CN104216389A - 一种基于物联网的空压机远程监控系统 - Google Patents

一种基于物联网的空压机远程监控系统 Download PDF

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龙林
程武山
陆文婷
胡小飞
李秀芹
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的空压机远程监控系统，其包括物联网的三层结构：感知层、网络层和应用层，所述的感知层采集下位空压机组的实时状态数据，通过网络层的无线传输到应用层，所述的应用层包括监控中心、厂商用户和普通用户，厂商用户和普通用户登录监控中心实时读取下位空压机组的数据，并发出运行指令控制下位空压机组的加载、卸载、开机或停机。本发明可实现空压机组的随时随地远程监控，保障了设备稳定、高效、低耗运行；可为客户提供故障预期诊断、智能维护及设备优化运行等服务，降低了产品售后运行和维护的服务成本，提高了服务水平，降低了能耗支出，具有显著实用价值。

Description

一种基于物联网的空压机远程监控系统
技术领域
本发明是涉及一种基于物联网的空压机远程监控系统，属于空压机远程监控技术领域。
背景技术
空压机远程监控系统能够方便技术人员不需要在现场就可以远程监控多台空压机的运行情况，并根据需要控制其运行状态。现有技术中无法解决因操作不当等原因发生故障而维修又跟不上，长时间停机将给用户带来巨大损失的问题。同时，也无法随时随地地了解到空压机的运行情况，也无法在出现故障问题时能给出及时的解决方案。
目前，关于空压机远程监控系统的设计通常是采用局域网的监控方式，无法克服时间地域上的问题，只能在局域网覆盖的区域内才能访问到现场的情况，在非厂区范围内将访问不到空压机的相关信息。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种能实现随时随地实时监控的基于物联网的空压机远程监控系统。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于物联网的空压机远程监控系统，包括物联网的三层结构：感知层、网络层和应用层，所述的感知层采集下位空压机组的实时状态数据，通过网络层的无线传输到应用层，所述的应用层包括监控中心、厂商用户和普通用户，厂商用户和普通用户登录监控中心实时读取下位空压机组的数据，并发出运行指令控制下位空压机组的加载、卸载、开机或停机。
所述的感知层包括空压机组及与其一一对应的PLC控制器，联控柜和数据传输终端DTU，PLC控制器与联控柜连接，联控柜与数据传输终端DTU连接，数据传输终端DTU与网络层连接。
所述的联控柜为主机，所述的PLC控制器为从机，联控柜与PLC控制器之间采取主机轮询，从机应答的点对点通信方式。
所述的联控柜采用SRC-LKG联控柜。
所述的PLC控制器为施耐德产的空压机专用控制器MAM-KY16S，或MAM-KY02S。
所述的PLC控制器还连接一文本显示器。
所述的数据传输终端DTU为外置式的D800GPRS DTU。
所述的网络层为CDMA\EVDO和GPRS网络，网络层一端与感知层的数据传输终端DTU连接，另一端与应用层的监控中心连接。
所述的监控中心包括SCADA应用服务器、Web服务器和数据库服务器，厂商用户和普通用户通过WEB请求与监控中心连接，即厂商用户和普通用户通过Internet/Intranet与监控中心连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)与现有技术相比，本发明提供的基于物联网的空压机远程监控系统，采用无线数据网络，可以随时随地实现空压机组的远程监控，保障了设备稳定、高效、低耗运行；
2)可以同时对多个空压机实行远程监控，为客户提供了故障预期诊断、智能维护以及设备优化运行等服务，从而为客户提供了高效的在线运行维护服务，降低了产品售后运行和维护的服务成本，提高了服务水平，降低了能耗支出，具有显著实用价值。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于物联网的空压机远程监控系统的结构框图；
图2为本发明的监控中心对下位空压机的控制流程图。
图中：1、空压机组；2、PLC控制器；3、联控柜；4、数据传输终端DTU；5、CDMA\EVDO和GPRS网络；6、监控中心；7、厂商用户；8、普通用户。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
实施例
如图1所示，本发明提供的一种基于物联网的空压机远程监控系统，包括物联网的三层结构：感知层、网络层和应用层，所述的感知层采集底层空压机的实时运行数据，通过网络层的无线传输到应用层，应用层包括监控中心6、厂商用户7和普通用户8，厂商用户7和普通用户8登录监控中心6实时读取下位空压机组1的数据，并发出运行指令控制下位空压机组1的加载、卸载、开机或停机。
所述的感知层包括空压机组1及与其一一对应的PLC控制器2，联控柜3和数据传输终端DTU 4，PLC控制器2与联控柜3连接，联控柜3与数据传输终端DTU 4连接，数据传输终端DTU 4与网络层连接。
所述的联控柜3采用SRC-LKG联控柜，联控柜3为主机，PLC控制器2为从机。联控柜3与PLC控制器2之间采取主机轮询，从机应答的点对点通信方式。联控柜3用MODEL485SI+C外接通信接口转换器，完成RS232到RS485转换。联控柜3具有数据采集、自动控制、连网控制、数据存储、数据查询、报表生成和系统参数设置等多个功能。
所述的PLC控制器2为施耐德产的空压机专用控制器MAM-KY16S，或MAM-KY02S。PLC控制器2与温度传感器、流量传感器、压力传感器等连接，实时获取空压机的运行数据。PLC控制器2还连接一文本显示器，以实时显示空压机的运行数据。
如图2所示，监控中心6通过联控柜3控制每个空压机的PLC控制器2，联控柜3将现场采集到的空压机组运行数据与联控柜的ID号封装成数据包，通过CDMA\EVDO和GPRS网络5将封装好的数据包发送到监控中心6，监控中心6服务器具有固定IP地址，厂商用户7和普通用户8可通过局域网接受传输过来的现场数据，通过解读和ID号判断数据包中数据来源，经过验证，通过则返回一个应答信号。联控柜3接受到上面的控制命令时，联控柜3通过寄存器读指令来控制下位空压机组1的加载、卸载、开机或停机，从机PLC控制器2响应后，回应相同的数据给主机联控柜3，若从机PLC控制器2检测数据错，不响应主机联控柜3，主机联控柜3做超时处理。
如图2所示，所述联控柜3的单机控制模式，是各空压机的PLC控制器2自行分析计算所得到空压机当前的供气压力、排气温度、各相电流及空压机所有运行状态，从而实现空压机的单机运行。
如图2所示，所述联控柜3的联网控制模式，是主机联控柜3采集下位空压机组联机供气压力与空压机用户参数中所设置的值相比较，若供气压力小于联机压力下限，自动将在所加入联机网络的下位机中寻找一台停机或空载的下位机，如空压机b，若找到则对下位空压机b发送开机或加载运行命令。若供气压力大于空压机用户参数中所设置的联机压力上限，则主机联控柜3将在所加入联机网络的空压机组中寻找一台正在加载运行的空压机，如空压机a，则对空压机a发送卸载控制命令。联控柜3通过联机控制能使供气压力维持在一定的范围内。
所述的数据传输终端DTU3为外置式的D800GPRS DTU。
所述的网络层为CDMA\EVDO和GPRS网络，网络层一端与感知层的数据传输终端DTU4连接，另一端与应用层的监控中心6连接。
所述的监控中心6包括SCADA应用服务器、Web服务器和数据库服务器，厂商用户7和普通用户8通过WEB请求与监控中心6连接，即厂商用户7和普通用户8通过Internet/Intranet与监控中心6连接。
本发明的工作原理是：PLC控制器2将空压机组1中的实时运行数据，如故障、压力、温度、电流、总管压缩空气压力及流量、总管水流量及压力、水泵及冷却塔所用电机电流温度流量等，采集和调变后输出给联控柜3，并通过文本显示器显示。联控柜3通过DTU 4将数据通过CDMA\EVDO和GPRS网络传输给监控中心6进行存储和处理。所述的监控中心6将经判断处理后的联控、单机运行以及启停控制信号再通过无线网络传输给联控柜3。监控中心6根据用户给出空压机的控制命令，则发出相应的信号；若无用户命令，则根据负载压力自动地控制空压机的运行。厂商用户7和普通用户8通过Internet/Intranet输入特定网址进行web服务器请求访问空压机的监控界面，实时了解空压机的运行情况，并根据需要控制其运行状态。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网的空压机远程监控系统，其特征在于：包括物联网的三层结构：感知层、网络层和应用层，所述的感知层采集下位空压机组的实时状态数据，通过网络层的无线传输到应用层，所述的应用层包括监控中心、厂商用户和普通用户，厂商用户和普通用户登录监控中心实时读取下位空压机组的数据，并发出运行指令控制下位空压机组的加载、卸载、开机或停机。
2.如权利要求1所述的空压机远程监控系统，其特征在于：所述的感知层包括空压机组及与其一一对应的PLC控制器，联控柜和数据传输终端DTU，PLC控制器与联控柜连接，联控柜与数据传输终端DTU连接，数据传输终端DTU与网络层连接。
3.如权利要求2所述的空压机远程监控系统，其特征在于：所述的联控柜为主机，所述的PLC控制器为从机，联控柜与PLC控制器之间采取主机轮询，从机应答的点对点通信方式。
4.如权利要求2或3所述的空压机远程监控系统，其特征在于：所述的PLC控制器还连接一文本显示器。
5.如权利要求1所述的空压机远程监控系统，其特征在于：所述的网络层为CDMA\EVDO和GPRS网络，网络层一端与感知层的数据传输终端DTU连接，另一端与应用层的监控中心连接。
6.如权利要求1所述的空压机远程监控系统，其特征在于：所述的监控中心包括SCADA应用服务器、Web服务器和数据库服务器，厂商用户和普通用户通过WEB请求与监控中心连接，即厂商用户和普通用户通过Internet/Intranet与监控中心连接。
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