本发明涉及信息管理，具体是一种基于物联网的终端信息数字化管理系统。
背景技术：
1、随着信息技术的发展，越来越多的物联网终端被运用到工业生产的过程中，用于对设备运行所产生的各种数据进行监测，并做出预警，例如：对于罐体的温度和压力进行监测预警就是一项愈发重要的技术，通过物联网终端对其进行实时监测，当出现问题时及时报警，能够极大地降低安全事故发生率；
2、在现有技术中，对于此类设备的监测大多是将其作为一个整体进行的，缺乏将其细分的技术，且数据采集后也仅仅是作为数据进行反馈，无法使工作人员直观地了解到设备当前的状态，倘若以颜色进行表现，则能够解决这一问题，并且还可以利用图像识别技术实现对于设备的故障检测，从而一举两得，为此，本发明提供了一种基于物联网的终端信息数字化管理系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的终端信息数字化管理系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，包括主控中心，所述主控中心通信连接有数据采集模块、模型构建模块、区域划分模块、数据上传模块、图像生成模块、故障监测模块；
3、所述数据采集模块用于对设备的温度数据和压力数据分别进行采集并存储；
4、所述模型构建模块用于对设备的基本信息进行采集，根据所采集的基本信息构建设备的数字孪生模型；
5、所述区域划分模块用于对设备进行划分以获得若干个监测子区域；
6、所述数据上传模块用于将所采集的温度数据和压力数据分别上传至数字孪生模型进行同步以获得相应的温差孪生模型和压力孪生模型；
7、所述图像生成模块用于根据温差孪生模型和压力孪生模型生成各个监测子区域的温差图像和压力图像；
8、所述故障监测模块用于根据所获得的温差图像和压力图像获得温度帧和压力帧，根据所获得的温度帧和压力帧判断设备是否存在相应的故障，并生成相应的报警信号。
9、进一步的，所述数据采集模块对设备的温度数据进行采集的过程包括：
10、所述温度数据包括外温数据和内温数据，在设备外表面上按照平行于设备底部的方向获得若干个采集圈，在所获得的采集圈上分别设置若干个外温采集单元，通过所述外温采集单元对设备外表面的温度进行采集以获得相应的外温数据；
11、在设备的内表面上获得与外温采集单元所对应的位置，并将其标记为采集点，在所述采集点上分别设置若干个内温采集单元，通过所述内温采集单元对设备内表面的温度进行采集以获得相应的内温数据。
12、进一步的，所述数据采集模块对设备的压力数据进行采集并存储的过程包括：
13、在所获得的采集点上同样分别设置若干个压力采集单元，所述压力采集单元与内温采集单元以及外温采集单元数量均相同，通过所述压力采集单元对设备的内部压力进行采集以获得相应的压力数据；
14、设置数据库，将所采集的外温数据、内温数据、压力数据分别上传至数据库进行保存。
15、进一步的，所述模型构建模块对设备的基本信息进行采集，根据所采集的基本信息构建设备的数字孪生模型的过程包括：
16、设置模型构建单元，通过所述模型构建单元对设备的基本信息进行采集，所述设备的基本信息包括设备的规格参数、工艺参数、历史数据、环境数据、维修数据；
17、通过所述模型构建单元根据所获得的规格参数和工艺参数构建设备的物理模型，根据所获得的历史数据、环境数据、维修数据构建设备的行为模型，将所构建的物理模型和行为模型进行集成以获得设备的数字孪生模型。
18、进一步的，所述区域划分模块对设备进行划分以获得若干个监测子区域的过程包括：
19、将设备内表面转换为一个矩形区域，对矩形区域采取等分的方法将其划分为若干个矩形子区域，此时所划分的矩形子区域为第一次划分的结果，根据矩形区域的实际面积确定对于矩形区域的划分次数，并将最后一次划分后所获得的矩形子区域标记为监测子区域，所述监测子区域需满足两个条件，其一，所有监测子区域能够将整个设备的内表面铺满，其二，各个监测子区域有且只有一个采集点，将各个采集点与其相应的监测子区域进行绑定。
20、进一步的，所述数据上传模块将所采集的温度数据和压力数据分别上传至数字孪生模型进行同步以获得相应的温差孪生模型和压力孪生模型的过程包括：
21、根据所获得的内温数据和外温数据获得各个采集点的温差数据，所述温差数据为采集点的内温数据与外温数据之间的差值，为所获得的温差数据设置不同的温差区间，各个温差区间之间数值大小相同，为不同的温差区间设置不同色温的颜色，一个温差区间用一个专门的颜色表示，温差数据越大，颜色色温越高；
22、将各个采集点的温差数据实时上传至数字孪生模型进行同步以获得相应的温差孪生模型，将各个采集点所对应的监测子区域渲染为相应温差区间所对应的颜色，以此类推，采取同样的方法根据压力数据获得设备的压力孪生模型。
23、进一步的，所述图像生成模块根据温差孪生模型和压力孪生模型生成各个监测子区域的温差图像和压力图像的过程包括：
24、在所获得的温差孪生模型中对监测子区域的颜色变化进行记录，不同的温差数据属于不同的温差区间，不同的温差区间对应不同色温的颜色，因此所获得的温差孪生模型的颜色始终处于动态变化中，以此为基础生成监测子区域的温差图像，所述温差图像具体为一个颜色不断变化的视频；
25、同样的，在压力孪生模型中对该监测子区域的颜色变化进行记录，并生成该监测子区域的压力图像，采取同样的方法获得所有监测子区域的温差图像和压力图像。
26、进一步的，所述故障监测模块根据所获得的温差图像和压力图像获得温度帧和压力帧，根据所获得的温度帧和压力帧判断设备是否存在相应的故障，并生成相应的报警信号的过程包括：
27、将相互接触的若干个监测子区域组合成相应的监测区域，所述监测区域由若干个监测子区域构成，根据相应监测子区域的温差图像和压力图像获得该监测区域的合成温差图像和合成压力图像；
28、以合成温差图像为例，获得该监测区域的相邻温度帧，所述相邻温度帧是指按照合成温差图像的变化顺序前后相连的两帧温差图像，将其分别标记为前温度帧和后温度帧；
29、利用mse算法获得该相邻温度帧之间的图像相似度，采取同样的方法获得所有相邻温度帧之间的图像相似度，对所获得的图像相似度进行变化评估以获得相应的相似度变化系数；
30、设置相似度变化阈值，将所获得的相似度变化系数和所设置的相似度变化阈值进行比较，根据比较结果将所获得的相似度变化系数分为正常变化或异常变化，并将异常变化的相邻温度帧标记为异常节点；
31、当出现异常节点时，获得异常节点的出现时刻，同时获得异常节点所对应的温差数据，判断设备在该监测区域存在温差故障，并生成相应的温差报警信号，以此类推，采取同样的方法获得合成压力图像的异常节点，并获得相应的压力报警信号，所述报警信号包括温差报警信号和压力报警信号，将所获得的报警信号反馈至工作人员处，由工作人员根据所获得的报警信号对设备进行进一步的处理。
32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33、1、本发明通过在设备上设置多个采集温度和压力的单元，能够明显提高数据采集的广泛性和准确性，通过构建设备的数字孪生模型，结合所采集的温度和压力获得设备的温差孪生模型和压力孪生模型，将整个设备划分为若干个子区域，不同温度或压力用不同的颜色进行渲染，能够非常直观的对设备状态进行具体的查看；
34、2、通过将若干个监测子区域组合成监测区域，根据所获得的数字孪生模型生成监测区域的图像，本发明通过对图像的不同帧之间的相似度进行检测，获得出现明显区别的区域，即异常节点，能够利用图像识别技术实现对于设备故障的监测以及报警。
1.一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，包括主控中心，其特征在于，所述主控中心通信连接有数据采集模块、模型构建模块、区域划分模块、数据上传模块、图像生成模块、故障监测模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述数据采集模块对设备的温度数据进行采集的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述数据采集模块对设备的压力数据进行采集并存储的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述模型构建模块对设备的基本信息进行采集，根据所采集的基本信息构建设备的数字孪生模型的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述区域划分模块对设备进行划分以获得若干个监测子区域的过程包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述数据上传模块将所采集的温度数据和压力数据分别上传至数字孪生模型进行同步以获得相应的温差孪生模型和压力孪生模型的过程包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述图像生成模块根据温差孪生模型和压力孪生模型生成各个监测子区域的温差图像和压力图像的过程包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的终端信息数字化管理系统，其特征在于，所述故障监测模块根据所获得的温差图像和压力图像获得温度帧和压力帧，根据所获得的温度帧和压力帧判断设备是否存在相应的故障，并生成相应的报警信号的过程包括：
