据存储模型实现了大规模数据的可靠、高效存储和访问；此外，针对目前基于云计算的工业监控系统普遍缺乏的数据分析功能，结合数据挖掘以及传统参数优化、参数辨识、参数预报、故障诊断等工业控制技术，设计开发了设定值指标优化、单吨能耗预报、异常工况识别、优化工况识别以及非优原因分析等功能并对其进行了服务化，极大地提升了监控系统的智能化程度，为企业管理者提供了更高效、更智能的决策支持。关键词：工业云;电熔镁炉监控系统;节能降耗;分布式数据采集;分布式消息中间件;智能化；作者简介：冉振莉，（1993-

3、）,山西人，硕士研究生，研究方向：工业过程智能监控;Email:zhlr2015@163.com。作者简介：徐泉（1982-）,安徽人，讲师，博士，研究方向：工业云、工业大数据处理、人机交互、可视化等。通讯作者；E-mail:quanxu@mail.neu.edu.cn。作者简介：吴志伟（1982-）辽宁人，讲师，博士，研究方向：复杂工业过程运行反馈控制方法、嵌入式控制系统及其应用；作者简介：刘文庆，（1989-）,山东人，硕士研究生，研究方向：工业大数据分析；作者简介：王良勇，（1980-）山东人，副教授，博士，研

4、究方向：基于云计算的流程工业综合自动化系统设计、复杂工业系统控制、智能控制及嵌入式控制系统;作者简介：刘长鑫，（1983-）辽宁人，讲师，博士，研究方向：基于大数据的复杂工业生产全流程的建模、控制与优化及其应用，动态环境屮下的数据迁移、智能学习理论及其应用；作者简介：柴天佑，（1947-）中国工程院院士，教授，博士生导师，研究方向：自适应控制、多变量智能解耦控制、流程工业过程综合自动化等。收稿日期：2017-05-31基金：国家自然科学基金资助项FI（61440015）Researchofmonitoringsyst

5、emandkeytechnologiesoffusedmagnesiumfurnacesbasedonindustrialcloudcomputingRANZhenliXUQuanWUZhiweiLIUwenqingWANGLiangyongLIUChangxinCHAITianyouStateKeyLaboratoryofSyntheticalAutomationforProcessIndustries，NortheasternUniversity;Abstract：Toaddresstheproblemsinth

6、efusedmagnesiumfurnaceindustrialprocessesthattheuscrscannotmonitortheproductionprocessanytimeandanywhere,andtoreducethelaborintensityofusersandthepowerconsumptionoftheproductionprocess,andtosolvethetechnicalchallengesofdataacquisition,datatransmissionanddatasto

7、rageintheexistingcloud-basedmonitoringsystemsinindustrialbigdataenvironment,themonitoringsystemforfusedmagnesiumfurnacebasedonindustrialcloudcomputingwasdesignedanddeveloped，itusethedistributeddataacquisitionplatformtocollecttheprocessdataandvideodataefficientl

8、yandreliably,andusecloudcomputingtechnologyanddistributedmessagemiddlewaretorealizethehighlyefficientandreliabletransmissionofthelarge-scalereal-timedataandnon-real-timedata