预测性分析系统边缘端部署案例
一、系统架构概述
我们的机器人健康监测系统采用“一机一柜”的分布式边缘部署模式：
- 每台工业机器人配备一台专用边缘端设备；
- 边缘端集成定制化工控机 + 多通道电流传感器接口 + 通信模块；
- 整套设备直接安装于机器人本地控制柜内，实现就近采集、本地计算、远程上报。
核心理念：即插即用、独立运行、安全隔离
二、硬件组成与功能
| 组件 | 说明 |
|---|---|
| 定制边缘端 | 基于工业级x86工控机，预装采集卡与AI推理模型，支持7×24小时稳定运行 |
| 多通道电流传感器卡组 | 每个机器人轴（关节）对应一路电流采集通道，可同时监测全部运动轴（通常6–7轴）； 仅需在机器人伺服驱动器到电机的动力线中选取其中一相，卡上可拆卸式电流传感器，并将传感器信号线接入对应轴的边缘端通道即可。无需改动PLC程序或主电路结构。 |
| 4G工业路由器 | 内置4G全网通模块，支持自动连接运营商网络，确保无工厂网络环境下仍可上传数据至云端服务器； 若现场具备局域网，可通过网线接入工厂网络，优先使用有线连接提升稳定性与带宽。 |
就近部署大幅降低信号干扰风险，避免长距离布线；同时与主控系统物理隔离，确保不影响机器人正常运行。
三、安装位置与布局
- 安装位置：机器人本体配套的电气控制柜内部（通常位于机器人底座或附近立柜）；若控制柜内部空间不足，亦可放置于控制柜外部。
- 固定方式：采用DIN导轨或螺栓固定，符合工业安装规范。
- 空间要求：标准19英寸机架或紧凑型控制柜均可容纳（设备尺寸：约200×150×60mm）。
- 散热与防护：工作温度范围 -10°C ～ +60°C，满足大多数工业现场环境。
就近部署大幅降低信号干扰风险，避免长距离布线；同时与主控系统物理隔离，确保不影响机器人正常运行。
四、通信与联网方式
服务端可以部署于云端服务器，也可以部署工厂、企业内部服务器，灵活适配不同工厂基础设施：
| 联网方式 | 适用场景 | 特点 |
|---|---|---|
| 4G无线联网 | 工厂无网络覆盖、临时产线、老旧车间 | 即装即用，无需IT配合，快速上线 |
| 有线以太网接入 | 已有工业局域网、对数据安全要求高 | 带宽稳定，延迟低，支持内网部署 |
边缘端支持系统自检、断点续传，服务端可远程监控边缘端运行状态。
五、部署优势总结
- 一机一柜，独立自治：每台机器人拥有专属边缘节点，互不干扰；
- 全轴覆盖，精准感知：每个运动轴独立监测，故障定位到具体关节；
- 免改造、快部署：平均单台安装时间 < 2小时，无需停机改造；
- 网络灵活，适应性强：4G/有线双模，适配各类工厂环境；