CN105159249B - 一种生产控制智能监控器及其处理设备行为数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产控制智能监控器，其特征在于，包括壳体、安装在所述壳体上的处理器、安装在所述壳体上的加速度计和/或陀螺仪、与所述处理器连接的传输模块、与所述处理器连接的定位模块、与所述处理器电连接的计时器、安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的设备驱动器、与所述处理器连接的可充电电池组以及外部专用接收的远程服务器。本发明能够实现对全球生产设备的位置、使用以及循环情况的实施监控，监督代工厂家的生产，防止出现未预期或者不需要的生产，能清楚的从库存/会计的视角，了解所有生产设备的成本、耗损以及生命周期，并通过数据分析优化自己设备的生产力。

Description

一种生产控制智能监控器及其处理设备行为数据的方法

技术领域

本发明涉及一种生产控制智能监控器，以及该智能控制器采用的处理设备行为数据的方法。

背景技术

生产控制已经广泛应用于各种生产流程上，尤其是注射领域。在那些监控计数器当中，基本上都是机械计数器。而最近，能够直接在网络上读取的电子计数器(如美国专利US6275741V1或US8425216B2)，或者远程读取的电子计数器(例如WO2010148278A2)也开始得到应用。

这些监控计数器主要用于内部生产监控和维护监控。它们主要依赖于外部电源，它们可以很容易物理钢化，也缺乏独立的安全的连接。最重要的是，那些监控器，不管相同与否，都不能从一个设备互换到另外一个设备。此外，这些计数器专用于一种类型的使用，因为他们的计数方式是根据一种领域(例如注射)而专门设计和定制的。这些电子设备是用于专门测量一种特定循环方式，而不能根据不同的生产设备或者特定的设备行为来自我调整。

目前，已有设备在市场提供帮助，除了循环次数，还包括平均循环时间，总循环时间以及休眠时间。目前也有一些监控器能够使得设备所有者监控设备的活动，有一些甚至可以监控设备的维护状态，但是都不能在设备的整个生命周期，实时记录并监控设备的生产活动，不管是维护、活动、睡眠还是移动状态，也不能设定并自动警示使用者(包括设备所有人，设备使用者和设备制造者)。

此外，现有的设备没有被嵌入在一个独特的控制装置，旨在监控记录代工设备的使用情况。大部分的现有设备是非常脆弱的或者对于入侵、滥用以及不需要的使用没有防范措施。

在现有技术中，没有关于生产设备整体管理的信息或者数据，无论是注塑，冲压，移印，滚塑。也没有将不同生产设备与生产设备管理相结合的方法。也没有一种设备，该设备能够向设备所有者提供易于阅读的数据，从而来与行业内的竞争者比较各自的设备情况以及生产情况。

在市场上，目前没有对应的产品用于监控利用公司的设备进行“灰色的”或者不需要的生产，这是目前代工产业中最危险的问题之一。也没有相关的解决方案用于判断一个生产设备是否被用于为其他人代工生产。

因此，经过改进且能够自我适应和适配于生产控制的智能监控器必然存在巨大的市场需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种生产控制智能监控器。

本发明的技术方案如下所述：一种生产控制智能监控器，其特征在于，包括

壳体；

安装在所述壳体上的处理器；

安装在所述壳体上的加速度计和/或陀螺仪，所述加速度计和/或所述陀螺仪在设备运行后向所述处理器发送多种信号，包括设备运行、学习模式、移动模式和维护模式；

与所述处理器连接的传输模块；

与所述处理器连接的定位模块；

与所述处理器电连接的计时器，所述计时器包括学习模式、工作模式和睡眠模式；

安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的设备驱动器，所述设备驱动器用于在设备受到侵害时发出警示；

与所述处理器连接的可充电电池组；

外部专用接收的远程服务器，使得能够实现数据分析、警示触发、仪表升级以及位置绘制。

进一步的，所述处理器监控设备的重复行为，并记录内部数据。

进一步的，当设备活动超过动态设定的阈值，所述计时器启动睡眠模式，设备停止活动。

进一步的，所述处理器进一步记录设备的完整行为和当前的位置。

进一步的，所述处理器针对异常行为发出警示。

进一步的，所述处理器针对未预期的电池仓盖打开和生产控制智能监控器从设备上的分离，发出侵害警示。

进一步的，所述处理器发出低电量信号、初始化信号和工作保持信号。

进一步的，还包括安装在所述壳体上且与处理器电连接的计算机连接端口，该端口用于连接外部计算机。

进一步的，还包括安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的针连接口，该针连接口能够连接外部电源，用于为所述可充电电池组充电。

进一步的，所述传输模块安装在所述壳体上，采用GSM、GPRS、3G或4G等传输方式，向远程服务器传输数据。

进一步的，所述设备驱动器包括设备固定开关驱动器、电池仓盖开关驱动器及电池仓盖开关驱动器；其中，设备固定开关驱动器自动监测设备是否安装在正确的安装片上，壳体内藏式开关驱动器使得监控器只能由被授权者启动，电池仓盖开关驱动器用于监测电池的侵害或移出。

进一步的，还包括与所述处理器连接的加速度计和/或陀螺仪，所述加速度计和/或陀螺仪生成设备的活动、速度和位置等数据。

进一步的，所述可充电电池组包括可充电电池、放置电池的电池仓和电源输入PCB，所述可充电电池组向生产控制智能监控器提供电源。

进一步的，还包括音频输入输出模块和视频输入输出模块，用于向生产控制智能监控器传输音频信号和视频信号。

进一步的，所述壳体为防盗的塑料壳体，其通过直接或者间接的方式安装在设备上。

本发明还提供了一种上述生产控制智能监控器采用的处理设备行为数据的方法，如下所述：

一种处理设备行为数据的方法，其特征在于，包括以下步骤，

(1)将生产控制智能监控器安装在设备上；

(2)记录由设备或者生产控制智能监控器产生的行为数据；

(3)记录设备处于运行状态的时间；

(4)记录设备处于未运行状态的时间；

(5)生成并发出设备行为的数据汇总，包括时间、速度、实时位置以及运动状态。

(6)通过数据分析，从生产控制智能监控器或者远程服务器获得分析结果。

进一步的，当设备活动超过预定阈值，计时器进入睡眠模式，设备静止不活动，并启动定位并传输数据；当进入移动模式时，嵌入的加速度计和/或陀螺仪监测设备的异常行为。

进一步的，生产控制智能监控器存储并发送设备固定开关驱动器、壳体内藏式驱动器以及电池仓盖开关驱动器上的变动情况，生产控制智能监控器独立识别所有驱动器，并启动相关信息的传输。

进一步的，根据不同的用户，包括设备所有人、设备使用者以及设备制造者，以及由使用者预先设定的设备领域，从生产控制智能监控器或者远程服务器获取的数据，是通过不同的格式来提供，包括表格、图标以及仪表板等，设备所有人、设备使用者以及设备制造者使用获取的用户输入数据和区域数据来分析自己的和其他的数据，从而通过比较获得行业预期和优化。

根据本发明，在生产执行设备上设置能防盗的独立的智能监控器，该智能监控器用于监控和记录多种功能状态，包括工作、睡眠、移动以及维护状态，并根据设备的状态自我适应。

该智能监控器通过互联网将数据独立传输到一个远程服务器，并提供多种警示，例如设备的安全发生破坏或者生产行为发生变化。它还能实现实时优化以及对设备管理的基本监测。

本发明涉及的生产控制智能监控器，无论是在成型机上的注射过程，还是其他多种生产机器的循环行为，又或者是设备处于未使用状态，例如设备的存储、移动、装载或者卸载，都能够进行智能监控。该生产控制智能监控器包括由处理器控制的、被嵌入的加速度计和/或陀螺仪，且安装在设备的可动部分，能够动态监测设备活动的启动和关闭。由于设备的启动和关闭是稳定、快速且平滑的，因此一旦完成设备的设置，生产循环过程就准备开始，该智能监控器记录设备的启动和关闭，并记录循环的次数。监控器能够适应于多种启动范围和速度，因为加速度是可以动态测量的。此外，该智能监控器还包括数据传输模块，采用GSM、GPRS、3G和4G等传输方式传输数据。该智能监控器还包括音视频输入输出模块，以及防盗的壳体。该智能监控器通过存储在专用的电池仓内的锂电池实现自我供电，并设置有防盗传感器，只有维护操作者才能够处理。

根据上述结构的本发明，其有益效果在于，

1、实现对全球生产设备的位置、使用以及循环情况的实施监控；

2、实时保护并警示生产设备的未预期的使用和移动；

3、能清楚的从库存/会计的视角，了解所有生产设备的成本、耗损以及生命周期；

4、通过数据分析优化自己的设备生产的生产力，与同行业中的其他竞争者对比生产设备的使用以及移动情况；

5、监督代工厂家的生产，防止出现未预期或者不需要的生产。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的智能监控器的俯视示意图。

图2为本发明的较佳实施例的智能监控器的侧面剖视图。

图3为本发明的较佳实施例的智能监控器的PCB板结构示意图。

图4为本发明的较佳实施例的应用在注射设备上的智能监控器的俯视示意图。

图5为本发明的较佳实施例的应用在注射设备上的智能监控器的侧面示意图。

图6为本发明的较佳实施例的应用在注射设备上的智能监控器安装不同位置上的侧面示意图。

图7为本发明的较佳实施例的应用在冲压设备上的智能监控器的前视示意图。

图8为本发明的较佳实施例的应用在旋转设备上的智能监控器的前视和正面示意图。

图9为本发明的较佳实施例的智能监控器向远程服务器传输的样本报告的软件截图。

图10为本发明的较佳实施例的智能监控器向远程服务器的传输数据的示意图。

图11为本发明的较佳实施例的智能监控器生成的设备活动及位置的软件截图。

在图中，1、电池仓盖；2、电池仓盖锁；3、磁性固定槽；4、PCB板；5、螺丝孔固定槽；6、可充电电池；7、PCB固定柱；8、壳体内藏式开关驱动器；9、电池仓盖开关驱动器；10、设备固定开关驱动器；11、接触板；12、接触器；13、壳体；14、PCB隔间；15、电池隔间；16、注射设备；17、固定端；18可移动端；19、液压千斤顶；20、生产控制智能监控器；21、气动千斤顶；22、生产控制智能监控器；23、冲压板；24、冲压台；25、冲压设备；26、旋转设备；27、生产控制智能监控器；28、旋转轴；29、LED信号灯；30、PCB固定孔；31、传输模块；32、处理器；33、天线；34、主开关；35、针连接口；36、加速度计；37、陀螺仪；38、电池仓；39、程序开关；40、视频输入输出模块；41、音频输入输出模块；42、计算机连接端口；43、电池连接器；44、定位模块；45、计时器。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1至图3所示，为本发明的较佳实施例，该生产控制智能监控器，包括壳体13，其为防盗的塑料壳体，能够通过直接或者间接的方式安装在设备上，在本实施例中，壳体13通过设置磁性固定槽3和螺丝孔固定槽5来安装在设备上，壳体13内的PCB隔间14内安装有PCB板4，PCB板4上安装有处理器32以及与处理器32连接的加速度计36、陀螺仪37、传输模块31、定位模块44、计时器45、电池连接器45、LED信号灯29、天线33、主开关34和程序开关39。PCB板4通过PCB板上开设的PCB固定孔30和壳体13上的PCB固定杆7与壳体13连接固定。

加速度计36、陀螺仪37能够生成设备的活动、速度和位置等数据信息，且在设备运行后向处理器32发送多种信号，包括设备运行、学习模式、移动模式和维护模式等；传输模块31，其采用GSM、GPRS、3G或4G等传输方式，向远程服务器传输数据；定位模块44用于确定生产控制智能监控器的实时位置；计时器45包括学习模式、工作模式和睡眠模式；电池连接器45用于连接安装在壳体13的电池隔间15内的可充电电池组，电池连接器45连接至接触板11，与接触板11连接的接触器12与可充电电池组中的电池连接，可充电电池组包括可充电电池6、放置电池的电池仓和电源输入PCB，用于向生产控制智能监控器提供电源，而放置电池的电池仓的电池仓盖1上设置有电池仓盖锁2，且还设置有电池仓盖保护驱动器9，用于在电池仓盖1被不必要侵害时发出警示；另外还有外部专用接收的远程服务器，以实现数据分析、警示触发、仪表升级以及位置绘制。

在本实施例中，当计时器45处于学习模式时，处理器32自动监测设备的运行，学习适应设备的运行规律。例如，当设备是注射设备时，处理器32自动监测注射设备某方向的加速行为，并计算出其重复时间，从而得出其运行规律，并学习适应该重复行为，以便后续监测。

在本实施例中，处理器32监控设备的重复行为，并记录内部数据，且记录设备的完整行为和当前的位置。处理器32会发出低电量信号、初始化信号和工作保持信号等。针对异常行为，处理器32会发出警示。当出现未预期的电池仓盖1的打开或生产控制智能监控器从设备上分离时，处理器32也会发出侵害警示。当设备活动超过动态设定的阈值，计时器45启动睡眠模式，设备停止活动。

在本实施例中，在壳体13上还设置有计算机连接端口42，其与处理器32电连接，该计算机连接端口42用于连接外部计算机。而在壳体13上还设置有针连接口35，其与处理器32电连接，该针连接口32能够连接外部电源，用于为可充电电池6充电。

本实施例中的设备驱动器用于在设备受到侵害时发出警示，包括叶片式设备固定开关驱动器10、壳体内藏式开关驱动器8及电池仓盖开关驱动器9。其中，叶片式设备固定开关驱动器10自动监测设备是否安装在正确的安装片上；壳体内藏式开关驱动器8使得生产控制智能监控器只能由被授权者启动；电池仓盖开关驱动器9用于监测电池的侵害或移出。

在本实施例中，在壳体13上还安装有音频输入输出模块41和视频输入输出模块40，用于向生产控制智能监控器传输音频信号和视频信号。

如图4至图6，为本发明应用在注射设备16上的示意图。注射设备16包括固定端17和可移动端18，注射过程所需的液压千斤顶19设置在可移动端18上，生产控制智能监控器20安装在可移动端18上。在图6中，还展示了生产控制智能监控器20可以安装的多种位置。

如图7所示，为本发明应用在冲压设备25上的示意图。冲压设备25包括冲压台24和冲压端，冲压端上设置有气动千斤顶21和冲压板23，生产控制智能监控器22安装在冲压板23上。

如图8所示，为本发明应用在旋转设备26上的示意图。旋转设备26沿旋转轴28旋转，生产控制智能监控器27安装在旋转设备26上。

以上示例仅为说明和展示本发明在生产设备上的应用，但本发明不局限于上述示例所展示的生产领域。

根据本发明，在生产执行设备上设置能防盗的独立的生产控制智能监控器，该智能监控器用于监控和记录多种功能状态，包括工作、睡眠、移动以及维护状态，并根据设备的状态自我适应。该智能监控器通过互联网将数据独立传输到一个远程服务器，并提供多种警示，例如设备的安全发生破坏或者生产行为发生变化。它还能实现实时优化以及对设备管理的基本监测。

本发明还提供了一种如上述的生产控制智能监控器采用的处理设备行为数据的方法，包括以下步骤，

(1)将生产控制智能监控器安装在设备上；

(2)记录由设备或者生产控制智能监控器产生的行为数据；

(3)记录设备处于运行状态的时间；

(4)记录设备处于未运行状态的时间；

(5)生成并发出设备行为的数据汇总，包括时间、速度、实时位置以及运动状态。

(6)通过数据分析，从生产控制智能监控器或者远程服务器获得分析结果。

如图9所示，为生产控制智能监控器生成的数据报告样本示例。如图10所示，为生产控制智能监控器向远程服务器发送数据的示意图。如图11所示，为生产控制智能监控器生成的设备活动及位置的软件截图，从软件截图中可以清楚的观察设备所处的位置，以及设备的活动情况。

当设备活动超过预定阈值，计时器进入睡眠模式，设备静止不活动，并启动定位并传输数据；当进入移动模式时，嵌入的加速度计和陀螺仪监测设备的异常行为。

生产控制智能监控器存储并发送的叶片式设备固定开关驱动器、壳体内藏式开关驱动器以及电池仓盖开关驱动器上的变动情况，生产控制智能监控器独立识别所有驱动器，并启动相关信息的传输。

根据不同的用户，包括设备所有人、设备使用者以及设备制造者，以及由使用者预先设定的设备领域，从生产控制智能监控器或者远程服务器获取的数据，是通过不同的格式来提供，包括表格、图标以及仪表板等，设备所有人、设备使用者以及设备制造者使用获取的用户输入数据和区域数据来分析自己的和其他的数据，从而通过比较获得行业预期和优化。

根据访问权限，设定一个设备情况的全局显示，以方便使用者的管理。这种针对授权使用者的全局显示是来源于存储设备信息的数据库，包括设备的识别符信息以及由设备制造者、设备所有人和/或设备使用者更新的信息。使用者将设备的相关信息，例如设备类型、优化循环时间、设备生命周期、下次生产预期数量、设备成本、设备编号等，填充到特定表格中。这些数据和设备的行为一起提供给使用者分析，包括预期生命终期、完成生产或者生产过剩、延迟警示等。这个全局显示和特定表格只会将相关信息递交给特定的使用者，通过特定的软件显示给指定名单中的或唯一的使用者阅读。

自从设备被购买后，设备的行为历史就被详细记录和分析。包括智能监控器获取的从定位服务商得到的设备或者多个设备在不同位置使用的位置信息。每个特定设备的表现情况分析，都是通过特定的软件来分析过往数据、设备的移动数据以及位置信息。并且与相同使用者或者不同使用者管理的相似设备的使用情况进行对比。警告显示主要展示设备的未预期的行为，包括错误的位置、未预期的生产以及延迟等。这些针对授权使用者的显示是来源于从智能监控器获取的存储数据，并通过特定的软件显示给这些使用者。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种生产控制智能监控器，其特征在于，包括

壳体；

安装在所述壳体上的处理器；

安装在所述壳体上与所述处理器连接的加速度计和/或陀螺仪，所述加速度计和/或所述陀螺仪在设备运行后向所述处理器发送多种信号，包括设备运行、学习模式、移动模式和维护模式，所述加速度计和/或陀螺仪生成设备的活动、速度和位置数据；

与所述处理器连接的传输模块；

与所述处理器连接的定位模块；

与所述处理器电连接的计时器，所述计时器包括学习模式、工作模式和睡眠模式；

安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的设备驱动器，所述设备驱动器用于在设备受到侵害时发出警示；所述设备驱动器包括设备固定开关驱动器、壳体内藏式开关驱动器及电池仓盖开关驱动器；其中，设备固定开关驱动器自动监测设备是否安装在正确的安装片上，壳体内藏式开关驱动器使得生产控制智能监控器只能由被授权者启动，电池仓盖开关驱动器用于监测电池的侵害或移出；

与所述处理器连接的可充电电池组；

外部专用接收的远程服务器，使得能够实现数据分析、警示触发、仪表升级以及位置绘制。

2.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述处理器监控设备的重复行为，并记录内部数据。

3.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，当设备活动超过动态设定的阈值，所述计时器启动睡眠模式，设备停止活动。

4.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述处理器进一步记录设备的完整行为和当前的位置。

5.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述处理器针对异常行为发出警示。

6.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述处理器针对未预期的电池仓盖打开和生产控制智能监控器从设备上的分离，发出侵害警示。

7.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述处理器发出低电量信号、初始化信号和工作保持信号。

8.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，还包括安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的计算机连接端口，所述计算机连接端口用于连接外部计算机。

9.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，还包括安装在所述壳体上且与所述处理器电连接的针连接口，该针连接口能够连接外部电源，用于为所述可充电电池组充电。

10.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述传输模块安装在所述壳体上，采用GSM、GPRS、3G或4G传输方式，向远程服务器传输数据。

11.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述可充电电池组包括可充电电池、放置电池的电池仓和电源输入PCB，所述可充电电池组向生产控制智能监控器提供电源。

12.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，还包括音频输入输出模块和视频输入输出模块，用于向生产控制智能监控器传输音频信号和视频信号。

13.根据权利要求1所述的生产控制智能监控器，其特征在于，所述壳体为防盗的塑料壳体，其通过直接或者间接的方式安装在设备上。

14.一种权利要求1所述的生产控制智能监控器采用的处理设备行为数据的方法，其特征在于，包括以下步骤，

(1)将生产控制智能监控器安装在设备上，生产控制智能监控器存储并发送设备固定开关驱动器、壳体内藏式开关驱动器以及电池仓盖开关驱动器上的变动情况，生产控制智能监控器独立识别所有驱动器，并启动相关信息的传输；

(2)记录由设备或者生产控制智能监控器产生的行为数据；

(3)记录设备处于运行状态的时间；

(4)记录设备处于未运行状态的时间；

(5)生成并发出设备行为的数据汇总，包括时间、速度、实时位置以及运动状态；

(6)通过数据分析，从生产控制智能监控器或者远程服务器获得分析结果，当设备活动超过预定阈值，计时器进入睡眠模式，设备静止不活动，并启动定位并传输数据；当进入移动模式时，嵌入的加速度计和/或陀螺仪监测设备的异常行为。

15.根据权利要求14所述的处理设备行为数据的方法，其特征在于，根据不同的用户，包括设备所有人、设备使用者以及设备制造者，以及由使用者预先设定的设备领域，从生产控制智能监控器或者远程服务器获取的数据，是通过不同的格式来提供，包括表格、图标以及仪表板，设备所有人、设备使用者以及设备制造者使用获取的用户输入数据和区域数据来分析自己的和其他的数据，从而通过比较获得行业预期和优化。