CN104867201A - 一种运维用移动终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运维用移动终端设备，包括：中央处理器、图像采集模块、通讯模块、显示器、打印模块、键盘阵列和外部存储接口；中央处理器获取图像采集模块采集的工业设备的图像数据信息；通讯模块与工业设备进行数据交互，并将获取的工业设备的运行数据传输给中央处理器；显示器显示中央处理器获取和/或处理的工业设备的数据信息；打印模块接收并执行中央处理器对工业设备数据信息进行打印的指令；中央处理器接收键盘阵列输入的相应控制指令；外部存储接口与中央处理器连接，传输用户数据至外接存储设备。避免了在对工业设备进行运维过程中，需要多个运维设备共同协作的繁琐过程，实现了一站式运维工作，简化了运维过程，提高了工作效率。

Description

一种运维用移动终端设备

技术领域

本发明涉及工业运维领域，特别是涉及一种运维用移动终端设备。

背景技术

工业决定着国民经济现代化的发展速度、规模和水平，在世界各国国民经济中起着主导作用，安全有序的工业作业至关重要。

在工业作业现场，工作人员经常需要对现场设备和设施等进行巡检与记录，以对异常情况进行检测、分析、解决和验证，即对工业设备进行运维。传统方式的运维，工作人员通过电脑获取各设备的运行情况，并对异常情况有针对性地检测和分析；采用照相机获取现场设备或设施的现状，对于异常情况进行图像特写来进一步获取具有价值的信息；对巡检记录或者异常情况编写成报告，并通过打印机将报告打印出来。然而，工业现场环境较为恶劣，将照相机拍摄的工业设备的图像传输到电脑上，再通过电脑获取工业设备的运行数据，并对工业设备的图像和运行数据进行整合分析，进而生产运维报告，然后连接电脑和打印机，将运维报告打印出来，当现场缺乏任一设备，则不能很好的完成运维，例如，当现场没有打印机时，无法及时获得运维报告。一系列的操作和整合，需要多种设备协作，使得过程较为繁琐，操作不便，效率低下。

因而，如何简单方便的对工业现场的设备和设施进行巡检和记录，一站式完成运维工作，从而简化运维过程、提高效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种运维用移动终端设备，可以一站式完成运维工作，从而简化运维过程、提高效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种运维用移动终端设备，用于对工业设备进行巡检和记录，包括：中央处理器、图像采集模块、通讯模块、显示器、打印模块、键盘阵列和外部存储接口；

其中，所述图像采集模块与所述中央处理器连接，所述中央处理器获取所述图像采集模块采集的所述工业设备的图像数据信息；

所述通讯模块与所述中央处理器连接，所述通讯模块与所述工业设备进行数据交互，并将获取的所述工业设备的运行数据传输给中央处理器；

所述显示器与所述中央处理器连接，显示所述中央处理器获取和/或处理的所述工业设备的数据信息；

所述打印模块与所述中央处理器连接，接收并执行中央处理器对所述工业设备数据信息进行打印的指令；

所述键盘阵列与所述中央处理器连接，中央处理器接收键盘阵列输入的相应控制指令；

所述外部存储接口与所述中央处理器连接，传输用户数据至外接存储设备。

优选的，所述图像采集模块包括嵌入式数字摄像头，所述图像采集模块通过CAM通讯接口与所述中央处理器交互数据。

优选的，所述图像采集模块包括嵌入式模拟摄像头和A/D转换模块，所述图像采集模块通过CAM总线与所述中央处理器连接。

优选的，所述打印模块包括嵌入式点阵式打印机，所述打印模块通过并行通讯接口与所述中央处理器进行通讯。

优选的，所述显示器为OLED显示屏，所述显示器与所述中央处理器通过并行通讯接口进行信息交互。

优选的，所述键盘阵列通过GPIO接口与所述中央处理器连接。

优选的，所述外部存储接口通过SD总线与所述中央处理器连接。

优选的，所述通讯模块包括433MHz无线通信单元、RS485通信单元、以太网通信单元和/或USB通信单元，所述通讯模块通过URAT与所述中央处理器连接。

优选的，还包括：可充电电池。

优选的，所述运维用移动终端设备为便携式运维用移动终端设备。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的一种运维用移动终端设备，包括：中央处理器、图像采集模块、显示器、打印模块、键盘阵列、外部存储接口和通讯模块。将拍照、信息处理和打印等多个功能集成在一个运维用移动终端设备中，在对工业设备和设施进行巡检和记录的过程中，中央处理器可以直接对图像采集模块采集的工业设备的图像信息和通讯模块获取的工业设备的数据信息进行检测和分析，并将需要的信息通过打印模块直接输出打印，避免了在对工业设备和设施进行运维过程中，需要多个运维设备共同协作的繁琐过程，从而简化了运维过程，实现了一站式运维工作，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的运维用移动终端设备结构示意图；

图2为本发明一个实施例中采用嵌入式数字摄像头进行图像采集的原理图；

图3为本发明一个实施例中采用嵌入式模拟摄像头进行图像采集的原理图；

图4为本发明一个实施例中打印模块工作原理示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前对工业现场的设备和设施进行巡检和记录时，需要通过照相机、电脑和打印机等多个设备共同协作，一系列的操作和整合使得运维过程较为繁琐，效率低下。

基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种运维用移动终端设备，用于对工业设备进行巡检和记录，包括：中央处理器、图像采集模块、通讯模块、显示器、打印模块、键盘阵列和外部存储接口；

其中，所述图像采集模块与所述中央处理器连接，所述中央处理器获取所述图像采集模块采集的所述工业设备的图像数据信息；

所述通讯模块与所述中央处理器连接，所述通讯模块与所述工业设备进行数据交互，并将获取的所述工业设备的运行数据传输给中央处理器；

所述显示器与所述中央处理器连接，显示所述中央处理器获取和/或处理的所述工业设备的数据信息；

所述打印模块与所述中央处理器连接，接收并执行中央处理器对所述工业设备数据信息进行打印的指令；

所述键盘阵列与所述中央处理器连接，中央处理器接收键盘阵列输入的相应控制指令；

所述外部存储接口与所述中央处理器连接，传输用户数据至外接存储设备。

本发明实施例所提供的方案，实现了一站式完成运维工作，从而简化了运维过程、提高了工作效率。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的运维用移动终端设备结构示意图。

本发明的一个实施例所提供的一种运维用移动终端设备，用于对工业设备进行巡检和记录，其特征在于，包括：中央处理器11、图像采集模块12、通讯模块13、显示器14、打印模块15、键盘阵列16和外部存储接口17；其中，所述图像采集模块12与所述中央处理器11连接，所述中央处理器11获取所述图像采集模块12采集的所述工业设备的图像数据信息；所述通讯模块13与所述中央处理器11连接，所述通讯模块13与所述工业设备进行数据交互，并将获取的所述工业设备的运行数据传输给中央处理器11；所述显示器14与所述中央处理器11连接，显示所述中央处理器11获取和/或处理的所述工业设备的数据信息；所述打印模块15与所述中央处理器11连接，接收并执行中央处理器11对所述工业设备数据信息进行打印的指令；所述键盘阵列16与所述中央处理器11连接，中央处理器11接收键盘阵列16输入的相应控制指令；所述外部存储接口17与所述中央处理器11连接，传输用户数据至外接存储设备。

在本实施例中，用户通过键盘阵列16输入相应的控制指令，以控制中央处理器11实现对运维用移动终端设备进行相应的操作。在工业现场，通过图像采集模块12获取工业设备和设施的图像信息，用户还可以通过通讯模块13获取工业设备或设施的运行数据，通过中央处理器11自动将工业设备或设施的运行数据和图像进行整合分析，生成包括各种工业设备数据信息的运维报告，并通过打印模块15直接将运维报告打印出来。此外，还可以通过外部存储接口17将工业设备或设施的运行数据、图像以及生成的运维报告等存储至外接存储设备。

本实施例提供的运维用移动终端设备，一站式完成运维工作，对工业设备和设施进行巡检和记录的过程中，中央处理器可以直接对图像采集模块采集的工业设备的图像信息和通讯模块获取的工业设备的数据信息进行检测和分析，并将需要的信息通过打印模块直接输出打印，避免了在对工业设备和设施进行运维过程中，需要多个运维设备共同协作的繁琐过程，从而简化了运维过程，提高了工作效率。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备，所述图像采集模块包括嵌入式数字摄像头，所述图像采集模块通过CAM通讯接口与所述中央处理器交互数据。

在本实施例中，图像采集模块优选采用的是嵌入式数字摄像头。嵌入式数字摄像头可以调节焦距，主要由镜头、图像传感器和A/D转换芯片组成。其中，图像传感器是一种半导体芯片，表面包含有几十万到几百万的光电二极管，当光电二极管受到光照时，会产生电荷，被摄物体经过镜头聚焦至图像传感器上，而图像传感器是由多个X-Y纵横排列的像素点组成，每个像素点都由一个光电二极管及对应的相关电路组成，光电二极管将光线转变为电荷，收集到的电荷总量和光线强度成一定的比例，所积累的电荷在相关电路的控制下，逐点移出，经过滤波和放大，再经过数字信号处理后形成视频信号输出。

如图2所示，图2为本实施例中采用嵌入式数字摄像头进行图像采集的原理图。中央处理器11的13个GPIO，即通用输入/输出接口，分别连接嵌入式数字摄像头121的D0：D7，PCLK，HS，VS，WEN，FLD等13个信号引脚。其中D0：D7表示并行数据的第一至第八位信息，通过D0：D7数据线依次获取嵌入式数字摄像头X-Y纵横排列的各个像素点数据；PCLK表示嵌入式数字摄像头的像素时钟信号；HS表示水平同步信号，当HS为高电平时，嵌入式数字摄像头的数据端口随着像素时钟信号PCLK的运转，先后输出一行的像素数据，当一行数据传输完成时，HS转为低电平。在HS为高电平期间，每一个PCLK时钟输出一个基本数据单元，而且数据在PCLK处于上升沿阶段时维持稳定；VS表示垂直同步信号，当VS为低电平时，表明正在传送一幅图像，当VS由低电平变为高电平时，表明一幅图像的数据已经传送完成，而在VS为低电平期间，使用HS信号来换行，当HS由高电平变为低电平时，表明一行数据已经传送完毕，当HS由低电平变为高电平时，表明新的一行数据开始传输；WEN表示写使能，当WEN为低电平时，不获取嵌入式数字摄像头的数据，当WEN为高电平时，获取嵌入式数字摄像头的数据；FLD表示场ID信号；中央处理器通过一路GPIO获取控制拍摄的按键的状态，当没有控制拍摄的按键按下时，中央处理器输出视频信号，当控制拍摄的按键按下时，GPIO为低电平，中央处理器立即将当前的视频信号数据保存，输出一张图片，控制拍摄的按键弹起后，又继续输出视频信号，完成拍摄。

嵌入式数字摄像头采用专业的CCD感光芯片(420线)，即电荷耦合感光芯片，具有灵敏度高，噪音小，信噪比大等优点；通透性、明锐度都很好；可以适应较恶劣的室外环境。此外，嵌入式数字摄像头具有较高的像素和性能，体积很小，方便集成；用户可根据需求进行个性化设计；采用工业级材质，能适应现场恶劣环境。

需要说明的是，图像采集模块12也可以包括嵌入式模拟摄像头122和A/D转换模块123，所述图像采集模块通过CAM总线与所述中央处理器连接。

嵌入式数字摄像头集成了ADC转换器，直接将输出的数字信号与中央处理器的CAM接口连接即可实现图像捕捉，而嵌入式模拟摄像头122采集的模拟信号需要经过A/D转换模块123进行转换，然后才能通过CAM总线与中央处理器进行通讯，如图3所示，嵌入式模拟摄像头122输出模拟信号Vin(电压值)，经过A/D转换，将模拟信号转换成数字信号，其中，A/D转换后的工作原理请参考上述实施例中嵌入式数字摄像头的工作原理，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例中，所述打印模块15包括嵌入式点阵式打印机151，所述打印模块15通过并行通讯接口与所述中央处理器11进行通讯。

采用嵌入式点阵式打印机，可打印字符和图像。如图4所示，图4为本实施例中打印模块工作原理示意图。中央处理器11的12个GPIO，分别连接嵌入式点阵式打印机151的通讯接口D0：D7，STB，BUSY，ACK和ERR等12个信号引脚。其中，D0：D7表示并行数据的第一至第八位信息，每个信号当其对应的逻辑为1时为高电平，逻辑为0时为低电平。STB表示数据选通信号，该信号处于上升沿时打印数据被嵌入式点阵式打印机读入并锁存。BUSY表示“忙”信号，高电平表示打印机“忙”，不能接收数据。ACK表示应答信号，该应答信号是嵌入式点阵式打印机读入打印数据后返回的应答，低电平表示数据已被接受而且嵌入式点阵式打印机准备好接受下一数据。ERR表示出错信号，当嵌入式点阵式打印机出现故障时，嵌入式点阵式打印机输出高电平，无故障时，嵌入式点阵式打印机输出低电平。

通过一个控制打印的按键控制打印输出，当控制打印的按键按下后，此时中央处理器连接控制打印的案件的GPIO引脚通过开关接GND，为低电平，中央处理器向打印机输出打印命令。

嵌入式点阵式打印机的机械以及电气结构相对简单，性价比高；耗材费用低，纸张适应面广；用户可以根据嵌入式点阵式打印机特有的多份拷贝、复写打印和连续打印等功能，灵活设计，以满足打印时的不同需求。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备，所述显示器为OLED显示屏，所述显示器与所述中央处理器通过并行通讯接口进行信息交互。

在本实施例中显示器采用OLED显示屏的优点在于，OLED显示屏工作温度可到-40℃～80℃，可以保证运维用移动终端设备在低温下不出现无法显示或者反映迟钝现象，在高温下不出现显示变色的情况，适应各种恶劣环境，提高了运维用移动终端设备的环境适应能力。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备，所述键盘阵列通过GPIO接口与所述中央处理器连接。

所述键盘阵列包括多个按键，每个按键或多个按键的组合代表不同的功能用途，如上述实施例所述的控制拍摄的按键和控制打印的按键等，中央处理器通过与相应的按键连接的GPIO接口判断具有相应功能的按键是否按下，以判断所要执行的操作命令。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备，所述外部存储接口通过SD总线与所述中央处理器连接。

在本实施例中，外部存储接口作为SD卡接口，支持SD卡和CF卡，用于存放用户的数据，所述的用户的数据包括运维用移动终端设备拍摄的工业设备图像信息和通讯模块获取的工业设备运行数据信息，以及中央处理模块对获得的工业设备图像数据信息、运行数据信息进行分析处理后所得的数据信息，给用户提供外部存储接口，可以支持高达32GB存储空间扩展，以满足用户不同的存储需求。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备，所述通讯模块包括433MHz无线通信单元、RS485通信单元、以太网通信单元和/或USB通信单元，所述通讯模块通过URAT与所述中央处理器连接。

在本实施例中，采用433MHz无线通讯技术，具有信号穿透能力很强、对通讯方向性要求低、可绕过障碍物、通讯可靠性高等优点，在恶劣的工业环境下，可方便、可靠的与工业设备进行数据交互，提高了运维用移动终端设备的实用性。RS485通信单元、以太网通信单元和USB通信单元等均采用工业级芯片，在恶劣的工业环境下，能够满足用户对于不同的通讯接口的需求。

进一步的，本实施例所提供的运维用移动终端设备，还包括：可充电电池。备有充电电池，可以随时随地使用运维用移动终端设备，不必为运维用移动终端设备专门设置电源接口和电源连接线，使得运维用移动终端设备使用更加方便，不必受到电源接口的位置和电源连接线的长度限制，减小了使用环境对运维用移动终端设备的使用限制。

在上述所有实施例的基础上，本发明一个实施例所提供的运维用移动终端设备为便携式运维用移动终端设备。

便携式运维用移动终端设备，方便了运维用移动终端设备的携带，可以在高位或者空间狭小的情况下，完成运维工作。

综上所述，本发明提供的运维用移动终端设备，采用嵌入式平台，集成有线和无线通讯技术，满足用户对于不同的通讯方式的需求，可随时随地采集工业现场设备的运行情况，直接获取第一现场的各种信息，并将需要的信息直接现场打印出来。

将拍照、信息处理和打印等多个功能集成在一个便携式运维用移动终端设备中，在对工业设备和设施进行巡检和记录的过程中，中央处理器可以直接对图像采集模块采集的工业设备的图像信息和通讯模块获取的工业设备的数据信息进行检测和分析，并将需要的信息通过打印模块直接输出打印，避免了在对工业设备和设施进行运维过程中，需要多个运维设备共同协作的繁琐过程，从而简化了运维过程，实现了一站式运维工作，提高了工作效率。

采用嵌入式数字摄像头或者嵌入式模拟摄像头，保证了运维用移动终端设备较小的体积，同时保证了较高的像素和性能。采用嵌入式点阵式打印机，耗材费用低，纸张适应面广；用户可以根据嵌入式点阵式打印机特有的多份拷贝、复写打印和连续打印等功能，灵活设计，以满足打印时的不同需求。OLED显示屏的使用进一步提高了运维用移动终端设备的环境适应能力。

以上对本发明所提供一种运维用移动终端设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种运维用移动终端设备，用于对工业设备进行巡检和记录，其特征在于，包括：中央处理器、图像采集模块、通讯模块、显示器、打印模块、键盘阵列和外部存储接口；

其中，所述图像采集模块与所述中央处理器连接，所述中央处理器获取所述图像采集模块采集的所述工业设备的图像数据信息；

所述通讯模块与所述中央处理器连接，所述通讯模块与所述工业设备进行数据交互，并将获取的所述工业设备的运行数据传输给中央处理器；

所述显示器与所述中央处理器连接，显示所述中央处理器获取和/或处理的所述工业设备的数据信息；

所述打印模块与所述中央处理器连接，接收并执行中央处理器对所述工业设备数据信息进行打印的指令；

所述键盘阵列与所述中央处理器连接，中央处理器接收键盘阵列输入的相应控制指令；

所述外部存储接口与所述中央处理器连接，传输用户数据至外接存储设备。

2.根据权利要求1所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述图像采集模块包括嵌入式数字摄像头，所述图像采集模块通过CAM通讯接口与所述中央处理器交互数据。

3.根据权利要求1所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述图像采集模块包括嵌入式模拟摄像头和A/D转换模块，所述图像采集模块通过CAM总线与所述中央处理器连接。

4.根据权利要求2所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述打印模块包括嵌入式点阵式打印机，所述打印模块通过并行通讯接口与所述中央处理器进行通讯。

5.根据权利要求4所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述显示器为OLED显示屏，所述显示器与所述中央处理器通过并行通讯接口进行信息交互。

6.根据权利要求5所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述键盘阵列通过GPIO接口与所述中央处理器连接。

7.根据权利要求6所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述外部存储接口通过SD总线与所述中央处理器连接。

8.根据权利要求7所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述通讯模块包括433MHz无线通信单元、RS485通信单元、以太网通信单元和/或USB通信单元，所述通讯模块通过URAT与所述中央处理器连接。

9.根据权利要求8所述的运维用移动终端设备，其特征在于，还包括：可充电电池。

10.根据权利要求1至9任一项所述的运维用移动终端设备，其特征在于，所述运维用移动终端设备为便携式运维用移动终端设备。