CN108775922A - 一种电机远程监测方法及装置 - Google Patents

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靳文涛
刘德国
杜丽娟
曹智文
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Abstract

本发明提供了一种电机远程监测方法及装置，其方法包括：采集多个电机的运行参数；将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；将所述数字量参数进行监测界面显示。采用上述进一步方案的有益效果是：通过上述方法，使得用户可以根据控制器显示的数字量参数判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，用户可以直观地发现电机的异常，并及时对电机进行维护以及更换，降低用户的劳动强度。

Description

一种电机远程监测方法及装置
技术领域
本发明涉及电机监测领域，尤其涉及一种电机远程监测方法及装置。
背景技术
随着科技的快速发展，在工业生产和生活中，交流电机的应用十分广泛。电机作为动力的输出源，电机在运动系统中起到至关重要的作用，一旦电机发生故障，整个系统将会受到影响。因此，维持电机的正常运转，是维护系统的首要任务。
在现有技术中，用户对电机的状态监测通常为人工现场进行监测，对每个电机进行直观巡查，这种监测方式工作量比较大，不能及时发现发生故障的电机，工作效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电机远程监测方法及装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电机远程监测方法，其包括：
采集多个电机的运行参数；
将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
将所述数字量参数进行监测界面显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过上述方法，使得用户可以根据控制器显示的数字量参数判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，用户可以直观地发现电机的异常，并及时对电机进行维护以及更换，降低用户的劳动强度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，还包括：
接收用户输入的控制指令；
根据所述控制指令，控制所述电机。
本发明的有益效果是：通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。
进一步地，所述将所述数字量参数进行监测界面显示的步骤中，包括：
对所述数字量参数进行存储；
通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：对电机历史运行参数进行存储，并以曲线或表格的形式显示电机历史运行状态，便于对电机历史运行数据进行提取、比较分析，以便根据电机的数据异常及时发现电机可能出现的故障。
进一步地，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
此外，本发明还提供了一种电机远程监测装置，其包括：
采集模块，用于采集多个电机的运行参数；
处理模块，用于将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
显示模块，用于将所述数字量参数进行监测界面显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过上述装置，使得用户可以根据控制器显示的数字量参数判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，用户可以直观地发现电机的异常，并及时对电机进行维护以及更换，降低用户的劳动强度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，还包括：
接收模块，用于接收用户输入的控制指令；
所述处理模块，还用于根据所述控制指令，控制所述电机。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。
进一步地，还包括：
所述显示模块，还用于对所述数字量参数进行存储；
所述显示模块，还用于通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：对电机历史运行参数进行存储，并以曲线或表格的形式显示电机历史运行状态，便于对电机历史运行数据进行提取、比较分析，以便根据电机的数据异常及时发现电机可能出现的故障。
进一步地，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之一。
图2为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之二。
图3为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之三。
图4为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图之一。
图5为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图之二。
图6为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图之三。
图7为本发明实施例提供的监测装置的示意性使用状态图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图7所示，图1为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之一。图2为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之二。图3为本发明实施例提供的监测方法的示意性流程图之三。图4为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图。图5为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图之二。图6为本发明实施例提供的监测装置的示意性结构框图之三。图7为本发明实施例提供的监测装置的示意性使用状态图。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种电机远程监测方法，其包括：
S101、采集多个电机的运行参数；
S102、将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
S103、将所述数字量参数进行监测界面显示。
电机作为最主要的动力源，成为生产生活中不可或缺的驱动装置。现在很多动力系统为了保障系统的高效稳定运行，多采用多电机驱动运行方式。因此，对多电机的各项性能及运行状态的监测研究具有重要的理论意义和实用价值。
本文基于物联网ZigBee(紫蜂)技术设计了一个多电机运行状态在线监测系统。系统主要分为感知层、网络层和应用层三层。应用层，即终端数据采集模块，终端节点设计以CC2530芯片为核心，采用电压传感器LCTV31CE、电流传感器ACS712、温度传感器DS18B20和转速传感器A3144E构成节点电路，实现对电机主要运行参数的采集。网络层，即ZigBee组网实现无线通信，主要通过CC2530的无线射频功能来实现。采用ESP8266WiFi功能模块实现一个包含路由功能的协调器，实现协调节点与上位机之间的无线数据通信；终端节点加入协调器构建的网络，实现ZigBee组网。应用层，即上位机监测软件，上位机监测界面采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器模式)与C/S(Client/Server Structs，客户机和服务器结构)混合架构，利用Java语言编写实现，同时，加入了MySQL(Structured QueryLanguage)数据库，可以实现对系统采集数据的实时接收、图像显示及历史数据存储，满足了客户端的用户对中小功率多电机运行状态的实时监测管理的需求。
针对现代中高层住宅小区楼宇二次供水多泵并联供水系统背景，为了提高供水系统的稳定性，保障多泵电机的稳定运行，设计了基于ZigBee技术的的多电机运行状态在线监测系统。如图5所示，主要监测参数为电机的电压、电流、转速以及绕组温度四个关键参数。
本系统的架构实现主要有三层，分别是感知层、网络层和应用层。
(1)感知层，即数据采集模块，以CC2530为核心，设计ZigBee终端节点。电机主要运行参数电压、电流、转速以及温度的采集由终端节点上的各类传感器实现，终端节点传感器采集到电机运行参数数据后，在CC2530芯片的A/D(单仪器模数转换)转换模块，把子节点检测到的电机模拟量参数转换成数字量参数。在终端节点的位置加入了液晶模块显示，这样在现场的工作人员也能够根据需要一目了然的掌握电机的实时运行状态。
(2)网络层，即无线通信模块。本系统的网络层网络架构采用是星型拓扑结构，其中有1个协调节点和多个终端节点。协调器节点同样也是以CC2530为核心进行设计实现，主要是负责建立网络以及接受处理数据，终端节点加入网络后形成自组网，从而实现ZigBee无线通信网络的建立。终端节点采集到的数据信号通过CC2530芯片无线射频模块将发送给协调器节点，协调器节点接收到数据信息后，处理数据并通过串口传输到协调器WiFi模块，WiFi模块再将数据以无线通信的方式发送给上位机，监测中心的工作人员不到现场就可以随时观察到电机的工作状态。
(3)应用层，即上位机监测模块，包括两部分，一部分是监测界面，利用Java语言编写软件，界面功能丰富，可实现登录人员的管理及监测数据的动态显示，实现对电机运行状态及数据变化趋势的实时显示；同时，上位机监控界面还建立了MySQL数据库，PC(personalcomputer，个人计算机)端数据库对电机历史运行参数进行存储，并以曲线或表格的形式显示电机历史运行状态，便于对电机历史运行数据进行提取、比较分析，以便根据电机的数据异常及时发现电机可能出现的故障。
(4)协调器器与服务器通讯
为了保障终端节点与协调节点之间的高效、可靠通信，该系统建立了如下表所示的通信协议。
a、数据上报协议
表4.2是数据上报通信协议，即实现终端节点向协调节点上传数据。
表4.2数据上报协议
数据下发协议
表4.3是数据下发协议，即实现协调节点向终端节点的发送命令。
表4.3数据下发协议
c、协调器节点向服务器的身份认证
协调器节点向服务器的身份认证，主要是通过包头、数据长度、协调节点唯一标识数码、协调器密码和协调器下采集结点编号实现。数据结构具体如下表4.4所示。
表4.4数据结构详细信息
(5)上位机监测软件
上位机监控界面软件程序使用Java编程语言编写，程序采用C/S(Client/Server)和B/S(Browser/Server)的混合编程模式，可以实现同时在本地和远程登录浏览器查看监测结果。监测界面软件设计主要包括项目详情、用户操作和系统工具三部分，其中，用户操作又包括项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理和人员管理。上位机软件系统结构图如图6所示。
监测系统设计了登录界面管理，系统用户进入监测系统时，要先成功登录，用户登录管理可以规范对电机运行状态监测系统的管理，提高系统的安全性。
进入系统界面首页，如图7所示，左侧菜单为用户操作菜单，包括项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理和人员管理。右侧为具体的操作界面，其中主页用来查看本系统的全部项目列表，通过筛选单位名称和项目名称等关键词，可以查看该列表中不同的项目。
通过上述方法，使得用户可以根据控制器显示的数字量参数判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，用户可以直观地发现电机的异常，并及时对电机进行维护以及更换，降低用户的劳动强度。
进一步地，还包括：
S201、接收用户输入的控制指令；
S202、根据所述控制指令，控制所述电机。
通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。
进一步地，所述将所述数字量参数进行监测界面显示的步骤中，包括：
S301、对所述数字量参数进行存储；
S302、通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
对电机历史运行参数进行存储，并以曲线或表格的形式显示电机历史运行状态，便于对电机历史运行数据进行提取、比较分析，以便根据电机的数据异常及时发现电机可能出现的故障。
进一步地，还包括：
对显示方式进行身份认证；其中，所述身份认证包括：包头、数据长度、协调节点唯一标识数码、协调密码以及采集结点编号。
进一步地，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种电机远程监测装置，其包括：
采集模块，用于采集多个电机的运行参数；
处理模块，用于将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
显示模块，用于将所述数字量参数进行监测界面显示。
通过上述装置，使得用户可以根据控制器显示的数字量参数判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，用户可以直观地发现电机的异常，并及时对电机进行维护以及更换，降低用户的劳动强度。
进一步地，还包括：
接收模块，用于接收用户输入的控制指令；
所述处理模块，还用于根据所述控制指令，控制所述电机。
通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。
进一步地，还包括：
所述显示模块，还用于对所述数字量参数进行存储；
所述显示模块，还用于通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
对电机历史运行参数进行存储，并以曲线或表格的形式显示电机历史运行状态，便于对电机历史运行数据进行提取、比较分析，以便根据电机的数据异常及时发现电机可能出现的故障。
进一步地，所述处理模块，还用于对显示方式进行身份认证；其中，所述身份认证包括：包头、数据长度、协调节点唯一标识数码、协调密码以及采集结点编号。
进一步地，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种电机远程监测方法，其特征在于，包括：
采集多个电机的运行参数；
将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
将所述数字量参数进行监测界面显示。
2.根据权利要求1所述的一种电机远程监测方法，其特征在于，还包括：
接收用户输入的控制指令；
根据所述控制指令，控制所述电机。
3.根据权利要求1所述的一种电机远程监测方法，其特征在于，所述将所述数字量参数进行监测界面显示的步骤中，包括：
对所述数字量参数进行存储；
通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
4.根据权利要求1所述的一种电机远程监测方法，其特征在于，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
5.一种电机远程监测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集多个电机的运行参数；
处理模块，用于将所述电机的运行参数进行转换，形成数字量参数；
显示模块，用于将所述数字量参数进行监测界面显示。
6.根据权利要求5所述的一种电机远程监测装置，其特征在于，还包括：
接收模块，用于接收用户输入的控制指令；
所述处理模块，还用于根据所述控制指令，控制所述电机。
7.根据权利要求5所述的一种电机远程监测装置，其特征在于，
所述显示模块，还用于对所述数字量参数进行存储；
所述显示模块，还用于通过曲线或者表格的形式将所述数字量参数进行显示。
8.根据权利要求5所述的一种电机远程监测装置，其特征在于，所述监测界面包括：项目详情、用户操作以及系统工具；其中，所述用户操作包括：项目管理、数据规则、ZigBee协调器管理、设备管理以及人员管理。
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