一种基于大数据的工业生产风险评估系统的制作方法

1.本发明属于工业领域，涉及生产风险评估技术，具体是一种基于大数据的工业生产风险评估系统。


背景技术：

2.工业是对自然资源开采和对各种原材料加工的社会物质生产部门。工业是社会分工发展的产物，经过手工业、机器工业等几个发展阶段，是第二产业的主要组成部分，分为轻工业和重工业两类。在工业生产过程，需要对生产风险进行评估。
3.当下对于工厂车间中生产过程的风险评估存在局限性，没有结合多个维度、各个层次去全方面的评估生产风险，因此，如何基于多重因素实现工厂车间生产风险的全面且准确地评估是当下需要解决的一大难题；为此，我们提出一种基于大数据的工业生产风险评估系统。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于大数据的工业生产风险评估系统。
5.本发明所要解决的技术问题为：如何基于多重因素实现工厂车间生产风险的全面且准确的评估。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的工业生产风险评估系统，包括区域划分模块、数据采集模块、设备监测模块、环境监测模块、供销分析模块、风险评估模块、数据库以及服务器，所述区域划分模块用于将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域；所述数据库用于存储工厂车间的标准环境信息并发送至环境监测模块；所述数据采集模块用于采集工厂车间中监测区域内的实时环境信息、监测区域内设备的设备信息、工厂车间的供销信息并发送至服务器，所述服务器将实时环境信息发送至环境监测模块、将设备信息发送至设备监测模块和将供销信息发送至供销分析模块；所述设备监测模块用于对监测区域的设备情况进行监测，得到监测区域的设备风险系数反馈至服务器，所述服务器将设备风险系数发送至风险评估模块；所述环境监测模块用于对监测区域的环境情况进行监测，得到监测区域的环境风险系数发送至服务器，而后所述服务器将环境风险系数发送至风险评估模块；所述供销分析模块用于对工厂车间的供销情况进行分析，得到工厂车间的供销风险系数反馈至服务器，所述服务器将供销风险系数发送至风险评估模块；所述风险评估模块用于对工厂车间的工业生产风险进行评估，生成区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号。
7.进一步地，标准环境信息为工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速；设备信息为监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长、购买时间；
实时环境信息为监测区域内的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量以及有毒气体含量；供销信息为工厂车间上一周的日生产量和日销售量。
8.进一步地，所述设备监测模块的监测过程具体如下：获取监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长；而后获取监测区域内设备的购买时间，利用服务器的当前时间减去购买时间得到监测区域内设备的购买时长；获取监测区域内设备的数量并记为设备数，监测区域内设备的故障次数相加求和除以设备数得到监测区域内设备的均故障次数，同理，计算得到监测区域内设备的维修均时长和购买均时长；计算监测区域的设备风险值，依据设备风险值得到监测区域的设备风险系数。
9.进一步地，所述环境监测模块的监测过程具体如下：通过数据库获取工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速；而后获取监测区域的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量和有毒气体含量；首先计算工厂车间中监测区域的温度偏差值、湿度偏差值以及空气流速偏差值；而后计算工厂车间中监测区域的环境风险系数。
10.进一步地，所述供销分析模块的分析过程具体如下：获取工厂车间上一周的日生产量和日销售量；计算工厂车间上一周每一天的日偏差量，日偏差量相加求和得到周偏差量；若周偏差量大于零，则说明上一周供销状态为滞销，使用滞销风险计算方案计算得到工厂车间的供销风险系数；若周偏差量小于零，则说明上一周供销状态为脱销，使用脱销风险计算方案计算得到工厂车间的供销风险系数；若周偏差量等于零，则说明供销风险系数为零。
11.进一步地，滞销风险计算方案的具体如下：周偏差量比对预设偏差量，判定工厂车间为三级滞销风险、二级滞销风险或一级滞销风险；依据三级滞销风险、二级滞销风险或一级滞销风险得到工厂车间对应的供销风险系数。
12.进一步地，脱销风险计算方案的具体如下：周偏差量比对预设偏差量，判定工厂车间为三级脱销风险、二级脱销风险或一级脱销风险；依据三级脱销风险、二级脱销风险或一级脱销风险得到工厂车间对应的供销风险系数。
13.进一步地，所述风险评估模块的评估过程具体如下：获取监测区域的设备风险系数、监测区域的环境风险系数j和工厂车间的供销风险系数；计算监测区域的风险系数值；当风险系数值小于等于风险系数阈值，则生成区域安全信号，当风险系数值大于
风险系数阈值，则生成区域异常信号；而后获取工厂车间的预设供销风险系数，若供销风险系数大于预设供销风险系数，则生成供销异常信号，若供销风险系数小于等于预设供销风险系数，则生成供销正常信号。
14.进一步地，系统还包括警报模块，所述风险评估模块将区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号反馈至服务器，若服务器接收到区域安全信号或供销正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到区域异常信号或供销异常信号，则生成警报指令加载至警报模块，所述警报模块接收到警报指令后进行警报工作。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明首先利用区域划分模块将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域，利用设备监测模块对监测区域的设备情况进行监测，得到监测区域的设备风险系数发送至风险评估模块，再利用环境监测模块对监测区域的环境情况进行监测，得到监测区域的环境风险系数发送至风险评估模块，最终利用供销分析模块对工厂车间的供销情况进行分析，得到工厂车间的供销风险系数发送至风险评估模块，风险评估模块对工厂车间的工业生产风险进行评估，生成区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号，本发明通过多重因素对工厂车间的生产风险进行评估，提高生产风险评估的全面性和准确性。
附图说明
16.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
17.图1为本发明的整体系统框图。
具体实施方式
18.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在一实施例中，请参阅图1所示，一种基于大数据的工业生产风险评估系统，在本实施例中，该系统用于对某一工厂车间的工业生产行为进行风险评估，包括区域划分模块、数据采集模块、设备监测模块、环境监测模块、供销分析模块、风险评估模块、数据库、警报模块以及服务器；在具体实施时，所述区域划分模块用于将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域n，n=1，2，
……
，z，z为正整数，划分时可以按照面积进行划分，也可以按照设定的边界线进行划分，在此不作具体限定；所述服务器连接有数据库，所述数据库用于存储工厂车间的标准环境信息，并将标准环境信息发送至环境监测模块；需要具体说明的是，标准环境信息为工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速；所述数据采集模块用于采集工厂车间中监测区域内的实时环境信息、监测区域内设备的设备信息、工厂车间的供销信息，并将实时环境信息、设备信息和供销信息发送至服
务器，所述服务器将实时环境信息发送至环境监测模块，所述服务器将设备信息发送至设备监测模块，所述服务器将供销信息发送至供销分析模块；需要具体说明的是，设备信息为监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长、购买时间等；实时环境信息为监测区域内的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量以及有毒气体含量等；供销信息为工厂车间上一周的日生产量和日销售量等；在具体实施时，实时环境信息可通过各类传感器组件以及相关设备采集得到，例如温湿度传感器、气体流速仪、气体检测仪等，例如工厂车间用于生产钢筋，则监测区域内的设备可以为切割机、绞合机等；所述设备监测模块用于对监测区域的设备情况进行监测，监测过程具体如下：获取监测区域内设备的故障次数csnu以及每次故障时的维修时长scnu；而后获取监测区域内设备的购买时间，利用服务器的当前时间减去购买时间得到监测区域内设备的购买时长sjnu，u=1，2，
……
，x，x为正整数，u代表监测区域内设备的编号；获取监测区域内设备的数量并记为设备数，监测区域内设备的故障次数相加求和除以设备数得到监测区域内设备的均故障次数csn；同理，计算得到监测区域内设备的维修均时长scn和购买均时长sjn；通过公式sxn＝csn
×
a1＋scn
×
a2＋sjn
×
a3计算得到监测区域的设备风险值sxn；式中，a1、a2和a3均为固定数值的权重系数，且a1、a2和a3的取值均大于零；依据设备风险值得到监测区域的设备风险系数bxn；其中，设备风险系数的计算过程具体如下：当sxn∈（0，x1]时，则设备风险系数bxn为q1；当sxn∈（x1，x2]时，则设备风险系数bxn为q2；当sxn∈（x2，∞）时，则设备风险系数bxn为q3；式中，x1和x2为固定数值的设备风险阈值，且x1＜x2，同时，q1、q2和q3为固定数值，且q1＜q2＜q3；所述设备监测模块将监测区域的设备风险系数bxn反馈至服务器，所述服务器将设备风险系数bxn发送至风险评估模块；所述环境监测模块用于对监测区域的环境情况进行监测，监测过程具体如下：通过数据库获取工厂车间的标准温度值t0、标准湿度值rh0和标准空气流速v0；而后获取监测区域的温度值tn、湿度值rhn、空气流速vn、悬浮颗粒量sn和有毒气体含量nn；具体的，监测区域中的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量和有毒气体含量由多份环境样本中的数据相加求和所得来；通过公式δtn＝丨tn-t0丨，δrhn＝丨rhn-rh0丨以及δvn＝丨vn-v0丨计算得到工厂车间中监测区域的温度偏差值δtn、湿度偏差值δrhn以及空气流速偏差值δvn；通过公式计算得到工厂车间中监测区域的环境风险系数jfn；式中，e为自然常数；所述环境监测模块将监测区域的环境风险系数jfn发送至服务器，而后所述服务器将环境风险系数jfn发送至风险评估模块；
所述供销分析模块用于对工厂车间的供销情况进行分析，分析过程具体如下：获取工厂车间上一周的日生产量sd和日销售量vd，其中d为上一周中每天的编号，d=1，2，
……
，m，m=7；通过公式zxd＝sd-vd计算得到工厂车间上一周每一天的日偏差量zxd；若σzxd大于0，则说明上一周供销状态为滞销，使用滞销风险计算方案；若σzxd小于0，则说明上一周供销状态为脱销，使用脱销风险计算方案若σzxd等于0，则说明供销风险系数为0；其中，σzxd为工厂车间一周的生产量与销售量的周偏差量；在本实施例中，滞销风险计算方案具体如下：当0＜σzxd≤y1时，则工厂车间为三级滞销风险，其对应的供销风险系数xf为w1；当y1＜σzxd≤y2时，则工厂车间为二级滞销风险，其对应的供销风险系数xf为w2；当y2＜σzxd时，则工厂车间为一级滞销风险，其对应的供销风险系数xf为w3；其中，y1和y2为正数的预设偏差量，且0＜y1＜y2，w3、w2和w1为固定数值，且w3＜w2＜w1；在本实施例中，脱销风险计算方案具体如下：当y3≤σzxd＜0时，则工厂车间为三级脱销风险，其对应的供销风险系数xf为w4；当y4≤σzxd＜y3，则工厂车间为二级脱销风险，其对应的供销风险系数xf为w5；当σzxd＜y4时，则工厂车间为一级脱销风险，其对应的供销风险系数xf为w6；其中，y3和y4为负数的预设偏差量，且y4＜y3＜0，w4、w5和w6为固定数值，w4＜w5＜w6；所述供销分析模块将工厂车间的供销风险系数xf反馈至服务器，所述服务器将供销风险系数xf发送至风险评估模块；所述风险评估模块用于对工厂车间的工业生产风险进行评估，评估过程具体如下：获取上述计算得到的监测区域的设备风险系数bxn、监测区域的环境风险系数jfn和工厂车间的供销风险系数xf；通过公式fxn＝bxn
×
c1＋jfn
×
c2计算得到监测区域的风险系数值fxn，其中c1和c2固定数值的权重系数，且c1和c2的取值均大于零；根据风险系数值生成对应信号，当风险系数值小于等于风险系数阈值，则生成区域安全信号，当风险系数值大于风险系数阈值，则生成区域异常信号；获取工厂车间的预设供销风险系数，若供销风险系数大于预设供销风险系数，则生成供销异常信号，若供销风险系数小于等于预设供销风险系数，则生成供销正常信号；所述风险评估模块将区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号反馈至服务器，若服务器接收到区域安全信号或供销正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到区域异常信号或供销异常信号，则生成警报指令加载至警报模块，所述警报模块接收到警报指令后进行警报工作；在具体实施时，警报模块为设置在工厂车间以及工厂车间中监测区域的声光警报器等相关设备；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明首先利用区域划分模块将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域，利用设备监测模块对监测区域的设备情况进行监
测，得到监测区域的设备风险系数发送至风险评估模块，再利用环境监测模块对监测区域的环境情况进行监测，得到监测区域的环境风险系数发送至风险评估模块，最终利用供销分析模块对工厂车间的供销情况进行分析，得到工厂车间的供销风险系数发送至风险评估模块，风险评估模块对工厂车间的工业生产风险进行评估，生成区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号，本发明通过多重因素对工厂车间的生产风险进行评估，提高生产风险评估的全面性和准确性；上述公式均是去量纲取其数值计算，如存在的权重系数、比例系数等，其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个结果值，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与结果值的比例关系即可。
20.基于统一发明的又一构思，现提出一种基于大数据的工业生产风险评估系统的工作方法，工作方法具体如下：步骤s100，区域划分模块将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域，数据库存储工厂车间的标准环境信息，并将标准环境信息发送至环境监测模块，数据采集模块采集工厂车间中监测区域内的实时环境信息、监测区域内设备的设备信息、工厂车间的供销信息，并将实时环境信息、设备信息和供销信息发送至服务器，服务器将实时环境信息发送至环境监测模块，服务器将设备信息发送至设备监测模块，服务器将供销信息发送至供销分析模块；步骤s200，设备监测模块对监测区域的设备情况进行监测，获取监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长，而后获取监测区域内设备的购买时间，利用服务器的当前时间减去购买时间得到监测区域内设备的购买时长，获取监测区域内设备的数量并记为设备数，监测区域内设备的故障次数相加求和除以设备数得到监测区域内设备的均故障次数，同理，计算得到监测区域内设备的维修均时长和购买均时长，计算监测区域的设备风险值，依据设备风险值得到监测区域的设备风险系数，设备监测模块将监测区域的设备风险系数反馈至服务器，服务器将设备风险系数发送至风险评估模块；步骤s300，环境监测模块对监测区域的环境情况进行监测，通过数据库获取工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速，而后获取监测区域的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量和有毒气体含量，计算工厂车间中监测区域的温度偏差值、湿度偏差值以及空气流速偏差值，计算工厂车间中监测区域的环境风险系数，环境监测模块将监测区域的环境风险系数发送至服务器，而后所述服务器将环境风险系数发送至风险评估模块；步骤s400，供销分析模块对工厂车间的供销情况进行分析，获取工厂车间上一周的日生产量和日销售量，计算工厂车间上一周每一天的日偏差量，日偏差量相加求和得到周偏差量，若周偏差量大于零，则说明上一周供销状态为滞销，使用滞销风险计算方案计算得到工厂车间为三级滞销风险、二级滞销风险或一级滞销风险，从而得到工厂车间对应的供销风险系数，若周偏差量小于零，则说明上一周供销状态为脱销，使用脱销风险计算方案得到工厂车间为三级脱销风险、二级脱销风险或一级脱销风险，从而得到工厂车间对应的供销风险系数，若周偏差量等于零，则说明供销风险系数为零，供销分析模块将工厂车间的供销风险系数反馈至服务器，服务器将供销风险系数xf发送至风险评估模块；步骤s500，风险评估模块对工厂车间的工业生产风险进行评估，获取监测区域的设备风险系数、监测区域的环境风险系数和工厂车间的供销风险系数，计算监测区域的风
险系数值，当风险系数值小于等于风险系数阈值，则生成区域安全信号，当风险系数值大于风险系数阈值，则生成区域异常信号，获取工厂车间的预设供销风险系数，若供销风险系数大于预设供销风险系数，则生成供销异常信号，若供销风险系数小于等于预设供销风险系数，则生成供销正常信号，风险评估模块将区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号反馈至服务器，若服务器接收到区域安全信号或供销正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到区域异常信号或供销异常信号，则生成警报指令加载至警报模块，警报模块接收到警报指令后进行警报工作。
21.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，包括区域划分模块、数据采集模块、设备监测模块、环境监测模块、供销分析模块、风险评估模块、数据库以及服务器，所述区域划分模块用于将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域；所述数据库用于存储工厂车间的标准环境信息并发送至环境监测模块；所述数据采集模块用于采集工厂车间中监测区域内的实时环境信息、监测区域内设备的设备信息、工厂车间的供销信息并发送至服务器，所述服务器将实时环境信息发送至环境监测模块、将设备信息发送至设备监测模块和将供销信息发送至供销分析模块；所述设备监测模块用于对监测区域的设备情况进行监测，得到监测区域的设备风险系数反馈至服务器，所述服务器将设备风险系数发送至风险评估模块；所述环境监测模块用于对监测区域的环境情况进行监测，得到监测区域的环境风险系数发送至服务器，而后所述服务器将环境风险系数发送至风险评估模块；所述供销分析模块用于对工厂车间的供销情况进行分析，得到工厂车间的供销风险系数反馈至服务器，所述服务器将供销风险系数发送至风险评估模块；所述风险评估模块用于对工厂车间的工业生产风险进行评估，生成区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，标准环境信息为工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速；设备信息为监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长、购买时间；实时环境信息为监测区域内的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量以及有毒气体含量；供销信息为工厂车间上一周的日生产量和日销售量。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，所述设备监测模块的监测过程具体如下：获取监测区域内设备的故障次数以及每次故障时的维修时长；而后获取监测区域内设备的购买时间，利用服务器的当前时间减去购买时间得到监测区域内设备的购买时长；获取监测区域内设备的数量并记为设备数，监测区域内设备的故障次数相加求和除以设备数得到监测区域内设备的均故障次数，同理，计算得到监测区域内设备的维修均时长和购买均时长；计算监测区域的设备风险值，依据设备风险值得到监测区域的设备风险系数。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，所述环境监测模块的监测过程具体如下：通过数据库获取工厂车间的标准温度值、标准湿度值和标准空气流速；而后获取监测区域的温度值、湿度值、空气流速、悬浮颗粒量和有毒气体含量；首先计算工厂车间中监测区域的温度偏差值、湿度偏差值以及空气流速偏差值；而后计算工厂车间中监测区域的环境风险系数。5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，所述供销分析模块的分析过程具体如下：获取工厂车间上一周的日生产量和日销售量；
计算工厂车间上一周每一天的日偏差量，日偏差量相加求和得到周偏差量；若周偏差量大于零，则说明上一周供销状态为滞销，使用滞销风险计算方案计算得到工厂车间的供销风险系数；若周偏差量小于零，则说明上一周供销状态为脱销，使用脱销风险计算方案计算得到工厂车间的供销风险系数；若周偏差量等于零，则说明供销风险系数为零。6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，滞销风险计算方案的具体如下：周偏差量比对预设偏差量，判定工厂车间为三级滞销风险、二级滞销风险或一级滞销风险；依据三级滞销风险、二级滞销风险或一级滞销风险得到工厂车间对应的供销风险系数。7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，脱销风险计算方案的具体如下：周偏差量比对预设偏差量，判定工厂车间为三级脱销风险、二级脱销风险或一级脱销风险；依据三级脱销风险、二级脱销风险或一级脱销风险得到工厂车间对应的供销风险系数。8.根据权利要求5所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，所述风险评估模块的评估过程具体如下：获取监测区域的设备风险系数、监测区域的环境风险系数j和工厂车间的供销风险系数；计算监测区域的风险系数值；当风险系数值小于等于风险系数阈值，则生成区域安全信号，当风险系数值大于风险系数阈值，则生成区域异常信号；而后获取工厂车间的预设供销风险系数，若供销风险系数大于预设供销风险系数，则生成供销异常信号，若供销风险系数小于等于预设供销风险系数，则生成供销正常信号。9.根据权利要求6所述的一种基于大数据的工业生产风险评估系统，其特征在于，系统还包括警报模块，所述风险评估模块将区域安全信号、区域异常信号、供销异常信号或供销正常信号反馈至服务器，若服务器接收到区域安全信号或供销正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到区域异常信号或供销异常信号，则生成警报指令加载至警报模块，所述警报模块接收到警报指令后进行警报工作。

技术总结
本发明公开了一种基于大数据的工业生产风险评估系统，属于工业领域，用于解决当下工厂车间中生产过程的风险评估存在局限性的问题，包括区域划分模块、设备监测模块、环境监测模块、供销分析模块和风险评估模块，所述区域划分模块用于将工厂车间进行区域划分得到若干个监测区域，所述设备监测模块用于对监测区域的设备情况进行监测，得到监测区域的设备风险系数，所述环境监测模块用于对监测区域的环境情况进行监测，所述供销分析模块用于对工厂车间的供销情况进行分析，所述风险评估模块用于对工厂车间的工业生产风险进行评估，本发明通过多重因素对工厂车间的生产风险进行评估，提高生产风险评估的全面性和准确性。提高生产风险评估的全面性和准确性。提高生产风险评估的全面性和准确性。


技术研发人员：宋红玉
受保护的技术使用者：广州技客信息科技有限公司
技术研发日：2023.09.01
技术公布日：2023/10/15