CN106774467A - 一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统 - Google Patents

一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统 Download PDF

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王瑞
李甲
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Abstract

本发明公开了一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，包括：气体质量流量控制器，其通过第一通信模块输出相关信息；具有网络通信功能的设备，对接收的相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将相关信息及客户的最终解决方案进行上传；数据处理模块，对接收的相关信息和客户的最终解决方案进行存储，对数据进行分析比较，并对系统功能进行升级；本发明可利用客户处的现有电子设备进行数据采集，并实现对气体质量流量的控制情况以及对气体质量流量控制器的故障情况进行自动诊断，从而无须委派技术人员去现场就可及时解决客户存在的问题。

Description

一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统
技术领域
本发明涉及气体质量流量控制技术领域，更具体地，涉及一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统。
背景技术
随着现代科技的不断发展，很多新的行业使用气体质量流量控制器作为气体的控制装置，个别行业对气体的精确化要求使气体质量流量控制器成为其核心的零部件。
由于大多数客户缺乏培训和缺乏对流量计相关知识的认知，并且在使用过程中气体质量流量控制器的操作设备各不相同(有的客户采用PLC、有的客户采用流量显示仪等)，使得存在误操作的可能性增加，如给定错误的设定信号、阀控信号等。这些都将导致气体质量流量控制器不能正常工作，因此就需要委派技术人员去解决客户问题，而这样做却提高了企业的维修成本，从而提高了产品的成本，因而降低了产品的竞争力。
伴随着在工业控制领域大数据时代的到来，通过海量数据完善系统功能、提高系统性能的要求越来越高。但由于气体质量流量控制器设备大多不具有网络通信能力，且增加通信设备成本过高，所以对气体质量流量控制器数据的采集变得很困难。
当前，随着具有网络通信功能的电子设备的广泛应用(如电脑、笔记本、手机、Pad等)，使得利用客户处的现有设备进行数据采集的工作变为可能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，可利用客户处的现有设备进行数据采集，并可对气体质量流量的控制情况进行自动诊断。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，包括：
气体质量流量控制器，其通过一第一通信模块输出相关信息；
具有网络通信功能的设备，对接收的气体质量流量控制器相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案进行上传；
数据处理模块，对接收的气体质量流量控制器相关信息和客户的最终解决方案进行存储，对数据进行分析比较，并对系统功能进行升级。
优选地，所述气体质量流量控制器的相关信息包括设备编号、气体类型、满量程、设定流量、瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号。
优选地，所述气体质量流量控制器包括传感器、传感器驱动模块、A/D转换模块、阀、阀驱动模块、CPU控制模块、第一通信模块，通过传感器驱动模块完成对传感器信号的放大，并通过A/D转换模块将传感器的模拟信号转换为数字信号传送到CPU控制模块进行分析比对，CPU控制模块根据分析比对的结果，通过阀驱动模块对阀进行控制，并通过第一通信模块将气体质量流量控制器的相关信息发送给具有网络通信功能的设备。
优选地，所述具有网络通信功能的设备通过其设置的第二通信模块接收气体质量流量控制器的相关信息。
优选地，所述具有网络通信功能的设备通过其设置的应用软件模块对来自第二通信模块的气体质量流量控制器相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案进行上传。
优选地，所述应用软件模块通过数据采集获得气体质量流量控制器的相关信息，根据其设备编号确定产品类型，再通过气体类型、满量程、设定流量确定其数据对比区域，并将其包括瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号在内的信息与存储数据进行数据比对，查找出异常单元，给出相应的异常处理方式。
优选地，所述应用软件模块通过其设置的数据采集单元、数据比对单元、数据分析单元分别对气体质量流量控制器的相关信息进行采集、数据比对及数据分析，并给出相应的处理方式建议。
优选地，通过具有网络通信功能的设备确认其给出的处理方式建议是否可行，并将客户的最终解决方案进行上传。
优选地，所述数据处理模块设置于终端服务器中。
优选地，所述数据处理模块通过对系统功能进行升级，以对应用软件模块的诊断功能进行完善。
从上述技术方案可以看出，本发明通过气体质量流量控制器设置的通信模块将气体质量流量控制器的相关信息输出到具有网络通信功能的设备的电子设备中(有线或无线的方式，并且可不限于这两种方式)，再由具有网络通信功能的设备安装的应用软件模块对这些信息(如气体质量流量控制器的编号、传感器编号、检测到的设定电压，瞬时流量等)进行数据分析，并给出错误提示，客户根据提示解决问题，并确认解决方案是否可行；应用软件将气体质量流量控制器的信息及客户的最终解决方案上传到终端服务器；通过数据处理模块对气体质量流量控制器的信息和客户的最终解决方案进行存储，并对数据进行分析比较，升级系统功能，完善应用软件的诊断功能。本发明可利用客户处的现有电子设备(如电脑、笔记本、手机、Pad等)进行数据采集，并实现对气体质量流量的控制情况以及对气体质量流量控制器的故障情况进行自动诊断；从而可及时解决客户存在的问题，大大降低企业的维修成本，进而可节约产品的成本，提高产品的竞争力。
附图说明
图1是本发明的一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统框图；
图2是本发明一较佳实施例的一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统框图；
图3是本发明的一种气体质量流量控制器框图；
图4是本发明的一种具有网络通信功能的设备APP模块的内部处理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明的一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统框图。如图1所示，本发明的一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，包括依次相连并具有双向交互性能的气体质量流量控制器、具有网络通信功能的设备、数据处理模块。其中，具有网络通信功能的设备可利用客户处的现有电子设备(如电脑、笔记本、手机、Pad等)来加以实现。
请参阅图2，图2是本发明一较佳实施例的一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统框图。如图2所示，第一通信模块可安装在气体质量流量控制器中，可在气体质量流量控制器出厂前进行改装加配。这样，气体质量流量控制器即可通过第一通信模块向具有网络通信功能的设备的电子设备(例如电脑、笔记本、手机、Pad等)输出其相关信息。这种输出可采用有线或无线的通信方式，并且不限于这两种方式。第一通信模块也可以独立的通信元器件方式加设并连接在气体质量流量控制器的外部，可在气体质量流量控制器出厂后进行加装。
具有网络通信功能的设备对其接收的、从第一通信模块而来的气体质量流量控制器的相关信息进行存储、数据分析后，即可给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案向数据处理模块进行上传。
数据处理模块对其接收的、从具有网络通信功能的设备而来的气体质量流量控制器相关信息和客户的最终解决方案进行存储，对数据进行分析比较，并对系统功能进行升级。所述数据处理模块可设置于终端服务器中。
请参阅图2和图3。作为一可选的具体实施方式，所述气体质量流量控制器可设置有传感器、传感器驱动模块(传感器驱动电路)、A/D转换模块、阀、阀驱动模块(阀驱动电路)、CPU控制模块以及第一通信模块等部件。当气体进入气体质量流量控制器的分流器通道时，即可通过传感器得知气体质量流量信号；所述气体质量流量控制器可通过传感器驱动模块完成对传感器信号的放大，并通过A/D转换模块将传感器的模拟信号转换为数字信号传送到CPU控制模块进行分析比对；CPU控制模块根据分析比对的结果，通过阀驱动模块对阀的开度进行控制，以精确控制气体流出时的流量大小，并可通过第一通信模块将气体质量流量控制器的相关信息发送给具有网络通信功能的设备。
所述气体质量流量控制器的相关信息可包括设备编号、气体类型、满量程、设定流量、瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号等，但不限于此。
请参阅图2。在所述具有网络通信功能的设备中可设置一个第二通信模块，具有网络通信功能的设备通过第二通信模块即可接收气体质量流量控制器的相关信息。第二通信模块的功能可利用客户处的现有电子设备(如电脑、笔记本、手机、Pad等)来加以实现。
这样，所述具有网络通信功能的设备即可通过第二通信模块实现与气体质量流量控制器、数据处理模块之间的信息交互及指令传输等功能。
所述具有网络通信功能的设备可设置有APP模块(应用软件模块)，其安装有应用软件APP。所述具有网络通信功能的设备可通过APP模块的应用软件APP对来自第二通信模块的气体质量流量控制器相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案第二通信模块向终端服务器的数据处理模块进行上传。
所述APP模块可设置有数据采集单元、数据比对单元、数据分析单元(即应用软件APP具有数据采集、数据比对、数据分析功能)。所述APP模块可通过数据采集单元获得气体质量流量控制器的相关信息，通过数据比对单元将这些相关信息与其存储的大数据进行比对，并通过数据分析单元对数据比对的结果进行解析，从而给出相应的处理方式建议，通过窗口形式提供给客户。
具体地，如图4所示，所述APP模块可先通过数据采集，以获得气体质量流量控制器的相关信息，例如设备编号、气体类型、满量程、设定流量、瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号等；然后，根据气体质量流量控制器的设备编号来确定产品类型(例如产品A、B、C、D等)；再通过气体类型(例如气体A、B、C、D等)、满量程(例如满量程A、B、C、D等)、设定流量(例如设定流量A、B、C、D等)确定气体质量流量控制器的数据对比区域，并将其包括瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号等在内的信息与存储的数据进行大数据比对，从而查找出异常单元，并给出相应的异常处理方式(例如针对瞬时流量的异常处理方法1、2、3、4等)。
客户可方便地通过具有网络通信功能的设备，根据其给出的错误提示解决问题，并确认其给出的处理方式建议(解决方案)是否可行；APP可将气体质量流量控制器的信息及客户的最终解决方案上传到终端服务器。通过终端服务器的数据处理模块可对气体质量流量控制器的信息和客户的最终解决方案进行存储，并在对数据进行分析比较后，升级系统功能，从而可不断完善应用软件APP(应用软件模块)的诊断功能。
需要说明的是，为了确认异常处理方案，APP具有自动诊断功能；由于该功能在使用过程中需要改变气体质量流量控制器的设置(如设定值，阀开启电压等)，因此，该功能可由用户根据需要自行选择是否应用。
此外，APP给出的处理方案中，有些是需要客户自己处理的(比如，当气体质量流量控制器安装错误时，需要客户重新安装设备)，有些则是由软件自动完成的(比如流量设定错误等)。其中，由软件自动完成的方案，需要客户确认后方能完成。
以下介绍一个使用实例：
客户可将APP软件安装在具有网络通信功能的设备上，以电脑为例，可应用USB通信端口通过USB转485转接线与气体质量流量控制器进行通信。在APP软件上可设置有“自动诊断”功能键，若气体质量流量控制器出现问题，客户可以点击APP软件上的自动诊断功能按钮，由APP软件进行数据采集及自动诊断分析，最终给出处理方案。
此时，需要客户确认处理方案，并给出处理结果(比如可以选择“可行”、“不可行”和“其他”等，并在“其他”选项中进行处理方法描述)。APP软件将处理结果及采集的数据上传到终端服务器，再由终端服务器上的数据处理模块，对采集的数据及处理方案进行存储、分析，升级系统功能，并生成升级包；在APP软件再次运行时，即可通过下载方式升级APP软件的功能。
综上所述，本发明通过气体质量流量控制器设置的通信模块将气体质量流量控制器的相关信息输出到具有网络通信功能的设备的电子设备中(有线或无线的方式，并且可不限于这两种方式)，再由具有网络通信功能的设备安装的应用软件模块对这些信息(如气体质量流量控制器的编号、传感器编号、检测到的设定电压，瞬时流量等)进行数据分析，并给出错误提示，客户根据提示解决问题，并确认解决方案是否可行；应用软件APP将气体质量流量控制器的信息及客户的最终解决方案上传到终端服务器；通过数据处理模块对气体质量流量控制器的信息和客户的最终解决方案进行存储，并对数据进行分析比较，升级系统功能，完善应用软件的诊断功能。本发明可利用客户处的现有电子设备(如电脑、笔记本、手机、Pad等)进行数据采集，并实现对气体质量流量的控制情况以及对气体质量流量控制器的故障情况进行自动诊断；从而无须委派技术人员去现场就可及时解决客户存在的问题，因此大大降低了企业的维修成本，进而节约了产品的成本，由此提高了产品的竞争力。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，包括：
气体质量流量控制器，其通过一第一通信模块输出相关信息；
具有网络通信功能的设备，对接收的气体质量流量控制器相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案进行上传；
数据处理模块，对接收的气体质量流量控制器相关信息和客户的最终解决方案进行存储，对数据进行分析比较，并对系统功能进行升级。
2.根据权利要求1所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述气体质量流量控制器的相关信息包括设备编号、气体类型、满量程、设定流量、瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号。
3.根据权利要求1所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述气体质量流量控制器包括传感器、传感器驱动模块、A/D转换模块、阀、阀驱动模块、CPU控制模块、第一通信模块，通过传感器驱动模块完成对传感器信号的放大，并通过A/D转换模块将传感器的模拟信号转换为数字信号传送到CPU控制模块进行分析比对，CPU控制模块根据分析比对的结果，通过阀驱动模块对阀进行控制，并通过第一通信模块将气体质量流量控制器的相关信息发送给具有网络通信功能的设备。
4.根据权利要求1或3所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述具有网络通信功能的设备通过其设置的第二通信模块接收气体质量流量控制器的相关信息。
5.根据权利要求4所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述具有网络通信功能的设备通过其设置的应用软件模块对来自第二通信模块的气体质量流量控制器相关信息进行存储、数据分析，给出处理方式建议，并将气体质量流量控制器的相关信息及客户的最终解决方案进行上传。
6.根据权利要求5所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述应用软件模块通过数据采集获得气体质量流量控制器的相关信息，根据其设备编号确定产品类型，再通过气体类型、满量程、设定流量确定其数据对比区域，并将其包括瞬时流量、传感器输出信号、阀输出信号在内的信息与存储数据进行数据比对，查找出异常单元，给出相应的异常处理方式。
7.根据权利要求5或6所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述应用软件模块通过其设置的数据采集单元、数据比对单元、数据分析单元分别对气体质量流量控制器的相关信息进行采集、数据比对及数据分析，并给出相应的处理方式建议。
8.根据权利要求1所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，通过具有网络通信功能的设备确认其给出的处理方式建议是否可行，并将客户的最终解决方案进行上传。
9.根据权利要求1所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述数据处理模块设置于终端服务器中。
10.根据权利要求5或6所述的具有自动诊断功能的气体质量流量控制系统，其特征在于，所述数据处理模块通过对系统功能进行升级，以对应用软件模块的诊断功能进行完善。
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