CN105657058A - 一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统及其监控方法，所述系统包括OPC服务器、SQL服务器，智能GPRS无线控制终端，数字量输入模块Ⅰ，数字量输入模块II，模拟量输入模块Ⅰ，模拟量输入模块II，脉冲计数模块和网络摄像机。OPC服务器管理智能GPRS无线控制终端发送给云服务器的数据，SQL服务器管理从OPC服务器获取的数据，智能GPRS无线控制终端作为MODBUS主站与数字量输入模块，模拟量输入模块，脉冲计数模块构成了MODBUS网站，负责采集滚焊机现场数据，智能GPRS无线控制终端实时地将采集的现场数据发送给云服务器，网络摄像机负责实时图像的采集。本发明实现对滚焊机的实时数据和视频影像的同步监控，既能获取滚焊机运行的实时数据，又能获取滚焊机的图像信息。

Description

一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统及其监控方法

技术领域

本发明涉及设备远程监控领域，更具体地说，涉及一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统。

背景技术

目前，作业在现场的滚焊机，都是由工人在现场操作，企业管理人员只能通过现场工人汇报，才能知晓滚焊机的运行状况，滚焊机生产企业更是不了解分布在世界各地的自己生产的滚焊机运行状况，要想了解自己生产的滚焊机的用户使用情况，只能通过问卷调查，这种方式，效率低下，另外，一旦滚焊机出现故障，只能安排售后服务人员去现场解决，严重影响了售后服务的效率和故障排除的及时性，同时导致售后服务成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，该异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统实现了实时数据和视频影像的同步监控，并将先进传感器技术，信号采集技术，485总线技术，SQL数据库技术，OPC服务器，云服务器，信号无线传输等技术集成到远程监控系统中，该监控系统技术先进，填补了滚焊机远程监控的国内外空白。

发明的技术解决方案如下：

一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，该系统包括：OPC服务器、SQL服务器、智能GPRS无线控制终端、数字量输入模块、模拟量输入模块、脉冲计数模块和网络摄像机；其中：

所述的数字量输入模块采集现场设备的开关量信号；

所述模拟量输入模块采集现场设备的模拟量信号；

所述脉冲计数模块与现场编码器有线连接，采集现场编码器信号；

所述的网络摄像机负责实时现场图像的采集；

所述的智能GPRS无线控制终端分别对数字量输入模块采集到的开关量信号、模拟量输入模块采集到的模拟量信号、脉冲计数模块采集到的编码器信号进行实时地接收并传送给云服务器；

所述网络摄像机采集现场照片，并将现场照片直接传输给云服务器；

所述的OPC服务器管理智能GPRS无线控制终端发送给云服务器的数据，所述的SQL服务器管理从OPC服务器获取的数据。

进一步的，所述的数字量输入模块包括数字量输入模块I及数字量输入模块II；所述数字量输入模块I与现场的开关量传感器有线连接，采集现场设备的开关量信号；数字量输入模块II与无线开关量信号接收器有线连接，采集无线开关量信号接收器接收的开关量信号；

进一步的，所述模拟量输入模块包括模拟量输入模块I及模拟量输入模块II；模拟量输入模块I与模拟量传感器有线连接，采集现场设备的模拟量信号；模拟量输入模块II与无线模拟量信号接收器有线连接，采集无线模拟量信号接收器接收的模拟量信号。

进一步的，所述的无线开关量信号接收器与无线开关量信号采集传输器一一对应，无线开关量信号采集传输器通过有线与现场开关量传感器连接，获取现场开关量传感器信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送至无线开关量信号接收器，无线开关量信号接收器将接收到的无线数据还原处理成开关量信号。

进一步的，所述的无线模拟量信号接收器与无线模拟量信号采集传输器一一对应，模拟量信号采集传输器通过有线与现场模拟量传感器连接，获取现场模拟量传感器信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送至无线模拟量信号接收器，无线模拟量信号接收器将接收到的无线数据还原处理成模拟量信号。

一种运用于所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统的远程监控方法，包括以下步骤：

步骤一、数字量输入模块分别对牵引系统的牵引小车位移正负限位的开关量信号、进给系统的气液阻尼缸的工作状态的开关量信号、进给系统的移动平台的正负限位的开关量信号、牵引系统的气缸工作状态的开关量信号、变径系统的焊接座的正负限位的开关量信号进行采集；

模拟量输入模块分别对气动系统压缩空气的压力的模拟量信号、牵引系统的牵引花盘支撑轴的应变的模拟量信号、变径系统的导向限位轮的压力的模拟量信号、变径系统的导向限位轮轴的应变的模拟量信号、电焊机焊接电流的模拟量信号、驱动系统的驱动电动机的电流的模拟量信号、驱动系统同步轴的扭矩的模拟量信号、气动系统的电磁阀状态的模拟量信号、进给系统的电磁阀状态的模拟量信号、牵引系统的牵引电动机的电流的模拟量信号、牵引系统牵引小车轴的应变的模拟量信号进行采集；

脉冲计数模块分别对牵引系统的拉线编码器信号、驱动系统的驱动电动机的旋转编码器信号及进给系统的伺服电机的编码器信号进行采集；

网络摄像机对实时现场图像进行采集；

步骤二、智能GPRS无线控制终端实时地将数字量输入模块采集的开关量信号、模拟量输入模块采集的模拟量信号以及脉冲计数模块采集的编码器信号发送给云服务器；网络摄像机将采集的现场图像直接传输至云服务器；

步骤三、OPC服务器从云服务器获取GPRS无线控制终端及网络摄像头发送给云服务器的数据，管理这些数据；

步骤四、所述的SQL服务器每隔一定的时间间隔从OPC服务器读取一次数据，并将这些数据加上采集时间等信息添加到SQL服务器的数据库中。

本发明的有益效果：

第一、本发明实现了企业管理人员对滚焊机的实时数据和视频影像的同步监控，这样既能获取滚焊机运行的实时数据，又能获取滚焊机的图像信息。

第二、本发明实现了滚焊机生产企业方便地了解自己生产的滚焊机的用户使用情况，一旦滚焊机在作业现场出现故障，企业售后服务人员可以远程指导工人排除故障，提高售后服务的及时性，同时降低企业售后服务成本。

第三、本发明采集旋转部件上的信号，采用了无线传输技术，避免了有线传输方式产生绕线现象。

附图说明

图1是本发明的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统的结构图；

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明做进一步说明。

一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，该系统包括：OPC服务器、SQL服务器，智能GPRS无线控制终端，数字量输入模块I，数字量输入模块II，模拟量输入模块I，模拟量输入模块II，脉冲计数模块和网络摄像机。由于异形管钢筋骨架滚焊机结构复杂，需要远程监控的信号多，而且各监控点之间的距离长，在这里，构建了MODBUS网络，所述的智能GPRS无线控制终端作为MODBUS主站，所述的数字量输入模块I，数字量输入模块II，模拟量输入模块I，模拟量输入模块II，脉冲计数模块作为MODBUS从站，构成了MODBUS网络，MODBUS从站负责采集滚焊机现场信号，并把采集的现场信号传送给MODBUS主站，作为MODBUS主站的所述智能GPRS无线控制终端实时地将各MODBUS从站传送来的现场信号发送给云服务器；OPC服务器从云服务器获取GPRS无线控制终端发送给云服务器的数据，管理这些数据；所述的SQL服务器记录着滚焊机制造企业销往世界各地的滚焊机运行状况，每隔一定的时间间隔从OPC服务器读取一次数据，并将这些数据加上采集时间等信息添加到SQL服务器的数据库中，通过对这些大数据的分析，一旦某台滚焊机出现故障，企业售后技术人员可以进行远程调试；所述的网络摄像机负责实时图像的采集；远程用户分为两种类型，一种类型为滚焊机制造企业售后技术人员，另一种类型为滚焊机使用单位工作人员，前者可以远程监控分布在世界各地的该企业生产的滚焊机；后者只可以远程监控本企业的滚焊机作业状况。

所述的数字量输入模块I与开关量传感器有线连接，采集现场设备的开关量信号。采集的开关量信号包括牵引系统的牵引小车位移正负限位，进给系统的气液阻尼缸的工作状态，进给系统的移动平台的正负限位。牵引系统的牵引小车位移正负限位和进给系统的移动平台的正负限位采用接近开关采集，进给系统的气液阻尼缸的工作状态采用磁性开关采集。

所述的数字量输入模块II与无线开关量信号接收器有线连接，采集无线开关量信号接收器接收的开关量信号。无线开关量信号接收器与无线开关量信号采集传输器一一对应，无线开关量信号采集传输器通过有线与现场传感器连接，获取现场信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送出去，无线开关量信号接收器将接收到无线数据还原处理成开关量信号，无线开关量信号采集传输器由大容量电池供电。

所述的无线开关量信号采集传输器，采集的现场信号包括牵引系统的气缸工作状态，变径系统的焊接座的正负限位。牵引系统的气缸工作状态采用磁性开关采集，变径系统的焊接座的正负限位采用接近开关采集，接近开关由大容量电池供电。

所述的模拟量输入模块I与模拟量传感器有线连接，采集现场设备的模拟量信号。采集的模拟量信号包括气动系统压缩空气的压力，气动系统的电磁阀状态，牵引系统的牵引花盘支撑轴的应变，变径系统的导向限位轮的压力，变径系统的导向限位轮轴的应变，电焊机焊接电流，驱动系统的驱动电动机的电流，驱动系统同步轴的扭矩，进给系统的电磁阀状态。气动系统的电磁阀状态和进给系统的电磁阀状态采用小电流霍尔电流传感器对电磁阀工作电流的采集、处理，实现了其状态的实时监测，气动系统压缩空气的压力和变径系统的导向限位轮的压力采用压力传感器采集，牵引系统的牵引花盘支撑轴的应变和变径系统的导向限位轮轴的应变采用测量微应变的专用应变传感器采集，电焊机焊接电流和驱动系统的驱动电动机的电流采用互感电流传感器采集，驱动系统同步轴的扭矩采用应变式扭矩传感器采集。

所述的模拟量输入模块II与无线模拟量信号接收器有线连接，采集无线模拟量信号接收器接收的模拟量信号。无线模拟量信号接收器与无线模拟量信号采集传输器一一对应，模拟量信号采集传输器通过有线与现场传感器连接，获取现场信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送出去，无线模拟量信号接收器将接收到的无线数据还原处理成模拟量信号，无线模拟量信号采集传输器由大容量电池供电。

所述的无线模拟量信号采集传输器采集的现场信号包括牵引系统的牵引电动机的电流，牵引系统牵引小车轴的应变，牵引系统的牵引电动机的电流采用互感电流传感器采集，牵引系统牵引小车轴的应变采用测量微应变的专用应变传感器，互感电流传感器和应变传感器由大容量电池供电。

所述的脉冲计数模块与编码器有线连接，采集的现场信号包括牵引系统的拉线编码器信号，驱动系统的驱动电动机的旋转编码器信号，进给系统的伺服电机的编码器信号，根据编码器输出的脉冲数确定电动机旋转角度，根据编码器输出的脉冲频率确定电动机旋转速度。

Claims (6)

1.一种异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，其特征在于，该系统包括：OPC服务器、SQL服务器、智能GPRS无线控制终端、数字量输入模块、模拟量输入模块、脉冲计数模块和网络摄像机；其中：

所述的数字量输入模块采集现场设备的开关量信号；

所述模拟量输入模块采集现场设备的模拟量信号；

所述脉冲计数模块与现场编码器有线连接，采集现场编码器信号；

所述的网络摄像机负责实时现场图像的采集；

所述的智能GPRS无线控制终端分别对数字量输入模块采集到的开关量信号、模拟量输入模块采集到的模拟量信号以及脉冲计数模块采集到的编码器信号进行实时地接收并传送给云服务器；

所述网络摄像机采集现场照片，并将现场照片直接传输给云服务器；

所述的OPC服务器管理智能GPRS无线控制终端发送给云服务器的数据，所述的SQL服务器管理从OPC服务器获取的数据。

2.根据权利要求1所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，其特征在于，所述的数字量输入模块包括数字量输入模块Ⅰ及数字量输入模块II；所述数字量输入模块Ⅰ与现场的开关量传感器有线连接，采集现场设备的开关量信号；数字量输入模块II与无线开关量信号接收器有线连接，采集无线开关量信号接收器接收的开关量信号。

3.根据权利要求1所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，其特征在于，所述模拟量输入模块包括模拟量输入模块Ⅰ及模拟量输入模块II；模拟量输入模块Ⅰ与模拟量传感器有线连接，采集现场设备的模拟量信号；模拟量输入模块II与无线模拟量信号接收器有线连接，采集无线模拟量信号接收器接收的模拟量信号。

4.根据权利要求2所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，其特征在于，所述的无线开关量信号接收器与无线开关量信号采集传输器一一对应，无线开关量信号采集传输器通过有线与现场开关量传感器连接，获取现场开关量传感器信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送至无线开关量信号接收器，无线开关量信号接收器将接收到的无线数据还原处理成开关量信号。

5.根据权利要求3所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统，其特征在于，所述的无线模拟量信号接收器与无线模拟量信号采集传输器一一对应，模拟量信号采集传输器通过有线与现场模拟量传感器连接，获取现场模拟量传感器信号，经过信号转换和处理变为全数字无线电加密数据发送至无线模拟量信号接收器，无线模拟量信号接收器将接收到的无线数据还原处理成模拟量信号。

6.一种运用于上述权利要求1至5中任一所述的异形管钢筋骨架滚焊机远程监控系统的远程监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、数字量输入模块分别对牵引系统的牵引小车位移正负限位的开关量信号、进给系统的气液阻尼缸的工作状态的开关量信号、进给系统的移动平台的正负限位的开关量信号、牵引系统的气缸工作状态的开关量信号、变径系统的焊接座的正负限位的开关量信号进行采集；

模拟量输入模块分别对气动系统压缩空气的压力的模拟量信号、牵引系统的牵引花盘支撑轴的应变的模拟量信号、变径系统的导向限位轮的压力的模拟量信号、变径系统的导向限位轮轴的应变的模拟量信号、电焊机焊接电流的模拟量信号、驱动系统的驱动电动机的电流的模拟量信号、驱动系统同步轴的扭矩的模拟量信号、气动系统的电磁阀状态的模拟量信号、进给系统的电磁阀状态的模拟量信号、牵引系统的牵引电动机的电流的模拟量信号、牵引系统牵引小车轴的应变的模拟量信号进行采集；

脉冲计数模块分别对牵引系统的拉线编码器信号、驱动系统上驱动电动机的旋转编码器信号及进给系统上伺服电机的编码器信号进行采集；

网络摄像机对实时现场图像进行采集；

步骤二、智能GPRS无线控制终端实时地将数字量输入模块采集的开关量信号、模拟量输入模块采集的模拟量信号以及脉冲计数模块采集的编码器信号发送给云服务器；网络摄像机将采集到的现场图像直接传输至云服务器；

步骤三、OPC服务器从云服务器获取GPRS无线控制终端及网络摄像头发送给云服务器的数据，管理这些数据；

步骤四、所述的SQL服务器每隔一定的时间间隔从OPC服务器读取一次数据，并将这些数据加上采集时间等信息添加到SQL服务器的数据库中。