CN105554167A - 一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统 - Google Patents

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林祖乾
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徐明辉
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Abstract

一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，属于物联网应用领域。本发明包括远程控制端；多个工业设备终端，包括第一通信模块、单片机处理模块、第二通信模块、电源模块；互联网转发服务器，连接所述远程控制端和工业设备终端，实现所述互联网转发服务器与所述远程控制端的双向通信以及所述互联网转发服务器与所述工业设备终端的双向通信；所述远程控制端还经短信模块与所述工业设备终端通信。本发明可实现设备终端与远程终端之间的信息交互，在远程终端就可对设备终端进行故障诊断、参数修改、远程启停等功能，避免售后人员去现场进行问题解决，提高售后维护的响应时间，同时大大节省了售后人力成本。

Description

一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统
技术领域
本发明涉及物联网应用领域，特别是涉及一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统。
背景技术
目前，随着工业发展，工业设备的市场保有量在稳步增加，例如电动叉车，电动搬运车等物流搬运设备数量在迅速增加。设备数量的增加也就导致了售后服务需求量的增加，一旦，设备出现故障或者客户需要对相应设备的某些参数进行修改，就需要派遣售后服务人员到现场进行诊断与调试，一方面造成售后服务人员的紧缺，第二方面需要较长的时间周期，同时随着人力成本的提高，也造成售后成本地不断增加；另一方面，随着网络技术的发展，网络数据通信成本在不断地降低，然而却没有一个结合物联网运用于工业设备的远程诊断与维护的平台。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种依靠网络服务器，实现远程信息交互的基于物联网的工业设备诊断与控制系统。
本发明提供一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，包括：
远程控制端，包括电脑端上位机和手机APP客户端；
多个工业设备终端，包括：
第一通信模块，与工业设备双向通信；
单片机处理模块，与所述第一通信模块双向通信；
第二通信模块，与所述单片机处理模块双向通信且与互联网转发服务器双向通信；
电源模块，分别连接所述单片机处理模块和所述第二通信模块；
互联网转发服务器，连接所述远程控制端和工业设备终端，实现所述互联网转发服务器与所述远程控制端的双向通信以及所述互联网转发服务器与所述工业设备终端的双向通信；
所述远程控制端还经短信模块与所述工业设备终端通信。
该系统，依靠互联网转发服务器将工业设备终端与远程控制端相连接，以实现远程信息的交互通信；远程控制端，主要负责信息的解析与显示，并通过不同的功能需求发送相应的指令，工业设备终端主要通过接收相应的指令，通过通信采集工业设备信息，并上传相应的信息数据。这样克服了工业设备售后服务需要现场解决、时间周期长、人力成本高等缺点。
作为优选，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端均包括参数查询与修改单元、运行状态量查看单元、故障信息查看单元、加速器整定单元、远程启停设备单元。
作为优选，所述第一通信模块为CAN通信模块；所述第一通信模块与所述单片机处理器之间通过CAN通信协议通信；所述第一通信模块与所述工业设备通信之间通过CAN通信协议通信。
作为优选，所述第二通信模块为SIM卡通信模块，所述第二通信模块与所述单片机处理器之间通过串口通信协议通信；所述第二通信模块与所述互联网转发服务器之间GPRS通信。
作为优选，所述电源模块包括为所述单片机处理器和所述第二通信模块供电的供电电路。
作为优选，所述电源模块还包括用于将工业设备直流电源转换为5V电源的电压转化电路。
作为优选，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端还包括警示单元；所述工业终端设备还包括报警器。
作为优选，所述远程控制端通过短信模块发送短信至所述工业设备终端，进行单向通信。
作为优选，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端还包括存储工业设备运行状态、参数、维护情况的存储单元。
本发明具有以下有益效果：
本发明一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，可实现设备终端与远程终端之间的信息交互，在远程终端就可对设备终端进行故障诊断、参数修改、远程启停等功能，避免售后人员去现场进行问题解决，提高售后维护的响应时间，同时大大节省了售后人力成本。
附图说明
图1为本发明一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统的原理框图；
图2为图1中所述远程控制端的组成框图；
图3为图1中工业设备终端的组成框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，本发明一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，包括远程控制端、多个工业设备终端4、互联网转发服务器3。所述远程控制端经所述互联网转发服务器3分别与多个工业设备终端4通信，其中所述远程控制端与所述互联网转发服务器3双向通信，所述互联网转发服务器3与所述工业设备终端4双向通信。另外，所述远程控制端还可经短信模块与所述工业设备终端4通信。其中，所述远程控制端主要包括电脑端上位机1和手机APP客户端2。当需要去查看或者控制某一指定工业设备时，操作人员通过电脑端上位机1以及手机APP客户端2可以给指定的工业设备终端4发送短信启动信息，工业设备终端4接收到该指令，进行响应，通过双向通信连接至所述互联网转发服务器3，利用该服务器3进行一对一的信息交互处理，该服务器3响应接收相应的操作指令，同时上传相应的信息数据，而同时所述电脑端上位机1和手机APP客户端2提示指定的工业设备终端4已连接到网络，进而操作人员通过电脑端上位机1以及手机APP客户端2发送指令，实现对工业设备终端4的远程诊断与控制。
如图2，所述电脑端上位机1、所述手机APP客户端2均包括参数查询与修改单元5、运行状态量查看单元6、故障信息查看单元7、加速器整定单元8、远程启停设备单元9。为了快速解除故障信息，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端还包括警示单元；所述工业终端设备4还包括报警器，所述报警器可以为声光报警器，所述警示单元可以为警示信息，在电脑端上位机1和手机APP客户端2显示部分弹出，警示操作人员及时解除故障。所述电脑端上位机1、所述手机APP客户端2还包括存储工业设备运行状态、参数、维护情况的存储单元，便于后续查询。操作人员选择不同功能时，电脑端上位机1以及手机APP客户端2通过定义好的指令集，发送相应的指令到服务器，同时当接收到由服务器发过来的工业设备终端4上传数据时，电脑端上位机1以及手机APP客户端2根据后台处理程序，对应相应的功能模块，对数据进行解析处理，从而正确地显示数据信息。
如图3，所述工业设备终端4包括第一通信模块、单片机处理模块11、第二通信模块、电源模块10。所述第一通信模块与工业设备双向通信，所述第一通信模块还与所述单片机处理器11双向通信，所述第一通信模块可以为CAN通信模块12，所述第一通信模块与所述单片机处理器11之间通过CAN通信协议通信；所述第一通信模块与所述工业设备通信之间通过CAN通信协议通信。所述第二通信模块，与所述单片机处理模块11双向通信且与互联网转发服务器3双向通信。所述第二通信模块可以为SIM卡通信模块14，所述第二通信模块与所述单片机处理器11之间通过串口通信协议通信；所述第二通信模块与所述互联网转发服务器3之间GPRS通信。因移动无线网络区域覆盖完善，GPRS通信可以在保证实时性的基础上，减少现场不限等工作，节约成本。所述电源模块包括供电单元，其与所述单片机处理器11和所述第二通信模块连接，并为之供电；以及电压转换电路，用于将工业设备直流电源转换为5V电源。
单片机处理器11根据定义好的指令集，根据后台程序控制CAN通信模块12通过CAN通信协议发送指定的CAN数据到工业设备13的CAN总线上，工业设备13根据接收到的CAN数据，反馈相应的CAN信息到CAN总线上，单片机处理器11通过CAN通信协议控制CAN通信模块12对CAN总线上反馈的CAN信息进行筛选分析，从而获得所需要的信息，再通过处理器后台程序解析处理，生成需要的数据，通过串口传递至SIM卡通信模块14，通过GPRS数据发送至互联网转发服务器3，最终转发至电脑上位机1和手机APP客户端2，实现对相应操作功能指令的反馈，进而达到对工业设备的远程诊断与控制。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，包括：
远程控制端，包括电脑端上位机和手机APP客户端；
多个工业设备终端，包括：
第一通信模块，与工业设备双向通信；
单片机处理模块，与所述第一通信模块双向通信；
第二通信模块，与所述单片机处理模块双向通信且与互联网转发服务器双向通信；
电源模块，分别连接所述单片机处理模块和所述第二通信模块；
互联网转发服务器，连接所述远程控制端和工业设备终端，实现所述互联网转发服务器与所述远程控制端的双向通信以及所述互联网转发服务器与所述工业设备终端的双向通信；
所述远程控制端还经短信模块与所述工业设备终端通信。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端均包括参数查询与修改单元、运行状态量查看单元、故障信息查看单元、加速器整定单元、远程启停设备单元。
3.根据权利要求1所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述第一通信模块为CAN通信模块；所述第一通信模块与所述单片机处理器之间通过CAN通信协议通信；所述第一通信模块与所述工业设备通信之间通过CAN通信协议通信。
4.根据权利要求1所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述第二通信模块为SIM卡通信模块，所述第二通信模块与所述单片机处理器之间通过串口通信协议通信；所述第二通信模块与所述互联网转发服务器之间GPRS通信。
5.根据权利要求1所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述电源模块包括为所述单片机处理器和所述第二通信模块供电的供电电路。
6.根据权利要求5所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括用于将工业设备直流电源转换为5V电源的电压转化电路。
7.根据权利要求2所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端还包括警示单元；所述工业终端设备还包括报警器。
8.根据权利要求1所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述远程控制端通过短信模块发送短信至所述工业设备终端，进行单向通信。
9.根据权利要求2所述一种基于物联网的工业设备诊断与控制系统，其特征在于，所述电脑端上位机、所述手机APP客户端还包括存储工业设备运行状态、参数、维护情况的存储单元。
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