CN109242276A - 物流设备故障监测运维管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种物流设备故障监测运维管理系统,包括本地服务器、多个监测设备、多个移动终端和用于本地服务器、多个监测设备、多个移动终端间数据传输的通信系统。本发明的物流设备故障监测运维管理系统能够提高设备产能、降低维护成本、节约维修时间,同时实现了运维管理标准化,促进信息交流,可适应自动化设备运维的需求。
Description
技术领域
本发明属于设备故障检测技术领域,具体涉及一种物流设备故障监测运维管理系统。
背景技术
现有的仓库存储管理正向智能仓库的方向发展,智能仓库运用“云大物移智”等新技术,以解决传统仓库库位管理混乱、作业效率不高等难题。但设备运维方面,由于缺乏相应软硬件的支撑,仍采用传统的运维方式进行管理。
但传统的运维方式的诸多不足,使得其越来越难以适应自动化设备运维的需要,1、传统运维方式以“被动运维”为主,即设备不坏就不停机维护,为设备稳定、连续运行埋下隐患,且随着时间的推移,该隐患程度呈指数增长;2、相较于传统物流设备维护,自动化设备机械机构、软件系统等更加复杂,同时,自动化设备需要连续、全程的监控,这就对人员素质和管理均提出了更高的要求;3、运维的标准化有待进一步提高,一是运维涉及的厂家较多,各个供应商设备控制软件为自行开发产品,缺乏统一的接口管理,所用硬件标准也未标准化,迫切需要统一的平台管理所有供应商设备;二是运维的手段、流程、规范尚不健全,无法有效指导各层级业务人员进行有效的运维;三是缺乏经过训练的专业人员对设备进行综合管理;4、分散的运维资源未形成集约化,各单位的备品备件未集中管控,运维中产生的知识停留在运维人员的经验中,未能有效沉淀,无形中增加了整体运维成本。
因此,为推动仓库智能化水平,探索设备状态新型运行及管控模式,了解掌握设备运行最新动态信息并作出快速响应,有必要利用专业技术手段与信息化、网络化带来的集成优势,为高效生产增添驱动力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物流设备故障监测运维管理系统,以消除设备维护盲点,标准化运维流程,保障物流设备稳定、有效、健康运行。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:
一种物流设备故障监测运维管理系统,包括本地服务器、多个监测设备、多个移动终端和用于本地服务器、多个监测设备、多个移动终端间数据传输的通信系统;
所述本地服务器包括数据存储模块、数据采集模块、数据处理模块和运维管理模块;
所述数据存储模块用于存储数据;包括基础状态数据存储单元、历史数据存储单元、故障数据存储单元和设备数据标签存储单元;基础状态数据存储单元用于存储设备基础属性信息,比如:堆垛机作为一个设备,那么其轴承温度、转速、震动等就是其属性,基础状态数据存储单元则用于存储其基础信息,而基于堆垛机这一设备属性,选择相应的监测设备进行堆垛机的监测。历史数据存储单元用于存储历史数据信息,包括设备的历史数据及监测运维管理系统的历史记录,例如:监测设备定时检测发送的参数信息、设备开关信息、报警单元的报警历史等;故障数据存储单元用于存储历史故障数据,包括故障参数、故障代码和解决方案等;设备数据标签存储单元用于存储数据标签,每个数据标签对应一个待测设备,待测设备上对应的有识别信息,例如二维码、条形码等,可用于移动终端自动获取系统提供的实时数据,便于进行管理;
所述数据采集模块用于接收多个监测设备采集的物流设备运行状态数据,并将所述运行状态数据发送至本地服务器的数据处理模块和历史数据存储单元;所述运行状态数据包括故障代码、设备开关状态、运行时长和运行参数;
所述数据处理模块用于数据处理,包括维护判断单元、故障判断单元和报警单元,所述维护判断单元接收数据采集传感器发送的运行状态数据,在参数异常时触发第一报警单元,并将异常设备数据发送至运维管理模块,例如:通过监测震动值、温度值一段时间内的趋势,对比预设预警阈值线,当超出阈值时,即参数异常,触发第一报警单元报警;所述故障判断单元基于故障代码进行设备故障判断,在参数异常时触发第二报警单元,并将故障设备数据发送至运维管理模块;报警单元也可用于进行寿命提示,设置第三报警单元,根据设备运行时长、开关状态预警设备寿命,报警单元信息可以用于后续任务派发判断,或通过客户端、短信等方式直接通知用户。
所述运维管理模块用于接收数据处理模块发送的数据,包括工单派发单元,用于基于第一报警单元和第二报警单元的触发状态,派发故障工单或维护工单;
所述移动终端包括设备数据标签识别模块、数据采集模块和任务管理模块;所述设备数据标签识别模块用于识别设备数据标签,获取相应的异常或故障设备数据;所述数据采集模块用于采集设备现场数据;所述任务管理模块用于任务管理,接收运维管理模块发送的工单,并在完成工单后进行反馈;对于故障工单,在故障处理完毕后,将故障设备数据和解决方案发送至故障数据存储单元。
进一步的,所述故障判断单元的故障判断包括常规故障判断和异常故障判断;
故障判断单元从故障数据存储单元中调取历史故障记录,如果为历史故障记录中已解决故障,则判断为常规故障,从故障数据存储单元中调取对应解决方案,发送至工单派发单元生成故障工单,并将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端;
如果为历史故障记录中未记载故障、或未解决的故障,则将故障数据发送至工单派发单元生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端后,运维人员现场采集故障参数和现场图片,由运维人员、专家、设备供应商进行线上会诊,远程制定解决方案,并将解决方案发送至工单派发单元,工单派发单元再次生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端。
进一步的,所述运维管理模块还包括巡检计划制定单元;
所述巡检计划制定单元根据设备特性、历史数据存储单元中存储的历史数据和故障数据存储单元中存储的故障数据制定巡检计划,当临近巡检计划时间时,将巡检任务自动推送给相应的运维人员,运维人员接收任务,对各物流设备进行现场故障排查;若未发现问题,结束巡检;若发现异常,运维人员将问题上报至任务管理模块,生成故障或维护工单,完成巡检任务。
进一步的,所述历史数据存储单元中存储的历史数据包括报警单元的历史报警数据。
进一步的,所述运维管理模块还包括报表生成单元;
所述报表生成单元将获取历史数据存储单元、故障数据存储单元中存储的各数据标签的历史数据、故障数据,进行可视化显示、数据对比和统计分析。
进一步的,所述数据存储模块还包括设备模型存储单元;
所述设备模型存储单元存储待测设备模型,并在待测设备模型对应实物安装监测设备位点处设置可视化图形,根据报警单元的触发情况的改变可视化图形的显示状态,并发送至显示模块显示。
进一步的,所述数据存储模块还包括备品备件管理单元;
所述备品备件管理单元存储备品备件的仓储信息,在设备故障维护时根据备品备件的仓储信息申请领用。
进一步的,所述监测设备包括震动传感器、动平衡传感器、超声波传感器、动态电机传感器、红外传感器、几何测量分析仪、转速传感器和温度传感器。
进一步的,所述通信系统包括4G专网、无线内网、有线内网和低功耗通信网;所述4G专网用于移动终端作业;所述低功耗通信网用于多个监测设备接入。4G专网覆盖广、成本低;无线内网搭设成本高,但容量大、安全性能强且信息交互及时;低功耗通讯网络功耗低、适宜长时间待机,整体系统架构中根据需求利用不同的通信网络,有利于保证安全性能的基础上降低整体成本。
进一步的,所述物流设备故障监测运维管理系统还包括云端服务器;多个本地服务器将设备故障的历史数据和解决方案发送至云端服务器。将各个本地服务器的历史数据和解决方案发送至云端服务器进行大数据分析,可以根据大量同类设备的历史运行状态数据及故障数据,修正参数异常阈值、辅助巡检计划制定,并可实现设备资源统筹、备品备件大范围调度、维保知识积累等功能,同时对设备供应商做出一些评价,辅助进行设备供应商的选择。
本发明的物流设备故障监测运维管理系统能够提高设备产能、降低维护成本、节约维修时间,同时实现了运维管理标准化,促进信息交流,可适应自动化设备运维的需求。
附图说明
图1为实施例1的物流设备故障监测管理系统结构图;
图2为故障工单派发的工作流程图;
图3为维护工单派发的工作流程图;
图4为实施例2的物流设备故障监测管理系统结构图;
图5为巡检计划制定单元工作流程图;
图6为实施例3的物流设备故障监测管理系统结构图;
图7为设备模型及监测设备可视化图形示意图;
图8为实施例4的物流设备故障监测管理系统结构图;
图9为实施例5的物流设备故障监测管理系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式,对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1
如图1所示的物流设备故障监测运维管理系统,包括本地服务器、多个监测设备和多个移动终端;
所述本地服务器包括数据存储模块、数据采集模块、数据处理模块和运维管理模块;
所述数据存储模块用于存储数据;包括基础状态数据存储单元、历史数据存储单元、故障数据存储单元和设备数据标签存储单元;还可包括备品备件管理单元,便于备品备件调用;
所述数据采集模块用于接收多个监测设备采集的物流设备运行状态数据,并将所述运行状态数据发送至本地服务器的数据处理模块和历史数据存储单元;所述运行状态数据包括故障代码、设备开关状态、运行时长和运行参数;
所述数据处理模块用于数据处理,包括维护判断单元、故障判断单元和报警单元,所述维护判断单元接收数据采集传感器发送的运行状态数据,在参数异常时触发第一报警单元,并将异常设备数据发送至运维管理模块;例如,轴承参数异常检测时,获取设备震动时域波形,即根据震动值的显示情况,显示某个时间某个点的震动波形(时域)情况,然后根据震动波形情况,通过傅里叶变换,将时域波形转换为频域波形;通过提前设置的轴承故障频率,在系统上展示自动识别异常频率,发出报警:所述故障判断单元基于故障代码进行设备故障判断,在参数异常时触发第二报警单元,并将故障设备数据发送至运维管理模块;
所述运维管理模块用于接收数据处理模块发送的数据,包括工单派发单元,用于基于第一报警单元和第二报警单元的触发状态,派发故障工单或维护工单;
所述移动终端包括设备数据标签识别模块、数据采集模块和任务管理模块;所述设备数据标签识别模块用于识别设备数据标签,获取相应的异常或故障设备数据;所述数据采集模块用于采集设备现场数据;所述任务管理模块用于任务管理,接收运维管理模块发送的工单,并在完成工单后进行反馈;对于故障工单,在故障处理完毕后,将故障设备数据和解决方案发送至故障数据存储单元。
本发明系统用于监测管理物流设备,如堆垛机、穿梭车、输送线、无人叉车等,根据设备结构的参数属性,在不同设备上安装特定的监测设备。包括震动传感器、动平衡传感器、超声波传感器、动态电机传感器、红外传感器、几何测量分析仪、转速传感器和温度传感器等。震动传感器可安装于设备轴承上,通过监测异常震动;动平衡传感器兼备现场震动数据测量、震动分析和单双面动平衡等诸多功能,进行设备预知保养维修;超声波传感器检测轴承可检测摩擦水平升高的时间;动态电机传感器可以识别可能会降低电机健康的电源电路问题,检查整体的电机的功率条件、监测载荷、观察电机性能和估算节能情况;红外传感器可将裂纹、凸起等异常情况成像,以提示维修;几何测量分析仪包括激光发射器与校准器,分别置放于两个皮带轮上,可以立即检查皮带轮是否对准;转速传感器用于检测电机是否存在过载情况;温度传感器用于检测电机是否存在温度异常升高的情况。具体可根据设备属性选取。
系统中,本地服务器、多个监测设备和移动终端间通过通信系统进行数据传输,包括4G专网、无线内网、有线内网和低功耗通信网;4G专网用于移动终端作业;低功耗通信网用于多个监测设备接入。
如图2所示为本实施例所述系统故障工单派发的工作流程图,故障判断单元的故障判断包括常规故障判断和异常故障判断;
故障判断单元从故障数据存储单元中调取历史故障记录,如果为历史故障记录中已解决故障,则判断为常规故障,从故障数据存储单元中调取对应解决方案,发送至工单派发单元生成故障工单,并将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端;
如果为历史故障记录中未记载故障、或未解决的故障,则将故障数据发送至工单派发单元生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端后,运维人员现场采集故障参数和现场图片,由运维人员、专家、设备供应商进行线上会诊,远程制定解决方案,并将解决方案发送至工单派发单元,工单派发单元再次生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端。
如图3所示为本实施例所述系统维护工单派发的工作流程图,维护判断单元判断某一参数达到阈值时,触发第二报警单元,工单派发单元派发维护工单给相应的运维人员,运维人员接收维护提醒,扫描设备识别标签获取维护工单信息以及相应的维护方案。运维人员利用移动终端实现现场信息的录入,包括备件、工时等维护细节的现场记录,相关数据即时更新并拍下完成工作的图片,将图片附加到维护工单上确认完成任务,这样便于及时对维护工作完成情况进行评估。
实施例2
如图4所示,本实施例中,所述运维管理模块还包括巡检计划制定单元。
巡检计划制定单元工作流程图如图5所示,巡检计划制定单元根据设备特性、历史数据存储单元中存储的历史数据和故障数据存储单元中存储的故障数据制定巡检计划,当临近巡检计划时间时,将巡检任务自动推送给相应的运维人员,运维人员接收任务,对各物流设备进行现场故障排查;若未发现问题,结束巡检;若发现异常,运维人员将问题上报至任务管理模块,生成维修(故障)或维护工单,完成巡检任务。
实施例3
如图6所示,本实施例中,所述数据存储模块还包括设备模型存储单元。
所述设备模型存储单元存储待测设备模型,并在待测设备模型对应实物安装监测设备位点处设置可视化图形,根据报警单元的触发情况的改变可视化图形的显示状态,并发送至显示模块显示。
如图7所示,以电机的监测为例,说明监测设备部署和模型显示的情况。为电机安装震动温度一体传感器、震动传感器、转速传感器,利用传感器采集在线震动数据,通过网络层上传至仓库中控室,即应用层,实施远程监控震动数据、频谱分析,结合工况信息对齿轮箱的状态进行综合把控,进行故障诊断和劣化趋势的预测,得到设备目前可能存在的故障风险,并利用可视化手段向运维人员展示。
实施例4
如图8所示,本实施例中,所述运维管理模块还包括报表生成单元;
所述报表生成单元将获取历史数据存储单元、故障数据存储单元中存储的各数据标签的历史数据、故障数据,进行可视化显示、数据对比和统计分析。
可视化显示可用于方便简洁的查询、观察数据标签参数状态的历史趋势,便于运维人员掌握设备运行状况,并对比分析故障处理前后的设备运行状态。数据对比可用于对比分析同种设备的历史运行状态和故障记录。
对已经处理过的数据也可进行统计分析,如设备启停数据的同比/环比分析,月度/季度等多维度的数据分析功能;也可通过历史数据对设备参数做出定期分析功能,如一个月或一个季度等,如果参数存在劣化的趋势则进行提醒。
通过多因素综合分析,将所采集震动信号、温度信号、工艺量参数均可选,做综合数据趋势分析,可为全面掌握设备状态提供依据。
实施例5
如图9所示,本实施例中,所述系统还包括云端服务器;多个本地服务器将设备故障的历史数据和解决方案发送至云端服务器,也可与云端服务器进行数据交互,根据大量同类设备的历史运行状态数据及故障数据,修正参数异常阈值、辅助巡检计划制定,并可实现设备资源统筹、备品备件大范围调度、维保知识积累等功能,同时对设备供应商做出一些评价,辅助进行设备供应商的选择。
Claims (10)
1.一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,包括本地服务器、多个监测设备、多个移动终端和用于本地服务器、多个监测设备、多个移动终端间数据传输的通信系统;
所述本地服务器包括数据存储模块、数据采集模块、数据处理模块和运维管理模块;
所述数据存储模块用于存储数据;包括基础状态数据存储单元、历史数据存储单元、故障数据存储单元和设备数据标签存储单元;
所述数据采集模块用于接收多个监测设备采集的物流设备运行状态数据,并将所述运行状态数据发送至本地服务器的数据处理模块和历史数据存储单元;所述运行状态数据包括故障代码、设备开关状态、运行时长和运行参数;
所述数据处理模块用于数据处理,包括维护判断单元、故障判断单元和报警单元,所述维护判断单元接收数据采集传感器发送的运行状态数据,在参数异常时触发第一报警单元,并将异常设备数据发送至运维管理模块;所述故障判断单元基于故障代码进行设备故障判断,在参数异常时触发第二报警单元,并将故障设备数据发送至运维管理模块;
所述运维管理模块用于接收数据处理模块发送的数据,包括工单派发单元,用于基于第一报警单元和第二报警单元的触发状态,派发故障工单或维护工单;
所述移动终端包括设备数据标签识别模块、数据采集模块和任务管理模块;所述设备数据标签识别模块用于识别设备数据标签,获取相应的异常或故障设备数据;所述数据采集模块用于采集设备现场数据;所述任务管理模块用于任务管理,接收运维管理模块发送的工单,并在完成工单后进行反馈;对于故障工单,在故障处理完毕后,将故障设备数据和解决方案发送至故障数据存储单元。
2.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述故障判断单元的故障判断包括常规故障判断和异常故障判断;
故障判断单元从故障数据存储单元中调取历史故障记录,如果为历史故障记录中已解决故障,则判断为常规故障,从故障数据存储单元中调取对应解决方案,发送至工单派发单元生成故障工单,并将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端;
如果为历史故障记录中未记载故障、或未解决的故障,则将故障数据发送至工单派发单元生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端后,运维人员现场采集故障参数和现场图片,由运维人员、专家、设备供应商进行线上会诊,远程制定解决方案,并将解决方案发送至工单派发单元,工单派发单元再次生成故障工单,将故障工单任务推送到相关运维人员移动终端。
3.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述运维管理模块还包括巡检计划制定单元;
所述巡检计划制定单元根据设备特性、历史数据存储单元中存储的历史数据和故障数据存储单元中存储的故障数据制定巡检计划,当临近巡检计划时间时,将巡检任务自动推送给相应的运维人员,运维人员接收任务,对各物流设备进行现场故障排查;若未发现问题,结束巡检;若发现异常,运维人员将问题上报至任务管理模块,生成故障或维护工单,完成巡检任务。
4.根据权利要求1的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述历史数据存储单元中存储的历史数据包括报警单元的历史报警数据。
5.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述运维管理模块还包括报表生成单元;
所述报表生成单元将获取历史数据存储单元、故障数据存储单元中存储的各数据标签的历史数据、故障数据,进行可视化显示、数据对比和统计分析。
6.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述数据存储模块还包括设备模型存储单元;
所述设备模型存储单元存储待测设备模型,并在待测设备模型对应实物安装监测设备位点处设置可视化图形,根据报警单元的触发情况的改变可视化图形的显示状态,并发送至显示模块显示。
7.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述数据存储模块还包括备品备件管理单元;
所述备品备件管理单元存储备品备件的仓储信息,在设备故障维护时根据备品备件的仓储信息申请领用。
8.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述监测设备包括震动传感器、动平衡传感器、超声波传感器、动态电机传感器、红外传感器、几何测量分析仪、转速传感器和温度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,所述通信系统包括4G专网、无线内网、有线内网和低功耗通信网;所述4G专网用于移动终端作业;所述低功耗通信网用于多个监测设备接入。
10.根据权利要求1所述的一种物流设备故障监测运维管理系统,其特征在于,还包括云端服务器;多个本地服务器将设备故障的历史数据和解决方案发送至云端服务器。
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