CN105425693A - 一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统及其方法。它包括阀门、智能终端器、过程记录仪、温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器、中间服务器、阀门定位控制器、用户客户端、监控主机。本发明用于阀门制造档案数据调用，阀门外部环境和阀门使用状态感知，实时传送参数信息到云数据库与制造商和用户实时联系以及阀门日常维护设定、阀门动作的监管。本发明将用户客户端和制造商的云数据库进行实时沟通交互，实现了制造商和用户的实时联系，一方面很轻松解决了设计者提供阀门定制服务参数收集的瓶颈，另外一方面以较低的成本解决了长期困扰用户对阀门日常维护、安防等重大问题。

Description

一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统方法及其，针对阀门用户和制造商如何实时联系。

背景技术

随着科学技术的进步，无线网络技术的迅猛发展，加上近几年“物联网”推动了设备小型化的系统集成发展，新一代无线智能终端和相关技术的运用，将有替代传统工控自动化集成之势。

近几年来，国内开始重视管线设备监控技术的研究，但总体水平仍处于起步阶段，尤其在阀门设备的远程监控领域尚处于空白阶段。我国石油工业、煤炭工业、城市建设以及其它相关工业的迅速发展，长输管线将会有一个大的发展，对阀门的需求也将大量增加。我国管道行业正呼唤具有高科技含量的阀门产品出现，它不仅能为我国节约大量外汇，而且会改变大型管道建设中阀门完全依靠进口的局面。对产品结构作适应性改进，开发出控制阀的远程监控和故障监测系统，进一步提高它的自动化水平，就完全可以改变技术装备水平低的局面，实现阀门设备的远程监控。

当前主要以人工巡检方式完成对阀门设备运行状况的监测，尚未实现实时远程监控，存在许多安全隐患。通过对常用远程通信技术的分析比较，提出了以无线电台方式构建油气管道阀门远程监控系统通信平台的方案；根据阀门站点现场需要采集的数据和需要控制的对象，搭建了以PLC结合A/D转换模块作为数据采集控制器并通过数传电台实现远程通信的监控系统硬件平台，实现了数据自动采集、阀门控制与阀门故障紧急处理；根据监控中心需要完成的监控功能指标，利用组态软件结合数据库软件开发了中心端监控系统，中心端实现远程状态监控，可操作远程端的所有功能并能实时显示远程端阀门的工作状态，并具有数据自动保存和自动报警功能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统及其方法。

一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于包括阀门、智能终端器、过程记录仪、温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器、中间服务器、阀门定位控制器、用户客户端、监控主机；其中，所述用户客户端与应用服务器通过网络连接，所述应用服务器与中间服务器通过网络连接，所述中间服务器与智能终端器通过无线连接，所述智能终端器与过程记录仪、阀门定位控制器分别通过连接线连接，所述的阀门与阀门定位控制器相连，监控主机与用户客户端相连。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器分别通过过程记录仪的内置单片机的IO接口或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的过程记录仪内有单片机或PLC模块、中央处理器ARM，与外界信息通过USB连接线交互。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有与过程记录仪和阀门定位控制器相连的接口。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有阀门管理系统、阀门安防报警器。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的监控方法，其特征在于包括以下步骤：

1)阀门工作时，温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器感知参数信息，通过单片机或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪，阀门定位控制器接受过程记录仪的输出信号，然后控制阀门，当阀门工作到位后，阀杆的位移通过机械装置反馈到阀门定位控制器，阀门定位控制器将信号传给智能终端器。

2)智能终端器通过接口收集阀门定位控制器和过程记录仪的A/D信息，智能终端器再通过无线网络传输到中间服务器，中间服务器将收到的指令按相关通讯协议规则进行打包操作；反之，智能终端器在收到来自中间服务器的数据包后，对数据包进行校验和解包，然后将数据包的内容对过程记录仪进行读取写入操作，实现双向信息传递。

3)中间服务器再通过移动物联网无线技术与用户客户端连接，将A/D信息传输到用户客户端，用户客户端通过对A/D信号的加工处理后储存信息；

4)监控主机通过连接网络点击查看用户客户端中的反馈信息，实现了制造商和用户的实时联系。

本发明填补了阀门设备的远程监控领域处于的空白阶段，提高自动化水平，完成了对阀门设备运行状况的监测，实现实时远程监控，可以改变技术装备水平低的局面，减少甚至避免安全隐患，以较低的成本解决了长期困扰用户对阀门日常维护、安防等重大问题。该系统的功能包括阀门制造档案数据调用、阀门外部环境、阀门使用状态的感知、阀门安防报警、阀门动作的监管。本发明在制造商和用户建立了直接的沟通渠道，能将反馈信息反映给制造商做相应的改进，从根本上解决用户的特殊需求。

附图说明

图1为本发明一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的系统功能流程示意图；

图2为本发明一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的智能终端器的模块示意图；

图3为本发明一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的数据结构传输示意图；

图4为本发明一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的传感器信号传输及过程记录仪示意图；

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于包括阀门、智能终端器、过程记录仪、温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器、中间服务器、阀门定位控制器、用户客户端、监控主机；其中，所述用户客户端与应用服务器通过网络连接，所述应用服务器与中间服务器通过网络连接，所述中间服务器与智能终端器通过无线连接，所述智能终端器与过程记录仪、阀门定位控制器分别通过连接线连接，所述的阀门与阀门定位控制器相连，监控主机与用户客户端相连。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器分别通过过程记录仪的内置单片机的IO接口或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的过程记录仪内有单片机或PLC模块、中央处理器ARM，与外界信息通过USB连接线交互。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有与过程记录仪和阀门定位控制器相连的接口。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有阀门管理系统、阀门安防报警器。

所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的监控方法，其特征在于包括以下步骤：

1)阀门工作时，温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器感知参数信息，通过单片机或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪，阀门定位控制器接受过程记录仪的输出信号，然后控制阀门，当阀门工作到位后，阀杆的位移通过机械装置反馈到阀门定位控制器，阀门定位控制器将信号传给智能终端器。

2)智能终端器通过接口收集阀门定位控制器和过程记录仪的A/D信息，智能终端器再通过无线网络传输到中间服务器，中间服务器将收到的指令按相关通讯协议规则进行打包操作；反之，智能终端器在收到来自中间服务器的数据包后，对数据包进行校验和解包，然后将数据包的内容对过程记录仪进行读取写入操作，实现双向信息传递。

3)中间服务器再通过移动物联网无线技术与用户客户端连接，将A/D信息传输到用户客户端，用户客户端通过对A/D信号的加工处理后储存信息；

4)监控主机通过连接网络点击查看用户客户端中的反馈信息，实现了制造商和用户的实时联系。

如图4所示，一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的数据结构传输示意图，智能终端器将收集的数据信息进行存储与筛选，对图片进行压缩与转换，经过压缩、加密、打包传递给中间服务器，中间服务器通过数据解包也进行了存储与筛选，对图片进行压缩与转换，经过压缩、加密、打包在移动物联网的基础上传递给应用服务器，应用服务器通过数据解包、数据压缩、数据解密、图片处理，最后存储到客户端系统供用户调用读取阀门状态信息。

Claims (6)

1.一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于包括阀门、智能终端器、过程记录仪、温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器、中间服务器、阀门定位控制器、用户客户端、监控主机；其中，所述用户客户端与应用服务器通过网络连接，所述应用服务器与中间服务器通过网络连接，所述中间服务器与智能终端器通过无线连接，所述智能终端器与过程记录仪、阀门定位控制器分别通过连接线连接，所述的阀门与阀门定位控制器相连，监控主机与用户客户端相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器分别通过过程记录仪的内置单片机的IO接口或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的过程记录仪内有单片机或PLC模块、中央处理器ARM，过程记录仪与外界信息通过USB连接线交互。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有与过程记录仪和阀门定位控制器相连的接口。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统，其特征在于所述的智能终端器设有阀门管理系统、阀门安防报警器。

6.一种如利要求1所述的一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统的监控方法，其特征在于包括以下步骤：

1)阀门工作时，温度传感器、湿度传感器、力传感器、振动传感器感知参数信息，通过单片机或PLC模块采集A/D信息到过程记录仪，阀门定位控制器接受过程记录仪的输出信号，然后控制阀门，当阀门工作到位后，阀杆的位移通过机械装置反馈到阀门定位控制器，阀门定位控制器将信号传给智能终端器；

2)智能终端器通过接口收集阀门定位控制器和过程记录仪的A/D信息，智能终端器再通过无线网络传输到中间服务器，中间服务器将收到的指令按相关通讯协议规则进行打包操作；反之，智能终端器在收到来自中间服务器的数据包后，对数据包进行校验和解包，然后将数据包的内容对过程记录仪进行读取写入操作，实现双向信息传递；

3)中间服务器再通过移动物联网无线技术与用户客户端连接，将A/D信息传输到用户客户端，用户客户端通过对A/D信号的加工处理后储存信息；

4)监控主机通过连接网络点击查看用户客户端中的反馈信息，实现了制造商和用户的实时联系。