CN106871972A - 一种仪表的运行数据信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仪表的运行数据信息管理系统，使得供应商的售后人员和技术人员能够远程查看仪表显示和调节仪表的参数，实现远程维护，节省人力物力，降低沟通成本。提供一种现场仪表的运行数据信息管理系统，包括：远程控制中心以及对监控区域现场内仪表进行监控的仪表信息获取单元；每个仪表信息获取单元分别与远程控制中心进行通信连接。

Description

一种仪表的运行数据信息管理系统

技术领域

本发明涉及一种用于仪表的远程互操作的装置和方法，属于工业仪表领域。

背景技术

工业现场仪表面临复杂的工况，工作环境的温度、湿度、振动、电磁干扰等对仪表的精度和寿命较大程度的影响，从仪表自身来说，仪表内部的元件的老化、元器件质量的个体差异性等，也对仪表的寿命造成明显的影响，随着仪表自动化的迅猛发展和现场使用可靠性的日益提高，对仪表的互操作的要 求也愈来愈高了。尤其是仪表使用单位在逐步实现综合自动化进而无人值守时，对现场仪表运行状态的监控设备提出了更多的要求。现场仪表工作环境苛刻，可能存在高温、高湿、高压乃至危险品的场合，对人体安全造成较大程度的影响。且仪表安装一般较为分散，造成维护人员劳动量大、工作环境差。

现场仪表内部元件的监测和维护，主要采取定期预防性试验和维修，对减少和防止事故的发生起到了很好的作用，但仪表使用单位由于对仪表的操作流程不熟悉，或疏于管理，在仪表出现小故障时，缺乏主动维护的积极性，过多地依赖于仪表供应商的维护，需要供应商现场解决问题，使得供应商售后人员工作量急剧增大，成本明显上升，也造成了大量的人力浪费。此外，预防性试验和维修是间断进行的，无法实现现场仪表在连续运行时实时监控，当现场仪表发生故障时，只能进行停电检修排出故障，无法在故障发生前期通过检测技术手段获取故障隐患，况且，维修人员只有在岗时间才可以知晓现场仪表的状况，一旦回家以后就不能实时获取仪表的动态。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出了一种用于仪表远程互操作的装置和方法，使得供应商的售后人员和技术人员能够远程查看仪表显示和调节仪表的参数，实现远程维护，节省人力物力，降低沟通成本。提供一种现场仪表的运行数据信息管理系统，包括：远程控制中心以及对监控区域现场内仪表进行监控的仪表信息获取单元；每个仪表信息获取单元分别与远程控制中心进行通信连接；

仪表信息获取单元用于获取仪表内流量测量组件数据信息、密度测量组件数据信息以及温度测量组件数据信息，电流数据信息，电源电压数据信息，断路器动作行程数据信息，断路器辅助接点动作数据信息，断路器动作次数数据信息，断路器合闸时间，断路器分闸时间，分合闸速度断路器，断路器开断电流断路器，储能机构工作电流，储能电机电源电压数据信息，仪表内空气温度数据，仪表湿度数据；仪表信息获取单元包括：主控制器，无线通信模块，用于采集断路器输出端电压的电压采集电路，用于采集断路器输出端电流的电流采集电路，仪表温度传感器，仪表湿度传感器，存储器；

主控制器用于将获取的仪表内部的数据信息，储存至存储器内，以及将存储器储存的仪表信息通过无线通信模块发送至远程控制中心；

远程控制中心用于接收每个仪表信息获取单元发送的数据信息，并通过广播的形式设置每个仪表运行时间，统一设置每个仪表数据采集发送处理时间；使远程控制中心与每个仪表之间通过WIFI或者zigee或射频的形式通信连接；远程控制中心从数据角度将每个仪表的数据信息通过线路、表格、图形的展现形式进行有机整合，可视化展示，帮助用户了解每个仪表状况；远程控制中心将远程控制中心获取的数据信息与预设阈值以及往期数据进行对比，当前数据超出预设阈值或者与往期数据比较产生不良的效果时，进行报警提示；将报警信息形成报警统计，并存储；数据储存服务器存储接收的数据信息，Web服务器接收来自用户层的请求，并将处理后的数据通过HTTP协议返回给用户。

优选地，仪表信息获取单元还包括：信号处理电路；

电压采集电路、电流采集电路、仪表内温度传感器、仪表内湿度传感器分别通过信号处理电路与主控制器连接。

优选地，仪表信息获取单元还包括：发送数据量设置模块，数据量处理模块；

发送数据量设置模块用于设置向仪表信息获取单元每次发送量阈值；

数据量处理模块用于将仪表信息获取单元采集的数据信息，缓存到缓存数据库中，缓存在缓存数据库中的数据信息按照先进先出的方式排列，将每个缓存到缓存数据库中的数据信息进行地址编号，

当缓存在缓存数据库中的数据量达到每次发送量阈值时，将缓存在缓存数据库中的数据进行打包，并将打包后的数据包发送至服务器；

服务器接收到数据包后，并将该数据包进行分解，还原成数据信息。

优选地，无线通信模块用于收发数据，发送数据时，将数据包转换为双位数据，对双位数据进行差分编码标示，通过PN码与双位数据通道的数据进行叠加，对数据包进行编码序列；编码序列后通过正弦和余弦信号进行调制扩频，产生一个数字化的扩频输出信号；采用系统预设的时钟周期为时钟信号产生高频率分辨率的正弦和余弦信号输出传输。

优选地，无线通信模块还用于接收服务器发送的数据时，对接收的扩频信号进行变频，产生基带并解调信号；进过滤波器滤波后， PN码与双位数据通道的数据进行相关运算，并分别计算出通道的相关数据；通过差分解调进行差分解调运算，以恢复原始信息。

优选地，仪表分为气体流量计、楔形流量传感器、旋进旋涡流量计、自加热电磁流量传感器；

远程控制中心将仪表信息获取单元分为气体流量计信息获取单元、楔形流量传感器信息获取单元、旋进旋涡流量计信息获取单元、自加热电磁流量传感器信息获取单元；

远程控制中心根据仪表分类将获取信息提供给信息显示装置，信息显示装置作为可视化展示，并具有虚拟按键，虚拟按键和实体按键的交互操作；

信息显示装置包括移动终端和现场仪表显示装置。

优选地，仪表信息获取单元还用于通过仪表信息传输信号注册到远程控制中心的链接传输服务；仪表信息获取单元发送数据时，仪表信息获取单元提交数据发送请求到发送到服务器，远程控制中心下发传输服务指令，查询仪表信息获取单元所在IP地址和文件接收路径，建立服务间传输TCP通道连接，仪表信息获取单元将待发送数据发送到文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问服务器并传输数据；远程控制中心调用仪表信息获取单元所在IP地址、文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问服务接收仪表信息获取单元发送的数据信息。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

仪表信息获取单元实时获取仪表内部元件的数据信息，主控制器将获取的仪表内部的数据信息，储存至存储器内，以及将存储器储存的仪表信息通过无线通信模块发送至远程控制中心；远程控制中心将远程控制中心获取的数据信息与预设阈值以及往期数据进行对比，当前数据超出预设阈值或者与往期数据比较产生不良的效果时，进行报警提示；将报警信息形成报警统计，并存储；数据储存服务器存储接收的数据信息，Web服务器接收来自用户层的请求，并将处理后的数据通过HTTP协议返回给用户。用户可在仪表操作面板或远程移动终端，通过主控制器或远程控制中心，实时地监测仪表的状态信息、设置仪表的工作参数、控制仪表的工作模式、实时接收报警信息和/或对仪表的报警信息进行相应的维修和调试处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为仪表的运行数据信息管理系统的整体示意图；

图2为电压采集电路的电路图；

图3为电流采集电路的电路图；

图4为信号处理电路的电路图。

图5为虚拟按键发送的流程图。

图6为一种仪表的运行数据信息显示方法。

具体实施方式

本发明提供一种仪表的运行数据信息管理系统，如图1至4所示，包括：远程控制中心1以及对监控区域内仪表进行监控的仪表信息获取单元2；每个仪表信息获取单元分别与远程控制中心1进行通信连接；

仪表信息获取单元用于获取仪表内流量测量组件数据信息、密度测量组件数据信息以及温度测量组件数据信息，电流数据信息，电源电压数据信息，断路器动作行程数据信息，断路器辅助接点动作数据信息，断路器动作次数数据信息，断路器合闸时间，断路器分闸时间，分合闸速度断路器，断路器开断电流断路器，储能机构工作电流，储能电机电源电压数据信息，仪表内空气温度数据，仪表湿度数据；仪表信息获取单元包括：主控制器3，无线通信模块2，用于采集断路器输出端电压的电压采集电路，用于采集断路器输出端电流的电流采集电路，仪表温度传感器，仪表湿度传感器，存储器；

主控制器3用于将获取的仪表内部的数据信息，储存至存储器内，以及将存储器储存的仪表信息通过无线通信模块发送至远程控制中心1；

电压采集电路包括：第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第七电容C7；

第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路，且第四电阻R4与第五电阻R5之间接地；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第一端，第三电阻R3的第一端，第六电阻R6的第一端接电压采集模块检测正极；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第二端，第七电阻R7的第一端，第三电阻R3的第二端接电压采集模块检测负极；第六电阻R6的第二端，第七电容C7的第一端接电压采集模块输出正极，第七电阻R7的第二端，第七电容C7的第二端接电压采集模块输出负极；

电流采集电路包括：第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10，第十一电阻R11，第十二电阻R12，第十三电阻R13，第八电容C8；

第八电阻R8第一端接电流采集模块检测正极，第十电阻R10，第十一电阻R11组成串联电路，且第十电阻R10，第十一电阻R11之间接地；第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第一端，第八电阻R8第二端，第九电阻R9的第一端，第十二电阻R12的第一端同时连接；

第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第二端，第九电阻R9的第二端，第十三电阻R13的第一端接电压采集模块检测负极；

第十二电阻R12的第二端，第八电容C8的第一端接电流采集模块输出正极，第八电容C8的第二端，第十三电阻R13的第二端接电流采集模块输出负极；

远程控制中心1用于接收每个仪表信息获取单元发送的数据信息，采用MySQL存储平台进行对接收的数据信息数据存储，生成每个仪表各项数据的趋势分析报告，进行保存；远程控制中心1通过广播的形式设置每个仪表运行时间，统一设置每个仪表数据采集发送处理时间；使远程控制中心1与每个仪表之间通过WIFI或者zigee或射频的形式通信连接；远程控制中心1从数据角度将每个仪表的数据信息通过线路、表格、图形的展现形式进行有机整合，可视化展示，帮助用户了解每个仪表状况；远程控制中心1将远程控制中心1获取的数据信息与预设阈值以及往期数据进行对比，当前数据超出预设阈值或者与往期数据比较产生不良的效果时，进行报警提示；将报警信息形成报警统计，并存储；数据储存远程控制中心1存储接收的数据信息，Web服务器1接收来自用户层的请求，并将处理后的数据通过HTTP协议返回给用户。

仪表信息获取单元还包括：信号处理电路；

电压采集电路、电流采集电路、仪表内温度传感器、仪表内湿度传感器分别通过信号处理电路与主控制器3连接；由于采集的数据信息具有杂波，需要放大及滤波后进行后续处理，所以信号处理电路将电压采集电路、电流采集电路、仪表温度传感器、仪表湿度传感器采集的信号分别进行滤波放大调制后发送给主控制器3连接。

这里包括四个信号处理电路，四个信号处理电路分别对应与电压采集电路、电流采集电路、仪表温度传感器、仪表湿度传感器连接。

信号处理电路包括：三极管Q1、三极管Q2、二极管VD、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、增益放大芯片U3、放大器U1、放大器U2；

三极管Q1的集电极和三极管Q2的集电极、二极管VD的阳极分别与传感器连接，二极管VD的阴极连接电源；二极管VD连接电源起到稳流、续流作用；三极管Q2的发射极接地；三极管Q1的发射极与电阻R1连接，三极管Q1的基极、三极管Q2的基极、电阻R2同时连接；电阻R3第一端、电容C2第一端、电容C1第一端同时连接；电阻R3第二端接地；电容C2第二端、电阻R5第一端同时与放大器U1输出端和增益放大芯片U3一号管脚连接；电容C2第二端分别与电阻R5第二端和放大器U1阴极输入端连接；放大器U1阳极输入端通过电阻R4接地；

增益放大芯片U3八号管脚接地，六号管脚分别通过电阻R6接三号管脚以及通过电阻R8、电阻R9接五号管脚和放大器U2的阳极输入端；七号管脚通过电容C3接地；二号管脚通过电阻R7接地；放大器U2阴极输入端接地，放大器U2输出端接主控制器3；

三极管Q1和三极管Q2构成了前端放大电路用于将传感器感应的信号进行放大；放大后的信号通过电容C1、电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、放大器U1组成的滤波电路进行滤波，滤波后的信号经过增益放大芯片U3以及周边电路进行二次放大，通过放大器U2输出至主控制器3。

仪表信息获取单元还包括：发送数据量设置模块，数据量处理模块；

发送数据量设置模块用于设置向远程控制中心1每次发送量阈值；

数据量处理模块用于将远程控制中心信息获取单元采集的数据信息，缓存到缓存数据库中，缓存在缓存数据库中的数据信息按照先进先出的方式排列，将每个缓存到缓存数据库中的数据信息进行地址编号，

当缓存在缓存数据库中的数据量达到每次发送量阈值时，将缓存在缓存数据库中的数据进行打包，并将打包后的数据包发送至远程控制中心1；

远程控制中心1接收到数据包后，并将该数据包进行分解，还原成数据信息。

无线通信模块用于收发数据，发送数据时，将数据包转换为双位数据，对双位数据进行差分编码标示，通过PN码与双位数据通道的数据进行叠加，对数据包进行编码序列；编码序列后通过正弦和余弦信号进行调制扩频，产生一个数字化的扩频输出信号；采用系统预设的时钟周期为时钟信号产生高频率分辨率的正弦和余弦信号输出传输.

无线通信模块还用于接收远程控制中心1发送的数据时，对接收的扩频信号进行变频，产生基带并解调信号；进过滤波器滤波后， PN码与双位数据通道的数据进行相关运算，并分别计算出通道的相关数据；通过差分解调进行差分解调运算，以恢复原始信息。

仪表分为气体流量计、楔形流量传感器、旋进旋涡流量计、自加热电磁流量传感器；

远程控制中心将仪表信息获取单元分为气体流量计信息获取单元、楔形流量传感器信息获取单元、旋进旋涡流量计信息获取单元、自加热电磁流量传感器信息获取单元；

远程控制中心根据仪表分类将获取信息提供给信息显示装置，信息显示装置作为可视化展示，并具有虚拟按键，虚拟按键和实体按键的交互操作；

信息显示装置包括移动终端和现场仪表显示装置。

仪表信息获取单元还用于通过仪表信息传输信号注册到远程控制中心1的链接传输服务；仪表信息获取单元发送数据时，仪表信息获取单元提交数据发送请求到发送到远程控制中心1，远程控制中心1下发传输服务指令，查询仪表信息获取单元所在IP地址和文件接收路径，建立服务间传输TCP通道连接，仪表信息获取单元将待发送数据发送到文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问远程控制中心1并传输数据；远程控制中心1调用仪表信息获取单元所在IP地址、文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问服务接收仪表信息获取单元发送的数据信息。

数据信息显示方法，应用于移动终端，具体包括：获取应用程序的推送消息并生成对应的提示信息；判断通知栏中提示信息的数量是否等于预设数量，其中，所述预设数量为通知栏中提示信息数量的最大值；当通知栏中提示信息的数量等于预设数量时，确定通知栏中各提示信息的优先级；依据确定的优先级，从通知栏的提示信息中确定一条待替换的提示信息；采用所述生成的提示信息替换所述待替换的提示信息。

移动终端，具体包括：获取模块，用于获取应用程序的推送消息并生成对应的提示信息；数量判断模块，用于判断通知栏中提示信息的数量是否等于预设数量，其中，所述预设数量为通知栏中提示信息数量的最大值；优先级确定模块，用于当通知栏中提示信息的数量等于预设数量时，确定通知栏中各提示信息的优先级；信息确定模块，用于依据确定的优先级，从通知栏的提示信息中确定一条待替换的提示信息；替换模块，用于采用所述生成的提示信息替换所述待替换的提示信息。

这样，本发明实施例的移动终端在获取应用程序推送的推送消息后，依据推送消息生成对应的提示消息；在确定通知栏中提示信息的数量等于预设数量时，依据通知栏中各提示信息的优先级，确定一条待替换的提示信息，其中，预设数量为通知栏中提示信息数量的最大值；再采用生成的提示信息替换所述待替换的提示信息；从而有效的减少了通知栏中显示的提示信息的数量，提高了供应商和维护人员对故障信息的辨识率，无论身处何地，都可以优先处理故障保修信息，并且通过虚拟按键将数据传送至远程控制中心，对故障仪表进行远程在线维修和检测。用户可在仪表操作面板或远程移动终端，通过主控制器或远程控制中心，实时地监测仪表的状态信息、设置仪表的工作参数、控制仪表的工作模式、实时接收报警信息和/或对仪表的报警信息进行相应的维修和调试处理。

参见图5，仪表的虚拟按键和实体按键互操作流程：

S1仪表信息获取单元是否请求远程屏显数据，如果是，则发送指令请求屏显数据，如果否，则发送是否收到屏显数据，并进行下一步骤；

S2当收到屏显数据时，更新虚拟显示屏，并返回仪表数据界面；

当没有收到屏显数据时，进行下一步骤；

S3当有待发送给虚拟按键数据时，发送虚拟按键数据；

当没有待发送给虚拟按键数据时，则返回仪表数据显示界面。

参照图6，示出了本发明的一种信息显示方法实施例的步骤流程图。

本发明实施例的移动终端在获取应用程序推送的推送消息后，依据推送消息生成对应的提示消息；在确定通知栏中提示信息的数量等于预设数量时，依据通知栏中各提示信息的优先级，确定一条待替换的提示信息，其中，预设数量为通知栏中提示信息数量的最大值；再采用生成的提示信息替换所述待替换的提示信息；从而有效的减少了通知栏中显示的提示信息的数量，提高了查找有用信息的效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种仪表的运行数据信息管理系统，其特征在于，包括：远程控制中心以及对监控区域现场内仪表进行监控的仪表信息获取单元；每个仪表信息获取单元分别与远程控制中心进行通信连接；

仪表信息获取单元用于获取仪表内流量测量组件数据信息、密度测量组件数据信息以及温度测量组件数据信息，电流数据信息，电源电压数据信息，断路器动作行程数据信息，断路器辅助接点动作数据信息，断路器动作次数数据信息，断路器合闸时间，断路器分闸时间，分合闸速度断路器，断路器开断电流断路器，储能机构工作电流，储能电机电源电压数据信息，仪表内空气温度数据，仪表湿度数据；仪表信息获取单元包括：主控制器，无线通信模块，用于采集断路器输出端电压的电压采集电路，用于采集断路器输出端电流的电流采集电路，仪表温度传感器，仪表湿度传感器，存储器；

主控制器用于将获取的仪表内部的数据信息，储存至存储器内，以及将存储器储存的仪表信息通过无线通信模块发送至远程控制中心；

远程控制中心用于接收每个仪表信息获取单元发送的数据信息，并通过广播的形式设置每个仪表运行时间，统一设置每个仪表数据采集发送处理时间；使远程控制中心与每个仪表之间通过WIFI或者zigee或射频的形式通信连接；远程控制中心从数据角度将每个仪表的数据信息通过线路、表格、图形的展现形式进行有机整合，可视化展示，帮助用户了解每个仪表状况；远程控制中心将远程控制中心获取的数据信息与预设阈值以及往期数据进行对比，当前数据超出预设阈值或者与往期数据比较产生不良的效果时，进行报警提示，并将报警信息形成报警统计，并存储；数据储存服务器存储接收的数据信息， Web服务器接收来自用户层的请求，并将处理后的数据通过HTTP协议返回给用户；

用户可在仪表操作面板或远程移动终端，通过主控制器或远程控制中心，实时地监测仪表的状态信息、设置仪表的工作参数、控制仪表的工作模式、实时接收报警信息和/或对仪表的报警信息进行相应的维修和调试处理。

2.根据权利要求1所述的一种仪表的运行数据信息管理系统，其特征在于，

无线通信模块用于收发数据，发送数据时，将数据包转换为双位数据，对双位数据进行差分编码标示，通过PN码与双位数据通道的数据进行叠加，对数据包进行编码序列；编码序列后通过正弦和余弦信号进行调制扩频，产生一个数字化的扩频输出信号；采用系统预设的时钟周期为时钟信号产生高频率分辨率的正弦和余弦信号输出传输。

3.根据权利要求2所述的仪表的运行数据信息管理系统，其特征在于，

无线通信模块还用于接收服务器发送的数据时，对接收的扩频信号进行变频，产生基带并解调信号；进过滤波器滤波后， PN码与双位数据通道的数据进行相关运算，并分别计算出通道的相关数据；通过差分解调进行差分解调运算，以恢复原始信息。

4.根据权利要求1所述的一种仪表的运行数据信息管理系统，其特征在于，

仪表分为气体流量计、楔形流量传感器、旋进旋涡流量计、自加热电磁流量传感器；

远程控制中心将仪表信息获取单元分为气体流量计信息获取单元、楔形流量传感器信息获取单元、旋进旋涡流量计信息获取单元、自加热电磁流量传感器信息获取单元；

远程控制中心根据仪表分类将获取信息提供给信息显示装置，信息显示装置作为可视化展示，并具有虚拟按键，虚拟按键和实体按键的交互操作；

信息显示装置包括移动终端和现场仪表显示装置。

5.根据权利要求4所述的仪表的运行数据信息管理系统，其特征在于，

仪表信息获取单元还用于通过仪表信息传输信号注册到远程控制中心的链接传输服务；仪表信息获取单元发送数据时，仪表信息获取单元提交数据发送请求到发送到服务器，远程控制中心下发传输服务指令，查询仪表信息获取单元所在IP地址和文件接收路径，建立服务间传输TCP通道连接，仪表信息获取单元将待发送数据发送到文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问服务器并传输数据；远程控制中心调用仪表信息获取单元所在IP地址、文件接收路径及TCP通道，采用分布式文件访问服务接收仪表信息获取单元发送的数据信息。