CN109858786B - 基于物联网的机电设备管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于物联网的机电设备管理系统，包括设备信息模块、备件数据库、智能点检模块、检修管理模块、故障管理模块、调动记录模块、人机交互模块、机电数据统计模块、质量追踪模块、仓储管理模块、报警模块、业务流程管理模块、成本管理模块、实时数据管理模块、信息传输模块与移动终端设备。本发明所述机电设备管理系统对机电管理业务及流程、积累形成的数据进行利用，形成机电管理平台和数据仓库，利用计算机、互联网、手持设备、大数据分析等技术，通过系统引导整个机电工作高效、智能化运转、持续改进，实现降低成本、减少影响生产时间、提高设备完好率、增加产能、减人增效的目的。

Description

基于物联网的机电设备管理系统

技术领域

本发明属于机电管理技术领域，具体的，涉及一种基于物联网的机电设备管理系统。

背景技术

随着现代化建设的加快，工业化的快速发展，各种工厂中有着大量的机械设备，设备数量的增多也直接导致管理的难度直线上升，为了保证各设备能够得到及时的维修更换与保养等操作，需要建立智能化的管理系统来对设备进行管理。

但是现有技术中的机电管理系统依赖于人工进行，需要浪费大量的人力物力，而且大量人员参与管理容易出现错误，且管理效率不高，无法对各种突发状况做出快速反应，影响生产时间，提高了生产成本，在进行采购、数据监控等操作时，只能凭借经验，无法快速利用工厂在实际运行过程中产生的数据来进行管理，为了解决这一问题，提供一种利用计算机、互联网、手持设备、大数据分析等技术，通过系统引导整个机电工作高效、智能化运转、持续改进，实现降低成本、减少影响生产时间、提高设备完好率、增加产能、减人增效的管理系统，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的机电设备管理系统。

本发明需要解决的技术问题为：

现有技术中的机电管理依赖于人工进行，需要浪费大量的人力物力，而且大量人员参与管理容易出现错误，且管理效率不高，无法对各种突发状况做出快速反应，影响生产时间，提高了生产成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于物联网的机电设备管理系统，包括设备信息模块、备件数据库、智能点检模块、检修管理模块、故障管理模块、调动记录模块、人机交互模块、机电数据统计模块、质量追踪模块、仓储管理模块、报警模块、业务流程管理模块、成本管理模块、实时数据管理模块、信息传输模块与移动终端设备；

所述设备信息模块用于录入并存储机电设备的履历信息、机电类技术资料，并将机电设备按照所在地点、所属生产系统进行分类；

所述智能点检模块包括点检任务下发单元与设备润滑单元，所述点检任务下发单元按照日历时间、运行时间或过煤量周期性自动下发点检任务至检修管理模块；所述设备润滑单元用于记录设备的润滑周期、加油种类与加油量数据，当单机设备达到润滑周期时，设备润滑单元自动下发、推送润滑任务至检修管理模块，当检修管理模块接收到点检任务或润滑任务时，控制器控制警报模块发出警报；

所述检修管理模块用于接收智能点检模块传输的点检任务与润滑任务，录入发现的隐患与故障，并将发现的隐患与故障信息传输至故障管理模块；

所述故障管理模块用于建立故障体系，对故障现象、故障现象对应的若干种故障原因以及故障原因对应的若干种解决方案进行记录，当故障管理模块接收到检修管理模块传输的隐患与故障信息时，根据对应的故障现象或故障原因提出解决方案，每种解决方案对应有一个标准工单，标准工单包含内容：使用工具、备件材料、安全注意事项，故障管理模块将标准工单传输至备件数据库；

所述备件数据库用于存储备件与替换件的库存数量与储放位置，并将备件与替换件的库存数量同步装至仓储管理模块；

当所述备件数据库接收到标准工单时，根据标准工单中的备件材料信息对备件与替换件进行匹配，当备件或替换件的数量达到要求时，将对应备件或替换件的位置传输至人机交互模块，当备件或替换件的数量不足时，控制器控制报警模块发出警报；

所述调动记录模块用于记录设备调动状况，对设备调动前后的使用部门、位置信息、调动时间信息进行记录，并将调动后的使用部门信息、位置信息同步到设备信息模块；

所述质量追踪模块包括设备质量追踪与备件质量追踪，所述设备质量追踪用于记录设备从进厂到设备报废这一时间内的设备维修情况、备件更换情况、故障情况以及设备使用周期；所述备件质量追踪用于建立备件更换统计表，记录备件的使用周期与使用时间；

所述机电数据统计模块，用于记录单机消耗、出库统计、分类备件消耗、质量跟踪统计、成本消耗与设备缺陷的业务数据统计分析，并以表格、曲线图、饼图、柱状图中的一种或多种进行展示；

所述业务流程管理模块用于对业务流程进行审批，所述业务流程包括大型设备维修管理流程、设备更换申请管理流程、大型部件报修管理流程、设备调拨管理流程以及备件采购管理流程，业务流程管理模块将对应申请传输至一个或多个工作人员处进行知会、审核或审批，并将审批后的回执发送至申请发起人的移动终端设备；

所述实时数据管理模块，用于对关键设备的电流、温度与振动数据进行采集和分析，对接收数据进行曲线展示，当设备处于波动运行时，控制器控制报警模块进行故障预警；

所述实时数据管理模块对接收数据进行分析的方法为：

S1、每个设定时间T1记录设备在平稳运行状况下的电流、温度或振动数据，在收集到N1组数据后，计算这N1组数据的平均值Q1；

S2、在设定时间T2内每隔设定时间T5读取设备的电流、温度或振动数据，若在收集到的N2组数据中，有不小于θ％的数据大于等于|Q1±Q2|时，将设备定义为处于波动运行，其中Q2为预设值。

所述仓储管理模块用于根据备件与替换件的库存数量生成采购订单对备件进行采购，并将采购备件的成本传输至成本管理模块，所述仓储管理模块对备件进行采购的方法为：

SS1、对每一种备件设置最低库存数量，当某一备件的数量低于最低库存数量时，仓储管理模块确定该备件为采购目标；

SS2、仓储管理模块计算采购目标在设定时间t1内的消耗数量A1，从而得到采购目标在t1时间内的消耗速率A1/t1，预设采购周期为t2，则确定采购数量为

其中A2为预设值，保证在采购后的t2时间内，储存的备件数量够用；

SS3、根据上一步骤的采购数量生成备件采购申请，并开始进行备件采购申请流程，当备件采购通过申请时，仓储管理模块将采购订单发送至对应供应商，每隔设定时间t3供应商向产出管理模块反馈实时订单状态信息。

作为本发明的进一步方案，所述质量追踪模块根据记录的单种备件的使用周期计算该备件的平均使用周期T10，同时读取仍在服役的该备件的实时使用时间T11，当T11＞T10+T12时，质量追踪模块通过控制器控制报警模块发出报警信息，其中T12为预设值。

作为本发明的进一步方案，所述仓储管理模块在订单发送至供应商后开始计时，每隔预设时间t4预设一个订单完成状况并进行一次订单状况审核，其中t4＝Nt3，N为不为零的自然数，当管理模块反馈的实时订单状况没有达到对应时间的预设订单完成状况时，仓储管理模块向供应商发出催单信息。

作为本发明的进一步方案，所述成本管理模块用于对介耗、药耗、能耗的成本以及采购备件的成本进行统计，并将成本按月、按年、案厂进行分类，当单个加工厂的单月或单年成本超过预设额度，成本管理模块发出提示信息；所述移动终端设备通过信息传输模块与控制器连接，用于实时接入系统查看生产状况；所述人机交互模块用于建立人机交互界面，使用户能够输入与查询相关信息。

本发明的有益效果：

本发明所述机电设备管理系统对机电管理业务及流程、积累形成的数据进行利用，形成机电管理平台和数据仓库，利用计算机、互联网、手持设备、大数据分析等技术，通过系统引导整个机电工作高效、智能化运转、持续改进，实现降低成本、减少影响生产时间、提高设备完好率、增加产能、减人增效的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

基于物联网的机电设备管理系统，如图1所示，包括设备信息模块、备件数据库、智能点检模块、检修管理模块、故障管理模块、调动记录模块、人机交互模块、机电数据统计模块、质量追踪模块、仓储管理模块、报警模块、业务流程管理模块、成本管理模块、实时数据管理模块、信息传输模块与移动终端设备；

所述设备信息模块用于录入并存储机电设备的履历信息、机电类技术资料，并将机电设备按照所在地点、所属生产系统进行分类；

所述智能点检模块包括点检任务下发单元与设备润滑单元，所述点检任务下发单元按照日历时间、运行时间或过煤量周期性自动下发点检任务至检修管理模块，定期、定点的对设备进行检查，准确掌握设备运行状态、初期故障及恶化趋势，及时保养和检查设备，掌握设备状态，及时消除隐患，延长设备寿命和配件更换时间，降低成本，保障设备完好率；所述设备润滑单元用于记录设备的润滑周期、加油种类、加油量等数据，当单机设备达到润滑周期时，设备润滑单元自动下发、推送润滑任务至检修管理模块，当检修管理模块接收到点检任务或润滑任务时，控制器控制警报模块发出警报，提示工作人员进行点检工作或润滑工作；

所述检修管理模块用于接收智能点检模块传输的点检任务与润滑任务，录入巡视中检查发现的隐患与故障，并将发现的隐患与故障信息传输至故障管理模块；

所述故障管理模块用于建立故障体系，对故障现象、故障现象对应的若干种故障原因以及故障原因对应的若干种解决方案进行记录，当故障管理模块接收到检修管理模块传输的隐患与故障信息时，根据对应的故障现象或故障原因提出解决方案，每种解决方案对应有一个标准工单，标准工单包含内容：使用工具、备件材料、安全注意事项，故障管理模块将标准工单传输至备件数据库；

所述备件数据库用于存储备件与替换件的库存数量与储放位置，并将备件与替换件的库存数量同步装至仓储管理模块；

当所述备件数据库接收到标准工单时，根据标准工单中的备件材料信息对备件与替换件进行匹配，当备件或替换件的数量达到要求时，将对应备件或替换件的位置传输至人机交互模块，当备件或替换件的数量不足时，控制器控制报警模块发出警报；

所述调动记录模块用于记录设备调动状况，对设备调动前后的使用部门、位置信息、调动时间信息进行记录，并将调动后的使用部门信息、位置信息同步到设备信息模块；

所述质量追踪模块包括设备质量追踪与备件质量追踪，所述设备质量追踪用于记录设备从进厂到设备报废这一时间内的设备维修情况、备件更换情况、故障情况以及设备使用周期等；所述备件质量追踪用于建立备件更换统计表，记录备件的使用周期与使用时间；

根据记录的某一备件的使用周期计算该备件的平均使用周期T10，同时读取仍在服役的该备件的实时使用时间T11，当T11＞T10+T12时，质量追踪模块通过控制器控制报警模块发出报警信息，其中T12为预设值；

所述机电数据统计模块，用于记录单机消耗、出库统计、分类备件消耗、质量跟踪统计、成本消耗、设备缺陷等业务数据统计分析，并以表格、曲线图、饼图、柱状图等多种形式展示；

所述业务流程管理模块用于对业务流程进行审批，所述业务流程包括大型设备维修管理流程、设备更换申请管理流程、大型部件报修管理流程、设备调拨管理流程以及备件采购管理流程等，业务流程管理模块将对应申请传输至一个或多个工作人员处进行知会、审核或审批，并将审批后的回执发送至申请发起人的移动终端设备；

所述实时数据管理模块，用于对关键设备的电流、温度、振动等数据进行采集和分析，对接收数据进行曲线展示，当设备处于波动运行时，控制器控制报警模块进行故障预警；

所述实时数据管理模块对接收数据进行分析的方法为：

S1、每个设定时间T1记录设备在平稳运行状况下的电流、温度或振动等数据，在收集到N1组数据后，计算这N1组数据的平均值Q1；

S2、在设定时间T2内每隔设定时间T5读取设备的电流、温度或振动等数据，若在收集到的N2组数据中，有不小于θ％的数据大于等于|Q1±Q2|时，将设备定义为处于波动运行，其中Q2为预设值。

所述仓储管理模块用于根据备件与替换件的库存数量生成采购订单对备件进行采购，并将采购备件的成本传输至成本管理模块，所述仓储管理模块对备件进行采购的方法为：

SS1、对每一种备件设置最低库存数量，当某一备件的数量低于最低库存数量时，仓储管理模块确定该备件为采购目标；

SS2、仓储管理模块计算采购目标在设定时间t1内的消耗数量A1，从而得到采购目标在t1时间内的消耗速率A1/t1，预设采购周期为t2，则确定采购数量为

其中A2为预设值，保证在采购后的t2时间内，储存的备件数量够用；

SS3、根据上一步骤的采购数量生成备件采购申请，并开始进行备件采购申请流程，当备件采购通过申请时，仓储管理模块将采购订单发送至对应供应商，每隔设定时间t3供应商向产出管理模块反馈实时订单状态信息；

在订单发送至供应商后开始计时，每隔预设时间t4预设一个订单完成状况并进行一次订单状况审核，其中t4＝Nt3，N为不为零的自然数，当管理模块反馈的实时订单状况没有达到对应时间的预设订单完成状况时，仓储管理模块向供应商发出催单信息。

所述成本管理模块用于对介耗、药耗、能耗的成本以及采购备件的成本进行统计，并将成本按月、按年、案厂进行分类，当单个加工厂的单月或单年成本超过预设额度，成本管理模块发出提示信息；

所述移动终端设备通过信息传输模块与控制器连接，用于实时接入系统查看生产状况；

所述人机交互模块用于建立人机交互界面，使用户能够输入与查询相关信息。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.基于物联网的机电设备管理系统，其特征在于，包括设备信息模块、备件数据库、智能点检模块、检修管理模块、故障管理模块、调动记录模块、人机交互模块、机电数据统计模块、质量追踪模块、仓储管理模块、报警模块、业务流程管理模块、成本管理模块、实时数据管理模块、信息传输模块与移动终端设备；

所述设备信息模块用于录入并存储机电设备的履历信息、机电类技术资料，并将机电设备按照所在地点、所属生产系统进行分类；

所述智能点检模块包括点检任务下发单元与设备润滑单元，所述点检任务下发单元按照日历时间、运行时间或过煤量周期性自动下发点检任务至检修管理模块；所述设备润滑单元用于记录设备的润滑周期、加油种类与加油量数据，当单机设备达到润滑周期时，设备润滑单元自动下发、推送润滑任务至检修管理模块，当检修管理模块接收到点检任务或润滑任务时，控制器控制警报模块发出警报；

所述检修管理模块用于接收智能点检模块传输的点检任务与润滑任务，录入发现的隐患与故障，并将发现的隐患与故障信息传输至故障管理模块；

所述故障管理模块用于建立故障体系，对故障现象、故障现象对应的若干种故障原因以及故障原因对应的若干种解决方案进行记录，当故障管理模块接收到检修管理模块传输的隐患与故障信息时，根据对应的故障现象或故障原因提出解决方案，每种解决方案对应有一个标准工单，标准工单包含内容：使用工具、备件材料、安全注意事项，故障管理模块将标准工单传输至备件数据库；

所述备件数据库用于存储备件与替换件的库存数量与储放位置，并将备件与替换件的库存数量同步装至仓储管理模块；

当所述备件数据库接收到标准工单时，根据标准工单中的备件材料信息对备件与替换件进行匹配，当备件或替换件的数量达到要求时，将对应备件或替换件的位置传输至人机交互模块，当备件或替换件的数量不足时，控制器控制报警模块发出警报；

所述调动记录模块用于记录设备调动状况，对设备调动前后的使用部门、位置信息、调动时间信息进行记录，并将调动后的使用部门信息、位置信息同步到设备信息模块；

所述质量追踪模块包括设备质量追踪与备件质量追踪，所述设备质量追踪用于记录设备从进厂到设备报废这一时间内的设备维修情况、备件更换情况、故障情况以及设备使用周期；所述备件质量追踪用于建立备件更换统计表，记录备件的使用周期与使用时间；

所述机电数据统计模块，用于记录单机消耗、出库统计、分类备件消耗、质量跟踪统计、成本消耗与设备缺陷的业务数据统计分析，并以表格、曲线图、饼图、柱状图中的一种或多种进行展示；

所述业务流程管理模块用于对业务流程进行审批，所述业务流程包括大型设备维修管理流程、设备更换申请管理流程、大型部件报修管理流程、设备调拨管理流程以及备件采购管理流程，业务流程管理模块将对应申请传输至一个或多个工作人员处进行知会、审核或审批，并将审批后的回执发送至申请发起人的移动终端设备；

所述实时数据管理模块，用于对关键设备的电流、温度与振动数据进行采集和分析，对接收数据进行曲线展示，当设备处于波动运行时，控制器控制报警模块进行故障预警；

所述实时数据管理模块对接收数据进行分析的方法为：

S1、每个设定时间T1记录设备在平稳运行状况下的电流、温度或振动数据，在收集到N1组数据后，计算这N1组数据的平均值Q1；

S2、在设定时间T2内每隔设定时间T5读取设备的电流、温度或振动数据，若在收集到的N2组数据中，有不小于θ％的数据大于等于|Q1±Q2|时，将设备定义为处于波动运行，其中Q2为预设值；

所述仓储管理模块用于根据备件与替换件的库存数量生成采购订单对备件进行采购，并将采购备件的成本传输至成本管理模块，所述仓储管理模块对备件进行采购的方法为：

SS1、对每一种备件设置最低库存数量，当某一备件的数量低于最低库存数量时，仓储管理模块确定该备件为采购目标；

SS2、仓储管理模块计算采购目标在设定时间t1内的消耗数量A1，从而得到采购目标在t1时间内的消耗速率A1/t1，预设采购周期为t2，则确定采购数量为

其中A2为预设值，保证在采购后的t2时间内，储存的备件数量够用；

SS3、根据上一步骤的采购数量生成备件采购申请，并开始进行备件采购申请流程，当备件采购通过申请时，仓储管理模块将采购订单发送至对应供应商，每隔设定时间t3供应商向产出管理模块反馈实时订单状态信息。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的机电设备管理系统，其特征在于，所述质量追踪模块根据记录的单种备件的使用周期计算该备件的平均使用周期T10，同时读取仍在服役的该备件的实时使用时间T11，当T11＞T10+T12时，质量追踪模块通过控制器控制报警模块发出报警信息，其中T12为预设值。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的机电设备管理系统，其特征在于，所述仓储管理模块在订单发送至供应商后开始计时，每隔预设时间t4预设一个订单完成状况并进行一次订单状况审核，其中t4＝Nt3，N为不为零的自然数，当管理模块反馈的实时订单状况没有达到对应时间的预设订单完成状况时，仓储管理模块向供应商发出催单信息。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的机电设备管理系统，其特征在于，所述成本管理模块用于对介耗、药耗、能耗的成本以及采购备件的成本进行统计，并将成本按月、按年、案厂进行分类，当单个加工厂的单月或单年成本超过预设额度，成本管理模块发出提示信息；所述移动终端设备通过信息传输模块与控制器连接，用于实时接入系统查看生产状况；所述人机交互模块用于建立人机交互界面，使用户能够输入与查询相关信息。

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