CN100416618C - 设备点检方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备点检方法及系统，设备点检方法是在监管区域构建无线自主网络，无线自主网络的网络节点支持近距离无线收发，监管设备的设备参数和测点信息存储在设备标识装置中，点检监管设备时，设备标识装置存储的测点信息上载到巡检工具，巡检工具得到的检测结果通过无线自主网络传送到上位机；设备点检系统是在监管区域设置无线自主网络，在监管设备上安装设备标记装置，无线自主网络的网络节点采用射频收发电路和存储有zigbee网络协议栈软件的中央处理器电路实现，设备标记装置包括中央处理器电路、与中央处理器连接的射频发送电路、电源和控制电源工作的唤醒芯片。本发明可以提高点检效率，保证检测结果的回送质量。

Description

设备点检方法及系统

技术领域

本发明涉及设备点检方法及系统。

背景技术

工业领域通常要同时管理大量设备，需要对这些设备进行点检，现有技术中依靠大量人力现场进行寻找测点、辨别设备修理情况，效率低，误差多。特别是点检中有测振、测温、测压、测厚、测速等多种类型的测量要求，相应采用的巡测工具也种类繁多，甚至同一需点检设备有多种类型的测点的复杂情况。因为巡检时不便另外携带专门的数据传输设备，现有的设备点检管理思路是人工寻找测点并检测查看，然后通过巡测工具直接远距离上传到管理区域的上位机进行统计处理，这种方法的缺点是由于发送地点和距离不确定，受传播环境影响严重，实用效果不容乐观，更无助于解决同一需点检设备有多种类型的测点的复杂情况。提出一种能够解决点检工作混乱状况的设备点检方案，是现有技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供远程的设备点检方法及系统，以便提高设备点检工作的效率和质量。

为实现本发明所述目的，本发明提供了设备点检方法及系统。本发明提供的设备点检方法，是在监管区域构建无线自主网络，无线自主网络的网络节点支持近距离无线收发，巡检工具设置与网络节点相应进行收发的射频收发电路和天线，需点检设备的设备参数和测点信息存储在设备标识装置中，点检需点检设备时，设备标识装置存储的测点信息上载到巡检工具，巡检工具得到的检测结果通过无线自主网络传送到上位机。

而且，无线自主网络的网络节点无线收发范围为100～1000米，在网络节点存储该节点无线收发范围内所有需点检设备和测点的具体位置信息，巡检工具处于该范围内时，具体位置信息上载到巡检工具。

而且，设备标识装置的无线收发范围为0.5～30米，在该范围内采用巡检工具唤醒设备标识装置通电工作。

而且，为需点检设备设定设备编码，设备编码和序号组成测点的唯一测点编码，设备编码和测点编码储存在设备标识装置中。

本发明提供的设备点检系统，是在监管区域设置无线自主网络，在需点检设备上安装设备标识装置，无线自主网络的网络节点采用射频收发电路和存储有zigbee网络协议栈软件的中央处理器电路实现；设备标识装置包括中央处理器电路、与中央处理器连接的射频发送电路、电源和控制电源工作的唤醒芯片；巡检工具设置有与网络节点相应进行收发的射频收发电路和天线，以及用来唤醒设备标识的装置。

而且，巡检工具包括测振仪、红外测温仪和数据录入装置，红外测温仪设置远距离感应红外线的GPRS模块。

而且，巡检工具设置用来唤醒设备标识装置、录入测量结果和回送测量结果的操作按键。

而且，设备标识装置设置接触到测点的感应探头。

而且，设备标识装置和现场监测工具集成制造，所述现场监管工具包括现场测量装置或电气设备。

而且，需点检设备为吊车时，吊车上安装至少一个设备标识装置和现场监测工具集成制造而成的产品。

采用本发明提供的方法和系统，以组网灵活的无线网络配合设备标识装置，既能改进点检方式，提高点检效率，还能保证检测结果的回送质量。本发明实施简单方便，能够在设备管理领域发挥重要作用。

附图说明

图1是本发明原理示意图；

图2是本发明实施例网络节点的结构图；

图3是本发明实施例巡检工具的结构图；

图4是本发明实施例设备标识装置的结构图；

图5是本发明实施例的射频收发电路图。

具体实施方式

本发明提供的方法是在监管区域构建无线自主网络，无线自主网络的网络节点2支持近距离无线收发，需点检设备5的设备参数和测点信息存储在设备标识装置4中，点检需点检设备5时，设备标识装置4存储的测点信息上载到巡检工具3，巡检工具3得到的检测结果通过无线自主网络传送到上位机1。所谓无线自主网络，是指构建了网络节点2后，能够自动建立网络联系进行信息传播的无线网络，适应性强，能够灵活应对增删需点检设备5、监管区域改变的各种可能情况。每一个网络节点2能够近距离无线收发，则这些布置在监管区域的网络节点2，不仅相互间以无线收发方式进行网络传递，而且在其收发范围内，能够与现场其他具有相应无线收发功能的设备配合作用，本发明选择了由工作人员带到现场的巡检工具3。由于点检工作涉及不同类型的测量，甚至同一设备的不同检测位置(测点)，因此采用安装在每个需点检设备5上的设备标识装置4记录测点信息、设备参数以备查。

本发明选择100～1000米作为网络节点2的无线收发工作范围，这个范围既不过远而导致传输质量下降，也不过近而导致布点密集实施不易。可在网络节点2存储该节点无线收发范围内所有需点检设备5和测点的具体位置信息，工作人员携带巡检工具3至某网络节点2无线收发范围内，便可上载此信息到巡检工具3，然后根据需要寻找具体需点检设备5，这种方案进一步提供了点检效率。考虑具体实施方便，网络节点2管理的需点检设备5数目最好能控制在一定数量(20)以下，本发明选择的范围对以上方案也很适合。巡检工具3与网络节点2以同样频率进行无线收发工作。因为不可能经常为大量设备更换设备标识装置4的电源，同时考虑到成本，设备标识装置4的无线收发功率不能很高，因此其无线收发范围一般在0.5～30米左右。为了节能，还可以令设备标识装置4一般处于睡眠状态，当需要某设备标识装置4工作时，巡检人员通过巡检工具3，发出特殊码唤醒该设备标识装置4接电工作，具体实施时也可将相应的唤醒控制设计在巡检人员经常佩戴的安全帽或胸牌上。由此，唤醒方式包括手动控制或自动触发两种方式：由巡检人员操作巡检工具3发送特殊码手动唤醒，巡检工具3可以事先存储点检计划，以避免激活计划外的设备标识装置3，还可以根据点检计划分类激活，例如可以专门激活测温点或测压点所在的设备标识装置4，或者分电类测点或机械类测点激活；巡检人员佩戴的安全帽或胸牌作为信号源不断发出特殊码随着巡检人员的位置自动唤醒。注意本发明所指的传输范围均是指最远传输距离的范围。为了数据处理方便，还可为需点检设备5设定设备编码，设备编码和序号组成测点的唯一测点编码，设备编码和测点编码储存在设备标识装置4中。设备点检时，工作人员携带巡检工具3至某网络节点2无线收发范围内，便可上载所有需点检设备5和测点的具体位置到巡检工具3，然后根据需要寻找具体需点检设备5，在此需点检设备5的设备标识装置4无线收发范围内上载设备参数和测点信息，选择测点进行检测后，通过网络节点2回传结果。

为了实现本发明的方法，本发明的系统包括现有技术中已有的上位机1、巡检工具3，设置无线自主网络，在需点检设备5上安装设备标识装置4(可以数个距离较近的需点检设备5由一个设备标识装置4管理)，无线自主网络的网络节点2采用射频收发电路2.2和存储有zigbee网络协议栈软件的中央处理器电路2.1实现，设备标识装置4包括中央处理器电路4.1、与中央处理器连接的射频发送电路4.2、电源4.4、控制电源工作的唤醒芯片4.3。由于zigbee技术组网灵活，添放主要起中转作用的节点也很容易，完全能够满足从监管区域到上位机1所在管理区域的无线传播需要。设备标识装置4的电源可采用电量能够使用3～8年的电池，也可用控制电源工作的唤醒芯片4.3以便节能。巡检工具3的电源属于现有技术，网络节点2耗电量极小，采用电池即可。现有巡检工具3包括测振仪、红外测温仪、数据录入装置和其他便携式测量工具，因为测量类型不同，这些巡检工具3的结构基本相同，包括中央处理器电路3.1、信号采集和转换电路3.3、键盘及选择开关3.4、显示电路3.5，差别主要在于信号采集和转换电路3.3的具体构成，例如测振仪与测温仪采用的传感器不同。而某些需要在现场持续检测的情况下，需要在需点检设备5上设置现场测量仪表或电气设备做为现场监管工具，此时采用的巡检工具3为数据录入装置，无需重复设置传感器，检测结果通过现场监管工具的显示器直接读数后录入即可。具体实施时，为了便于管理和安装，可以将设备标识装置3和现场测量仪表或电气设备集成制造为一体，共用显示器和电源、唤醒芯片等部分，现场监管工具也以待电唤醒的方式工作。电源尤其是需点检设备5为移动设备(例如吊车)时，需要安装至少一个设备标识装置和现场监管工具集成制造而成的产品，节约成本的作用更为明显。

为了适用于本发明的方法，巡测工具3需要设置与网络节点2相应进行收发的射频收发电路3.2，以及用来唤醒设备标识装置4、查看设备信息和测点信息、录入测量结果和回送测量结果的操作按键。需要指出的是，红外线测温仪有时用于野外，需要特别远的传输距离，因此可以特别添设远距离传播的GPRS模块。具体实施时，除了考虑成本等具体情况而选择不同中央处理器(或更简单的单片机)芯片外，网络节点2、设备标识装置4、巡测工具3都可采用类似的射频收发具体电路，只是设备标识装置的射频放大系数较小或省略射频放大电路。网络节点2、设备标识装置4、巡测工具3，都按zigbee传输协议无线收发，因此中央处理器芯片2.1、3.1和4.1存储相应zigbee网络协议栈软件。

本发明提供一种射频收发电路2.2、3.2、4.2的基本具体构成，参见图5，射频收发电路包括射频芯片及外围电路A、射频放大电路B、天线C，高频收发电路5和zigbee模块6中的射频芯片都可以采用CC2420芯片。CC2420是Chipcon公司推出的一款符合IEEE 802.15.4规范的2.4GHz射频芯片，只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE 802.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片设置无线传输硬件，支持数据传输率高达250kbps，可以实现多点对多点的快速组网。为了满足传输效果和距离需要，射频信号通过射频放大电路B才连接天线C。由于天线技术和数字通信接口技术一般为本领域技术人员所熟悉掌握，网络节点2、设备标识装置4、巡测工具3的具体电路参考CC2420芯片和具体实施时所用的中央处理器或单片机等各种具体芯片的使用说明资料即可实现。由于大规模集成芯片技术日益进步，所实现的功能越来越完备，中央处理器芯片4.1、射频发送电路4.2、以及控制电源工作的唤醒芯片4.3的功能可能被一个芯片完整实现，这种情况也应当属于本发明的技术方案实施例之一。

在检测信号采集转换比较简单的情况下，设备标识装置4还可设置直接接触到测点的感应探头4.5，以提供更灵活的点检方式。由于感应探头4.5是巡测工具3的信号采集及转换部分在设备标识装置4上的应用，因此这种方案也是本领域技术人员能够实施的，本说明书不予赘述。

Claims (10)

1. 一种设备点检方法，其特征是：在监管区域构建无线自主网络，无线自主网络的网络节点支持近距离无线收发，巡检工具设置与网络节点相应进行收发的射频收发电路和天线，需点检设备的设备参数和测点信息存储在设备标识装置中，点检需点检设备时，设备标识装置存储的测点信息上载到巡检工具，巡检工具得到的检测结果通过无线自主网络传送到上位机。

2. 根据权利要求1所述的设备点检方法，其特征是：无线自主网络的网络节点无线收发范围为100～1000米，在网络节点存储该节点无线收发范围内所有需点检设备和测点的具体位置信息，巡检工具处于该范围内时，具体位置信息上载到巡检工具以供选择需点检设备。

3. 根据权利要求1所述的设备点检方法，其特征是：设备标识装置的无线收发范围为0.5～30米，在该范围内采用存储有点检计划的巡检工具选择唤醒设备标识装置通电工作。

4. 根据权利要求1或2或3所述的设备点检方法，其特征是：为需点检设备设定设备编码，设备编码和序号组成测点的唯一测点编码，设备编码和测点编码储存在设备标识装置中。

5. 一种设备点检方法所用的系统，包括上位机、巡检工具，其特征是：在监管区域设置无线自主网络，在需点检设备上安装设备标识装置，无线自主网络的网络节点采用射频收发电路和存储有zigbee网络协议栈软件的中央处理器电路实现；设备标识装置包括中央处理器电路、与中央处理器连接的射频发送电路、电源和控制电源工作的唤醒芯片；巡检工具设置有与网络节点相应进行收发的射频收发电路和天线，以及用来唤醒设备标识的装置。

6. 如权利要求5所述的系统，其特征是：巡检工具包括测振仪、红外测温仪和数据录入装置，红外测温仪设置远距离收发无线信号的GPRS模块。

7. 如权利要求6所述的系统，其特征是：巡检工具设置用来唤醒设备标识装置、录入测量结果和回送测量结果的操作按键。

8. 如权利要求6或7所述的系统，其特征是：设备标识装置设置接触到测点的感应探头。

9. 如权利要求6或7所述的系统，其特征是：设备标识装置和现场监管工具集成制造，所述现场监管工具包括现场测量装置。

10. 如权利要求9所述的系统，其特征是：需点检设备为移动设备时，移动设备上安装至少一个设备标识装置和现场监管工具集成制造而成的产品。

Images