CN101847285A - 用于巡检及点检的rfid设备管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于巡检及点检的设备管理系统，因其采用中心服务器、RFID读写器，RFID操作证卡、RFID设备标签、RFID手持数据采集器以及打印机，使用时，通过中心服务器更新下传巡检路线、流程及检查项目到RFID手持数据采集器，将RFID操作证卡与RFID手持数据采集器认证成功后方可显示、选择巡检路线，利用RFID手持数据采集器读出RFID设备标签，RFID手持数据采集器显示设备巡检、点检项目，并逐项逐条的检查、监测、录入设备运行状态数据，上传巡检数据，进行比较、推断，得出故障预兆，诊断出故障，实时显示出故障隐患点、时间、状态描述、判断原因、采取措施，提醒员工及时处理，使入网设备运行状态处于可预见的管理状态，有效地避免突发故障和控制偶发故障的发生。

Description

用于巡检及点检的RFID设备管理系统

【技术领域】

本发明涉及一种基于RFID自动识别和数据采集技术领域中用于巡检及点检的设备管理系统。

【背景技术】

RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，被认为是21世纪十大重要技术之一。在如今的机器设备日益向大型化、精密化、机电一体化、自动化、智能化的方向发展，设备投资也越来越昂贵，与设备有关的费用在产品成本中的比例也不断提高，设备故障与事故发生给企业生产经营带来的损失也是越来越严重。

【发明内容】

本发明基于RFID自动识别和数据采集技术，针对企业设备管理的产生设备故障，及时、迅速地采取措施，把相关的对策与措施组成一个完整的保证体系，即建立设备巡检及点检的RFID设备管理系统。

为实现上述技术目的，本发明提供一种基于RFID自动识别和数据采集技术的用于巡检及点检的设备管理系统，其包括中心服务器、数据信息储存库、RFID设备标签、RFID操作证卡、RFID读写器、RFID手持数据采集器以及与中心服务器连接的打印机组成；通过所述的中心服务器更新下传巡检路线、流程及检查项目到所述的RFID手持数据采集器，企业员工将所述的RFID工操作证卡与所述的RFID手持数据采集器认证成功后方可显示、选择巡检路线，利用所述的RFID手持数据采集器读出安装在设备上的所述的RFID设备标签，所述的RFID手持数据采集器显示设备巡检、点检项目内容，并逐项逐条的检查、监测、录入巡检、点检运行状态数据，通过蓝牙、GPRS或USB接口线上传巡检数据至中心服务器内并保存，使中心服务器随时可以掌握现场设备的运行状态实况，结合中心服务器中的数据库中的数据信息，进行比较、推断，得出故障预兆，诊断出故障类型，实时显示出故障隐患点、时间、状态描述、判断原因、采取措施，严重时声光报警，提醒员工及时处理，使入网设备运行状态处于可预见、可预知的管理状态。

依据上述主要技术特征，所述的中心服务器是由建立数据库，设备档案、备件档案、设备和人员关联电子标签的数据、设备巡检线路及检查内容的数据、下载线路信息的数据以及采集检查及监测数据、分析数据、常发和典型故障中积累的资料和数据、隐患点位置、现象描述、判断原因、采取措施、处理方案、处理后效果及考核员工绩效的数据模块构成。

依据上述主要技术特征，所述的数据信息存储库是由将系统中的表格及数据信息保存于存储介质中，并定期生成档案便于追源查询的数据模块构成的。

依据上述主要技术特征，所述的RFID设备标签是由安装于巡检设备上和巡检设备一一对应，并用以记录巡检设备信息的数据模块。

依据上述主要技术特征，所述的RFID操作证卡是由根据员工分工性质、工作职能分类，将责、权、利内容写于RFID操作证卡中，授权于对应的员工，使员工对应不同责、权、利完成不同的工作的数据模块构成。

依据上述主要技术特征，所述的RFID读写器是用于读写RFID中的信息，并将员工责、权、利数据信息写入RFID操作证卡内以及将设备巡检或点检数据参数写入到RFID设备标签内，实现所述的人员和设备关联RFID的数据模块构成。

依据上述主要技术特征，所述的RFID手持数据采集器将测振单元、位置检测单元、红外测温单元、状态数据录入一体化，用于确认巡检设备、监测设备的参数、记录设备的运行状态并上传到中心服务器，所述的参数包括温度监测信息、振动监测信息的数据。

依据上述主要技术特征，所述的RFID手持数据采集器包括仪器主体、设置于仪器主体内部的主芯片CPU、设置于仪器主体上端的显示屏、分别设置于仪器主体内部的与主芯片CPU连接的液晶显示模块(ERC13264FS)、电源管理芯片(LTC3455)、存储器(M25P64)、湿度测量(DHT11)、红外测温模块(MLX90614)、测振模块(SCA3000)、RFID模块(RC522读卡芯片)以及连接于电源管理芯片(LTC3455)上的3.7V的锂电池。

依据上述主要技术特征，所述的RFID手持数据采集器对各类入网设备运行中的工艺、机械、电气、仪表各专业巡检及点检予以汇集，以提高巡检效率，避免各专业交汇而疏漏隐患。实现了综合巡检及点检的目的。

依据上述主要技术特征，所述的中心服务器内设有轴承温升超标的维护规程数据、设备振动控制规程模块、复数种联轴器维护规程数据、减速机的维护数据、密封圈装配操作规程数据、皮带输送机跑偏调整规程数据、链条传动拉紧度调整规程数据、地脚螺栓紧固规程数据；设备采购管理信息、设备安装管理信息、设备调试管理信息、设备维护与保养管理信息、设备检修与维护管理信息、设备动力管理信息、设备综合管理信息、设备部人力资源管理的表格数据形成数据平台。

本发明有益技术效果：因本技术方案采用中心服务器、RFID读写器、RFID操作证卡、RFID设备标签、RFID手持数据采集器组成，使用时，通过中心服务器更新下传巡检路线、流程及检查项目到RFID手持数据采集器(含测振单元、位置检测单元、红外测温单元、状态数据录入一体化)，企业员工将RFID工操作证卡与RFID手持数据采集器认证成功后方可显示、选择巡检路线，利用RFID手持数据采集器读出安装在设备上的RFID设备标签，RFID手持数据采集器显示设备巡检、点检项目内容，并逐项逐条的检查、监测、录入巡检、点检运行状态数据，通过蓝牙、GPRS或USB接口线上传巡检数据，使得中心服务器随时掌握现场设备的运行状态实况，结合中心服务器中的数据库中数据信息，进行比较、推断，得认出故障预兆，诊断出故障类型，实时显示出故障隐患点、时间、状态描述、判断原因、采取措施，严重时声光报警，提醒员工及时处理，使入网设备运行状态处于可预见、可预知的管理状态，有效地避免突发故障和控制偶发故障的发生。

为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下：

【附图说明】

图1为本发明中用于巡检及点检的RFID设备管理系统的硬件方框图；

图2为本发明中用于巡检及点检的RFID设备管理系统的原理图；

图3为本发明中一级巡检(处理表层隐患)的方框图；

图4为本发明中二级巡检(处理深层次隐患)的方框图；

图5为本发明中三级巡检(确保高效运转)的方框图；

图6为本发明中用于巡检及点检的RFID设备管理系统的流程图；

图7为本发明中RFID手持数据采集器的原理图；

图8为本发明中水泥工艺设备巡检的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图8所示，本发明结合具体实例说明一种用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其包括中心服务器、数据信息存储库、RFID设备标签、RFID操作证卡、RFID读写器、RFID手持数据采集器以及与中心服务器连接的打印机。

所述的中心服务器是由建立数据库，设备档案、备件档案、设备和人员关联电子标签的数据、设备巡检线路及检查内容的数据、下载线路信息的数据以及采集检查及监测数据、分析数据、常发和典型故障中积累的资料和数据、隐患点位置、现象描述、判断原因、采取措施、处理方案、处理后效果及考核员工绩效的数据模块构成。所述的数据信息存储库是由将系统中的表格及数据信息保存于存储介质中，并定期生成档案便于追源查询的数据模块构成的。

所述的RFID设备标签是由安装于巡检设备上和巡检设备一一对应，并用以记录巡检设备信息的数据模块。

所述的RFID操作证卡是由根据员工分工性质、工作职能分类将责、权、利内容写于RFID操作证卡中，授权于对应的员工，使员工对应不同责、权、利完成不同的工作的数据模块构成。

所述的RFID读写器是用于读写RFID中的信息，并将员工责、权、利数据信息写入RFID操作证卡内以及将设备巡检或点检数据参数写入到RFID设备标签内，实现所述的人员和设备关联RFID的数据模块构成。

所述的RFID手持数据采集器是将测振单元、位置检测单元、红外测温单元、状态数据录入一体化，用于确认巡检设备、监测设备的参数、记录设备的运行状态并上传到中心服务器，所述的参数包括温度监测信息、振动监测信息的数据。

所述的RFID手持数据采集器包括仪器主体、设置于仪器主体内部的主芯片CPU、设置于仪器主体上端的显示屏、分别设置于仪器主体内部的与主芯片CPU连接的液晶显示模块(ERC13264FS)、电源管理芯片(LTC3455)、存储器(M25P64)、湿度测量(DHT11)、红外测温模块(MLX90614)、测振模块(SCA3000)、RFID模块(RC522读卡芯片)以及连接于电源管理芯片(LTC3455)上的3.7V的锂电池。所述的主芯片CPU为STM32F103C8意法半导体32位单片机。所述的显示为LCD160X160液晶模块ERC13264FS-1。所述的RFID模块为RC522读卡芯片符合Mifare标准卡。所述的存储器为64Mbit M25P64。所述的电池：3.7V定制锂电池。所述的红外测温模块为红外测温传感器MLX90614测量范围-70to380℃的。所述的测振模块为三轴振动加速度传感器SCA3000加速度范围±2g(加速度，位移，速度)。所述的湿度测量为湿度传感器DHT11，测量范围20-90％、RH 0-50℃。

所述的压力情况为录入油压表、气压表、水压表参数，可按标准接口自动读入。所述的电压电流：录入电气控制设备电压、电流参数，也可按标准接口自动读入。所述的液晶显示模块可以显示10行，每行10个汉字或20个英文字母符号。所述的RCC5222读卡芯片是飞利浦公司的RFID读卡芯片，符合Mifare标准卡。所述的存储器是意法半导体的串行64Mbit FLASH。所述的红外测温传感器是芬兰Melexis公司的高性能红外测温模块，视角范围能达到10度。SCA3000是芬兰VTI公司的三轴加速度传感器，能检测XYZ三个轴向的加速度。DHT11是国产的数字型湿度传感器。STM32F103C8是意法半导体公司的工业级的32位单片机，主频为72M。通过蓝牙、GPRS或USB接口线和上位机通讯。

所述的中心服务器内设有轴承温升超标的维护规程数据、设备振动控制规程模块、复数种联轴器维护规程数据、减速机的维护数据、密封圈装配操作规程数据、皮带输送机跑偏调整规程数据、链条传动拉紧度调整规程数据、地脚螺栓紧固规程数据；设备采购管理信息、设备安装管理信息、设备调试管理信息、设备维护与保养管理信息、设备检修与维护管理信息、设备动力管理信息、设备综合管理信息、设备部人力资源管理的表格数据形成数据平台。

所述的巡检设备参数包括巡检设备、感观监测信息、温度监测信息、润滑油监测信息、振动监测信息、超声波监测信息、设备润滑信息、设备防腐、工艺质量信息、加工质量信息以及主要备件使用寿命参数档案；所述的巡检设备包括轮带、托轮、大小齿轮、液压档轮、筒体、窑前后密封、液压站、窑口浇注料以及燃烧系统；所述的感观监测信息包括异响参数、漏灰参数、传送带松弛信息以及螺栓松动参数；所述的温度监测信息包括进油温度、回油温度、环境温度以及轴承温度；所述的润滑油监测信息包括磁性微粒、光谱分析、贴谱分析以及滤清器；所述的振动监测信息包括X项、Y项、Z项的旋转的角度参数；所述的超声波监测信息包括焊缝、锻造裂纹以及腐蚀凹陷；所述的设备润滑信息包括定期参数、定量参数以及定质参数；所述的工业质量信息包括破碎机出口参数、生料石灰石参数以及孰料参数；所述的主要设备使用寿命参数包括锤头、锤轴、篦板、衬板、轴承、铲齿以及传送带参数。

用于一般技术员工使用权限的一级巡检表层隐患模块、用于专业技师使用权限的二级巡检模块以及用于高级专家技师的三级巡检模块。所述一级巡检(处理表层隐患)模块包括轴承的温度及温升参数模块、设备的振动值参数模块、设备运行的电流参数模块、减速去的声音参数模块、设备的供电供水供气参数模块、设备的无刮卡碰磨参数模块、设备无异常气味参数模块、各处的连接螺栓的紧固参数模块。所述二级巡检(处理深层次隐患)模块包括核查设备的表层隐患参数模块、巡查设备深层次隐患参数模块、刷卡审核巡检记录参数模块、根据数据平台调整巡检重点参数模块以及对一级巡检落实绩效考核参数模块。所述三级巡检(确保高效运转)模块包括督促隐患的处理与解决模块、对一二级巡检意见做最终结论、根据数据平台提升巡检效果参数模块、发现故障并分析原因及落实抢修参数模块以及掌握技术发展动向落实三级巡检参数模块。

利用RFID读写器将员工使用责、权、利数据3信息写入到RFID操作证卡以及将设备所需巡检或点检数据参数分别写入到RFID设备标签内，同时也储存于中心服务器内；所述中心服务器分别从RFID操作证卡内读取所述的员工责、权、利数据和员工信息和从RFID设备标签内读取所述的使用责、权、利数据和所需要巡检或点检数据参数；所述的RFID手持数据采集器分别从RFID设备标签内读取巡检或点检所记录数据的和通过测试或注册方式从RIFID操作证卡内读取考核员工使用的责、权、利数据和信息；所述的RFID手持数据采集器将所述读取的考核员工使用的责、权、利数据和所需要巡检或点检数据参数上传或下传于中心服务器。

利用RFID读写器将设备所需要巡检及点检的相关数据信息分别相应写入RFID操作证卡内和中心服务器内部，中心服务器将所写的或者读取的数据，建立不同设备项目数据库以及设备管理数据和员工使用责、权、利的数据库，并建立设备巡检线路以及被检查项目内容、下载线路信息，采集所检查数据、分析数据，并给出不同类别的员工给出不同巡检和点检的检查项目内容。

在中心服务器内部还设置有简易诊断程序和精密诊断程序。简易诊断程序为：RFID读写器从中心服务器内读取数据信息，对特征信号进行测取动作，然后，将测取后的特征信号进行信号预处理，信号预处理后变成征兆信号，同时，提取敏感信号，然后对敏感信号进行判断，若出现无异常现象，则所述的读取信号反馈到中心服务器，若出现有异常信号，进入标准模式内，进行简易的诊断，并向巡检的考核人员发出提示，是否进行维修。若上述的简易诊断程序中出现异常现象，将所述的故障情况进行诊断决策，判断是否进行重点监视、巡回监视，还是停机维修，即为精密诊断程序。

所述的RFID技术可以应用于综合巡检及点检(包括工艺巡检、机械巡检、电气巡检、自控巡检交叉多个专业)，以提高巡检及点检效率，避免由于专业之间交汇而疏漏隐患，并设置专职润滑工、维护工的日常巡检及点检，结合各岗位责、权、利的绩效考核机制，建立设备巡检、点检的网络。

在本实施例中，以水泥企业的工业设备的工艺流程为例说明本电子标签技术方案，如图8所示，工业流程的巡检工序分别为原料巡检，生料巡检、煅烧巡检、孰料巡检、包装巡检等五个部分。所述的原料巡检是采样化验工RFID手持数据采集器必须根据制定的时间去指定的取料点刷RFID设备标签，以确保取样是从定人、定点、定时、定量、定质采集的。中心服务器采集RFID手持数据采集器的数据，可达到管理的目的。所述的生料巡检、煅烧巡检、熟料巡检以及包装巡检的步骤与上述的原料巡检相似，这些区域内设备比较多(例如电机、风机、提升设备等)，流水线作业，必须保证设备的正常运转。通过在关键位置放置RFID设备标签，定时读去信息，一是保证巡检人员到岗，二是对需要巡检的设备进行参数的读取记录三是定时完成需要执行的工作，例如润滑工将RFID操作证卡与RFID手持数据采集器认证(定人)成功后方可显示工作流程，利用RFID手持数据采集器读出安装在设备上的RFID设备标签(定点)，然后RFID手持数据采集器显示设备定质、定量、定周期的润滑图标，实行“五定”管理。

通过人员的分类，一级巡检的人员主要是巡检员或润滑员，二级巡检的人员主要是专业技师或车间主任，三级巡检的人员主要是专业工程师或者企业主管领导，通过一级、二级及三级完成不同职能的工作。一级巡检职能是寻找和处理表层隐患。二级巡检寻找和处理深层隐患。三级巡检是确保高效设备运转，决策各类隐患处理方案。

综上所述，因本技术方案采用中心服务器与中心服务器连接的RFID读写器，通过RFID读写器发放的RFID员工操作证卡、RFID设备标签，使用时，通过中心服务器更新下传巡检路线、流程及检查项目到RFID手持数据采集器(含测振单元、位置检测单元、红外测温单元、状态数据录入一体化)，企业员工将RFID员工操作证卡与RFID手持数据采集器认证成功后方可显示、选择巡检路线，利用RFID手持数据采集器读出安装在设备上的RFID设备标签，RFID手持数据采集器显示设备巡检、点检项目内容，并逐项逐条的检查、监测、录入巡检、点检运行状态数据，通过蓝牙、GPRS或USB接口线上传巡检数据，使得中心服务器随时掌握现场设备的运行状态实况，结合中心服务器中的海量数据库，进行比较、推断，得认出故障预兆，诊断出故障类型，实时显示出故障隐患点、时间、状态描述、判断原因、采取措施，严重时声光报警，提醒员工及时处理，使入网设备运行状态处于可预见、可预知的管理状态，有效地避免突发故障和控制偶发故障的发生。

Claims (9)

1.一种基于RFID自动识别和数据采集技术的用于巡检及点检的设备管理系统，其特征在于：其包括中心服务器、数据信息储存库、RFID设备标签、RFID操作证卡、RFID读写器、RFID手持数据采集器以及与中心服务器连接的打印机组成；通过所述的中心服务器更新下传巡检路线、流程及检查项目到所述的RFID手持数据采集器，企业员工将所述的RFID工操作证卡与所述的RFID手持数据采集器认证成功后方可显示、选择巡检路线，利用所述的RFID手持数据采集器读出安装在设备上的所述的RFID设备标签，所述的RFID手持数据采集器显示设备巡检、点检项目内容，并逐项逐条的检查、监测、录入巡检、点检运行状态数据，通过蓝牙、GPRS或USB接口线上传巡检数据至中心服务器内并保存，使中心服务器随时可以掌握现场设备的运行状态实况，结合中心服务器中的数据库中的数据信息，进行比较、推断，得认出故障预兆，诊断出故障类型，实时显示出故障隐患点、时间、状态描述、判断原因、采取措施，严重时声光报警，提醒员工及时处理，使入网设备运行状态处于可预见、可预知的管理状态。

2.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的中心服务器是由建立数据库，设备档案、备件档案、设备和人员关联电子标签的数据、设备巡检线路及检查内容的数据、下载线路信息的数据以及采集检查及监测数据、分析数据、常发和典型故障中积累的资料和数据、隐患点位置、现象描述、判断原因、采取措施、处理方案、处理后效果及考核员工绩效的数据模块构成。

3.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的数据信息存储库是由将系统中的表格及数据信息保存于存储介质中，并定期生成档案便于追源查询的数据模块构成的。

4.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的RFID设备标签是由安装于巡检设备上和巡检设备一一对应，并用以记录巡检设备信息的数据模块。

5.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的RFID操作证卡是由根据员工分工性质、工作职能分类，将责、权、利内容写于RFID操作证卡中，授权于对应的员工，使员工对应不同责、权、利完成不同的工作的数据模块构成。

6.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的RFID读写器是用于读写RFID中的信息，并将员工责、权、利数据信息写入RFID操作证卡内以及将设备巡检或点检数据参数写入到RFID设备标签内，实现所述的人员和设备关联RFID的数据模块构成。

7.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的RFID手持数据采集器是将测振单元、位置检测单元、红外测温单元、状态数据录入一体化，用于确认巡检设备、监测设备的参数、记录设备的运行状态并上传到中心服务器，所述的参数包括温度监测信息、振动监测信息的数据。

8.如权利要求7所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在在于：所述的RFID手持数据采集器包括仪器主体、设置于仪器主体内部的主芯片CPU、设置于仪器主体上端的显示屏、分别设置于仪器主体内部的与主芯片CPU连接的液晶显示模块(ERC13264FS)、电源管理芯片(LTC3455)、存储器(M25P64)、湿度测量(DHT11)、红外测温模块(MLX90614)、测振模块(SCA3000)、RFID模块(RC522读卡芯片)以及连接于电源管理芯片(LTC3455)上的3.7V的锂电池。

9.如权利要求1所述的用于巡检及点检的RFID设备管理系统，其特征在于：所述的中心服务器内设有轴承温升超标的维护规程数据、设备振动控制规程模块、复数种联轴器维护规程数据、减速机的维护数据、密封圈装配操作规程数据、皮带输送机跑偏调整规程数据、链条传动拉紧度调整规程数据、地脚螺栓紧固规程数据；设备采购管理信息、设备安装管理信息、设备调试管理信息、设备维护与保养管理信息、设备检修与维护管理信息、设备动力管理信息、设备综合管理信息、设备部人力资源管理的表格数据形成数据平台。

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