CN105425709A - 一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统及其设备 - Google Patents

Abstract

一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统及其设备，包括球磨机控制器、无线通讯模块、云平台服务器和移动终端；球磨机控制器采集球磨机信息，并通过无线通讯模块传输给云平台服务器；云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；移动终端访问云平台服务器，并显示结果；实现对球磨机的远程监控和管理、数据的收集和分析以及故障查询和远程诊断。本发明通过将车间/工厂所有球磨机通过球磨机控制器采集信息后连入互联网，接着采用云平台服务器接收信息并进行分析、诊断和预测等操作，最后在移动终端显示结果，实现了实时有效对整个车间/工厂的球磨机进行远程无线监控和管理，同时监控和管理方便且容易。

Description

一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统及其设备

技术领域

本发明涉及远程监控管理系统技术领域，尤其涉及一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统及其设备。

背景技术

长期以来，球磨机是各类陶瓷、建材、冶金、矿山及化工企业普遍使用的研磨设备。而对陶瓷企业中的球磨机的监控和管理均采用人工进行监控和管理。然而在陶瓷企业原料车间，由于生产环境恶劣、车间面积广，采用人工监控和管理，工作环境差，需要人员多，而且采用有线连接走线距离长信号容易受到干扰，监控和管理难度大，因此随着工业4.0时代的到来，实现了智能化工厂，对生产过程中每一个环节实现数字化的管理和监控，将数字化的管理和监控应用到球磨机上具有深远意义。

发明内容

本发明的目的在于方便且能实时对球磨机进行监控和管理提出一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，同时提出球磨机实现远程监控和管理需要的一种用于远程监控管理系统的球磨机控制器和一种用于远程监控管理系统的云平台服务器，以及一种用于远程监控管理系统的移动终端。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，包括球磨机控制器、无线通讯模块、云平台服务器和移动终端；

所述球磨机控制器的输出端与无线通讯模块连接，所述球磨机控制器的输入端与所述球磨机连接；所述无线通讯模块和所述移动终端均通过互联网与所述云平台服务器电连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

优选的，所述球磨机控制器的输出端通过RS485总线与所述无线通讯模块连接，并通过Modbus-RTU协议与无线通讯模块进行通信。

优选的，所述球磨机控制器为具有变频调速控制功能的嵌入式控制器。

优选的，所述球磨机包括电气部分和机械设备部分；所述球磨机控制器与所述电气部分电连接，并采集电气部分信息；所述球磨机控制器通过PLC采集机械设备部分信息。

优选的，所述无线通讯模块通过GPRS/CDMA/3G接入所述云平台服务器。

一种用于远程监控管理系统的球磨机控制器，包括球磨机控制器，用于采集球磨机信息的所述球磨机控制器与云平台服务器连接；所述云平台服务器通过互联网与移动终端连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；对接收信息进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

一种用于远程监控管理系统的移动终端，包括移动终端，用于进行远程监控和管理、数据的收集和分析以及故障查询和远程诊断的所述移动终端通过互联网与云平台服务器连接，所述云平台服务器通过互联网与球磨机控制器连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

一种用于远程监控管理系统的云平台服务器，包括云平台服务器，所述云平台服务器采用三层架构模式，并发缓存，postgresql关系数据库，数据存入云数据raik，Hadoop中的Hbase云平台数据库，用于接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测的所述云平台服务器与球磨机控制器通过传输模块连接，与移动终端通过互联网连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

本发明通过将车间/工厂所有球磨机通过球磨机控制器采集信息后连入互联网，接着采用云平台服务器接收信息并进行分析、诊断和预测等操作，最后在移动终端显示结果，实现了实时有效对整个车间/工厂的球磨机进行远程无线监控和管理，同时监控和管理方便且容易。

附图说明

图1球磨机监控管理系统的框架图；

图2球磨机控制器采集信息的框架图；

图3是云平台服务器的功能框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

需要说明，以下实施例为具体的优选实施例，不构成对本发明的限制。使用所述无线通讯模块、可以提高抗干扰性，使得信息在传输过程中的稳定性，保证了上传到所述云平台服务器的信息是准确无误，使所述云平台服务器正确对数据进行处理、分析、诊断和预测等操作，从而确保了所述移动终端访问所述云平台服务器获得的信息是准确无误，对球磨机的远程监控和管理更加有效；而且能够确保监控信息一旦出现异常，立即会在第一时刻提醒监控人员，实现了实时的监控和管理，保证了生产加工的顺利进行，提高了生产效率。同时采用移动终端不仅能让使用厂家对球磨机进行监控和管理，还可以让生产厂家进行监控和管理。

一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，包括球磨机控制器、云平台服务器、GPRS无线通讯模块和移动终端；

所述球磨机控制器与所述GPRS无线通讯模块连接；所述GPRS无线通讯模块和所述移动终端与所述云平台服务器均通过互联网连接。

所述球磨机控制器采集信息，所述GPRS无线通讯模块传输信息，所述云平台服务器接收信息并进行分析、诊断和预测等操作，所述移动终端访问所述云平台服务器，显示所述云平台服务器接收信息并进行分析、诊断和预测等操作后的结果，在所述移动终端上实现实时有效地远程监控和管理、数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

GPRS的连接费用低廉、传输速率高；而且接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1GPRS，可以给移动用户提供无线分组数据接入服务，使得信息的传输速率高，可以降低运营成本。

在本实施例中，所述球磨机控制器通过RS485总线与所述无线通讯模块连接，并通过Modbus-RTU协议与无线通讯模块进行通信。

RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。

Modbus-RTU协议，在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。

所述球磨机控制器采集球磨机信息，例如电气部分信息和机械设备部分信息；所述球磨机控制器与所述电气部分电连接，实现电气部分信息的采集；所述球磨机控制器通过PLC采集机械设备部分信息。

所述球磨机控制器采集所述电气部分信息和所述机械设备部分信息，便于生产厂家和使用厂家对所述球磨机进行更加全面的监控和管理，而且实时掌握所述球磨机的工作状态，以保证生产加工的顺利进行。

所述电气部分信息包括输出频率、输出电流、输出电压、模块温度、故障信息和运行状态。

所述机械设备部分信息包括轴承温度、电机温度、风扇状态、电表读数和累计运行时间。

在本实施例中，采用的球磨机控制器是具有变频调速控制功能的嵌入式控制器。嵌入式控制器有效控制内部热量，使其能适应严苛的工作环境；而且嵌入式控制器各种I/O端口特别多，可以连接更多所需的设备，同时可根据球磨机的操作随时进行自动变频和调速。

需要说明，本实施例中采用无线通讯模块还可以是CDMA/3G。

CDMA具有较强的抗干扰能力、较强的抗衰落能力和较强的抗截获能力，同时具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本，因此使用CDMA进行接入，提高了抗干扰、抗衰落和抗截获，从而提高信息在传输过程中的稳定性，可以降低运营成本。

3G能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率；此外利用在不同网络间的无缝漫游技术，可将无线通信系统和Internet连接起来，从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。

以下列举一个具体的操作方式，例如，移动终端通过网络每0.2秒查询一次设备状态信息，通过云平台服务器向球磨机控制器发出读取状态命令，如输出电流、输出电压、模块温度、故障状态，球磨机控制器回复当前状态信息，如故障状态为0，表示设备状态正常，移动终端的球磨机状态指示灯绿灯亮，当前故障为空；当球磨机控制器发现电气部分出现故障，如加速过流故障，返回故障状态01，故障代码02，移动终端读取到球磨机状态信息，移动终端的球磨机状态指示灯黄灯闪烁，并显示当前故障为加速过流(即故障代码02)。

一种用于远程监控管理系统的球磨机控制器，包括球磨机控制器，用于采集球磨机信息的所述球磨机控制器与云平台服务器连接；所述云平台服务器通过互联网与移动终端连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；对接收信息进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

一种用于远程监控管理系统的移动终端，包括移动终端，用于进行远程监控和管理、数据的收集和分析以及故障查询和远程诊断的所述移动终端通过互联网与云平台服务器连接，所述云平台服务器通过互联网与球磨机控制器连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

一种用于远程监控管理系统的云平台服务器，包括云平台服务器，所述云平台服务器采用三层架构模式，并发缓存，postgresql关系数据库，数据存入云数据raik，Hadoop中的Hbase云平台数据库，用于接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测的所述云平台服务器与球磨机控制器通过传输模块连接，与移动终端通过互联网连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，其特征在于：包括球磨机控制器、无线通讯模块、云平台服务器和移动终端；

所述球磨机控制器的输出端与无线通讯模块连接，所述球磨机控制器的输入端与所述球磨机连接；所述无线通讯模块和所述移动终端均通过互联网与所述云平台服务器电连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，其特征在于：所述球磨机控制器的输出端通过RS485总线与所述无线通讯模块连接，并通过Modbus-RTU协议与无线通讯模块进行通信。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，其特征在于：所述球磨机控制器为具有变频调速控制功能的嵌入式控制器。

4.根据权利要求3所述的一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，其特征在于：所述球磨机包括电气部分和机械设备部分；所述球磨机控制器与所述电气部分电连接，并采集电气部分信息；所述球磨机控制器通过PLC采集机械设备部分信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线接入互联网的球磨机远程监控管理系统，其特征在于：所述无线通讯模块通过GPRS/CDMA/3G接入所述云平台服务器。

6.一种用于远程监控管理系统的球磨机控制器，其特征在于：包括球磨机控制器，用于采集球磨机信息的所述球磨机控制器与云平台服务器连接；所述云平台服务器通过互联网与移动终端连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

7.一种用于远程监控管理系统的移动终端，其特征在于：包括移动终端，用于进行远程监控和管理、数据的收集和分析以及故障查询和远程诊断的所述移动终端通过互联网与云平台服务器连接，所述云平台服务器通过互联网与球磨机控制器连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。

8.一种用于远程监控管理系统的云平台服务器，其特征在于：包括云平台服务器，采用三层架构模式，并发缓存，postgresql关系数据库，数据存入云数据raik，Hadoop中的Hbase云平台数据库，用于对接收信息进行数据处理、储存、分析、诊断和预测的所述云平台服务器与球磨机控制器通过传输模块连接，与移动终端通过互联网连接；

所述球磨机控制器采集所述球磨机信息，并通过所述无线通讯模块传输给所述云平台服务器；所述云平台服务器接收信息并进行数据处理、储存、分析、诊断和预测；所述移动终端访问所述云平台服务器，并显示结果；实现对所述球磨机的远程监控和管理，数据的收集和分析，故障查询和远程诊断。