CN106020092B - 焊机远程监控系统 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明提供一种焊机远程监控系统，包括安装于焊机的采集控制模块和安装于用户终端的终端管理模块，还包括用于实现采集控制模块与终端管理模块数据转发的数据中转服务器；采集控制模块包括信号采集单元、焊机控制单元、数据收发单元、通信单元及板载微处理器；所述终端管理模块包括网络接口单元，用于实现数据收发和数据本地存储；可视化界面，用于检索和解析本地存储的数据并显示于屏幕，并用于发送焊机控制指令。本发明通过在焊机安装采集控制模块、在用户终端安装终端管理模块以及在机房安装数据中转服务器，可以实现焊机的远程监控，在用户终端即可直接调整参数，查看位置信息和焊接数据，无需到达施工现场，使用方便，运维费用低。

Description

焊机远程监控系统
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种焊机远程监控系统。
背景技术
随着全球对油气需求的不断增加，国内及世界各地的新建油气输送管道工程层出不穷，新材料的不断出现和应用，对于管道焊接的质量提出越来越高的要求，传统的管道焊接完全采取人工方式，采用的焊接参数完全由焊工决定，难以进行精准的管理，而为适应新材料新标准而越来越多应用的新型数字化半自动、自动焊机具有更复杂多变的控制参数，焊接参数的调整往往非焊工个人所能独立完成的，需要设备制造方及工艺设计人员的支持。但由于施工现场一般地处偏远，交通不便，同时也增加了维护成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种焊机远程监控系统，该系统可以很好地解决需要设备制造方及工艺设计人员的现场支持而增加了设备成本的问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种焊机远程监控系统，包括安装于焊机的采集控制模块和安装于用户终端的终端管理模块，还包括用于实现采集控制模块与终端管理模块数据转发的数据中转服务器；
所述采集控制模块包括：
信号采集单元，连接焊机内部的数据采集点，用于采集焊机的运行数据；
焊机控制单元，连接焊机内部的执行部件，用于实现对焊机的控制；
数据收发单元，用于发送信号采集单元采集的数据，并接收中转服务器发来的指令；
通信单元，用于实现数据收发单元与数据中转服务器之间的通信；
板载微处理器，控制板上各单元实现数据采集、数据收发及命令执行操作；
所述终端管理模块包括：
网络接口单元，用于实现数据收发和数据本地存储；
可视化界面，用于检索和解析本地存储的数据并显示于屏幕，并用于发送焊机控制指令。
该焊机远程监控系统具有的优点如下：
(1)通过在焊机安装采集控制模块、在用户终端安装终端管理模块以及在机房安装数据中转服务器，可以实现焊机的远程监控，设备制造方及工艺设计人员在用户终端直接调整参数，查看位置信息和焊接数据，无需到达施工现场，使用方便，并且节约了维护成本；
(2)采用多级存储转发的通信方式，采集控制模块采集的数据存储在板载NANDFLASH存储芯片中，并且即时或定时将数据上传至数据中转服务器，数据中转服务器解析、校验、重组并存储所收到的数据帧，在用户终端发起数据请求时数据中转服务器将数据传输到用户终端，用户终端解析、校验、重组并存储所收到的数据帧，供用户在本地检索，而无需再次访问中转服务器；
(3)数据中转服务器内为每个特定用户终端和每个焊机维护一个数据指针，且每个焊机采集控制模块内维护一个数据指针，位于此指针之前的数据不再参与传输，以保证每个数据帧只传输一次，从而使网络负荷和服务器负荷最小化，以利用低流量数据卡和非专用服务器实现低成本运维。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的框架示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种焊机远程监控系统，如图1所示，包括安装于焊机的采集控制模块和安装于用户终端的终端管理模块，还包括用于实现采集控制模块与终端管理模块数据转发的数据中转服务器，数据中转服务器安装在中心机房。采集控制模块与数据中转服务器通过移动通信网络承载的因特网互连，数据中转服务器与用户终端终端管理模块通过因特网互连。本系统至少包括一台焊机和一个用户终端，每个焊机均安装有采集控制模块，每个用户终端均安装有终端管理模块。
采集控制模块的物理形态为安装于焊机内部的印制电路板，通过电缆与安装于机身外部的GPS和GPRS天线连接，具体包括：
信号采集单元，通过导线连接焊机内部的电压采集点、电流采集霍尔传感器及其它部件，用于采集焊机的运行数据；
焊机控制单元，具有的数字控制接口和模拟控制接口，通过导线连接焊机内部的执行部件，用于实现对焊机的控制；
数据收发单元，用于发送信号采集单元采集的数据，并接收中转服务器发来的指令；
通信单元，用于实现数据收发单元与数据中转服务器之间的通信；本实施例中，通信单元为板载GPRS通信单元，其上安装已开通的移动通信数据SIM卡，作为与数据中转服务器通信之用。
板载微处理器，控制板上各单元实现数据采集、数据收发及命令执行操作；
板载NAND FLASH存储芯片，用于存储采集到的时间、位置和其它工作数据，板载NAND FLASH存储芯片内维护一个数据指针，用于记录最后上传数据的位置，位于此指针之前的数据不再参与传输，以保证每个数据帧只传输一次；
GPS模块，用于定位焊机的位置；
板载内置电池的时钟模块，用于在网络及GPS信号受限时为系统提供时间数据。
终端管理模块包括：
网络接口单元，具有网络接口，可连接到因特网，能通过特定的应用层协议从数据中转服务器请求并接收数据，同时可以向数据中转服务器发出指令帧，并具有存储的功能；
可视化界面，用于检索和解析本地存储的数据并显示于屏幕，并用于发送焊机控制指令。
数据中转服务器包括：
网络单元，具有公网IP地址，用于实现数据收发和数据本地存储；
数据库，用于存储从采集控制模块和终端管理模块接收到的数据。该数据库对属于不同焊机和用户终端的数据进行分别存储，对焊机和用户终端进行必要的权限管理，特定的用户终端只能接收相应焊机的数据，只能和权限允许的焊机互动。
为实现多级存储转发通信方式，数据中转服务器分别为每个终端管理模块维护一个数据指针，用于记录最后传输到对应终端管理模块的数据在数据库内的位置，位于此指针之前的数据不再参与传输，以保证每个数据帧只传输一次。
为实现多级存储转发通信方式，数据中转服务器分别为每个采集控制模块维护一个数据指针，用于记录最后传输到对应采集控制模块的数据在数据库内的位置，位于此指针之前的数据不再参与传输，以保证每个数据帧只传输一次。
本系统的工作方式为：
安装于焊机内部的采集控制模块采集焊机运行数据及时间、位置数据，以特定格式逐条封装为数据帧存储于内部存储器，在网络状况允许时，利用板载GPRS通信单元通过移动通信网络接入互联网即时或定时上传至数据中转服务器，数据中转服务器解析、校验、重组并存储所有收到的数据帧，在用户终端终端管理模块请求时通过互联网逐帧传输到用户终端，用户终端管理软件解析、校验、重组并存储所有收到的数据帧，供用户在本地检索，而无需再次访问数据中转服务器。
用户通过终端管理模块提供的可视化界面发出针对特定焊机的指令，以特定格式逐条封装为数据/命令帧并即时发送至数据中转服务器，数据中转服务器解析、校验、重组并存储所有收到的帧，在与目标焊机内采集控制模块的网络连接有效时或目标焊机请求时，通过互联网逐帧传输到目标焊机，目标焊机内采集控制模块解析、校验、重组并存储所有收到的帧，执行所收到的命令帧。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。

Claims (9)

1.一种焊机远程监控系统，其特征在于，包括安装于焊机的采集控制模块和安装于用户终端的终端管理模块，还包括用于实现采集控制模块与终端管理模块数据转发的数据中转服务器；
所述采集控制模块包括：
信号采集单元，连接焊机内部的数据采集点，用于采集焊机的运行数据；
焊机控制单元，连接焊机内部的执行部件，用于实现对焊机的控制；
数据收发单元，用于发送信号采集单元采集的数据，并接收中转服务器发来的指令；
通信单元，用于实现数据收发单元与数据中转服务器之间的通信；所述通信单元为板载GPRS通信单元；
板载微处理器，控制板上各单元实现数据采集、数据收发及命令执行操作；
所述终端管理模块包括：
网络接口单元，用于实现数据收发和数据本地存储；
可视化界面，用于检索和解析本地存储的数据并显示于屏幕，并用于发送焊机控制指令；
通过终端管理模块提供的可视化界面发出针对特定焊机的指令，以特定格式逐条封装为数据/命令帧并即时发送至数据中转服务器，数据中转服务器解析、校验、重组并存储所有收到的帧，在与目标焊机内采集控制模块的网络连接有效时或目标焊机请求时，通过互联网逐帧传输到目标焊机，目标焊机内采集控制模块解析、校验、重组并存储所有收到的帧，执行所收到的命令帧。
2.根据权利要求1所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述采集控制模块还包括板载NAND FLASH存储芯片，用于存储采集到的时间、位置和其它工作数据。
3.根据权利要求2所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述板载NAND FLASH存储芯片内维护一个数据指针，用于记录最后上传数据的位置。
4.根据权利要求1所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述采集控制模块还包括GPS模块，用于定位焊机的位置。
5.根据权利要求4所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述采集控制模块还包括板载实时时钟模块，所述板载实时时钟模块为内置电池模块，用于在网络及GPS信号受限时为系统提供时间数据。
6.根据权利要求1所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述数据中转服务器包括：
网络单元，用于实现数据收发和数据本地存储；
数据库，用于存储从采集控制模块和终端管理模块接收到的数据。
7.根据权利要求1所述的焊机远程监控系统，其特征在于，至少包括一台焊机和一个用户终端，每台所述焊机均安装有采集控制模块，每个所述用户终端均安装有终端管理模块。
8.根据权利要求7所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述数据中转服务器分别为每个终端管理模块维护一个数据指针，用于记录最后传输到对应终端管理模块的数据在数据库内的位置。
9.根据权利要求7所述的焊机远程监控系统，其特征在于，所述数据中转服务器分别为每个采集控制模块维护一个数据指针，用于记录最后传输到对应采集控制模块的数据在数据库内的位置。
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