CN109883635A - 振动试验装备的健康管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动试验装备的健康管理系统，现场监测工作站的传感器安装于振动试验装备的执行机构上，用于采集运行状态信息，并将其传输至现场健康管理中心，现场健康管理中心对运行状态信息数据进行处理，判断是否异常，向云平台和振动试验装备发送报警信号和指令，并将运行状态信息发送至移动终端和云平台，云平台连接远程监测工作站，用于接收云平台发送的数据，进行分类储存，并发出报警信号，专家端通过访问数据库，进行健康管理，并制定相应的维护策略，发送远程修复指令。采用传感器采集与互联网通讯技术应用，形成性能和故障数据库，构建振动装备的故障预测和健康管理系统，对振动设备进行健康管理，并制定相应的维护策略。

Description

振动试验装备的健康管理系统

技术领域

本发明涉及振动试验装备的监测技术领域，具体地涉及一种振动试验装备的健康管理系统。

背景技术

振动试验机是模拟产品在于制造，组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种环境，用以鉴定产品是否忍受环境振动的能力，适用于电子、机电、光电、汽机车、玩具等各行各业的研究、开发、品管、制造。

目前振动台实验的现场监控自动化程度低，无法实时监测振动实验台的运行数据，振动设备厂家对设备的实时运转数据获取不及时造成无法探知振动设备的健康状况等现状。

中国专利CN 103488139 A公开了一种振动设备智能监测系统，包括数据传输装置和数据采集装置，在振动设备上设置数据采集装置，数据采集装置的输出端通过数据传输装置连接数据库服务器，数据库服务器通过远程网络连接监控计算机；数据采集装置包括超声波物位计、应变传感器、直线位移传感器、电机控制器、加速度传感器、称重传感器和温度传感器，分别设置在振动设备上，采集振动设备参数，然后通过数据传输装置输入数据库服务器进行存储、分析与处理；数据库分析与处理是将振动设备参数进行数据分析、运算、判断与报警，在故障发生前进行预警，其数据通过网络发布，通过监控计算机进行远程监控。该专利无法对原始数据实现集中采集，此外，并没有公开出现异常时的维护策略，无法实现健康管理。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种振动试验装备的健康管理系统，采用传感器采集与互联网通讯技术应用，形成性能和故障数据库，构建智能振动试验装备的故障预测和健康管理系统，对振动设备进行专业性的健康管理，并制定相应的维护策略。

本发明所采用的技术方案是：

一种振动试验装备的健康管理系统，包括现场监测工作站，所述现场监测工作站包括传感器设备，所述传感器设备安装于振动试验装备的执行机构上，用于采集振动试验装备的运行状态信息，并将其传输至现场健康管理中心，所述现场健康管理中心对运行状态信息数据进行处理，判断是否异常，向云平台和振动试验装备发送报警信号和指令，并通过网络将运行状态信息发送至移动终端和云平台，所述云平台连接远程监测工作站，用于接收云平台发送的数据，建立运行信息数据库和健康监测数据库进行分类储存，并发出报警信号，专家端通过访问运行信息数据库和健康监测数据库，进行专业性的健康管理，并制定相应的维护策略，发送远程修复指令。

优选的技术方案中，所述现场监测工作站还包括数据调理与采集模块和信号传输装置。

优选的技术方案中，所述现场健康管理中心包括原数据组态软件、后台文件、数据组织与数据库控制程序、web系统数据库和脚本文件集，现场健康管理中心通过原数据组态软件提取后台文件，输送至数据组织与数据库控制程序，数据组织与数据库控制程序将后台文件组织处理，形成web数据库，最终数据用户通过可移动终端在浏览器中输入域名或IP地址，进入数据库应用程序，通过HTTP请求从web数据库中提取脚本文件集，通过传输网络输送至移动终端，同时向云平台上传振动试验装备的运行状态信息。

优选的技术方案中，所述现场健康管理中心当判断有发生异常参数时，通过现场健康管理中心内部的修正程序进行自我修正，如异常参数能够进行自我修正时，则向振动试验装备控制器下达继续运行指令，如异常参数不能进行自我修正时，产生一个报警信号，发送至云平台。

优选的技术方案中，专家端根据远程监测工作站接收到的报警信号，通过远程监测工作站登陆云平台调取相应的数据，制定相应的解决方案，进行远程解决，通过云平台向现场健康管理中心发送指令使振动台继续运转，如不能远程解决，派工程师现场解决。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用传感器采集与互联网通讯技术应用，形成性能和故障数据库，构建智能振动试验装备的故障预测和健康管理系统，对振动设备进行专业性的健康管理，并制定相应的维护策略。将损失减到最低，以确保装备的优良服役性能，为高可靠性的振动环境测试保驾护航，大大节省了人力成本。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明振动试验装备的健康管理系统的原理框架图；

图2为本发明现场健康管理中心的数据分析及可移动移动终端的发送原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例

如图1所示，本发明提出了一种振动试验装备的健康管理系统，系统包括振动试验装备（7、8）、现场监测工作站1、现场健康管理中心2、云平台3、远程监测工作站4、移动终端6。

现场监测工作站1主要包括嵌入式传感器、数据调理与采集模块和信号传输装置；

现场健康管理中心2负责接收现场监测工作站的数据甄别参数的异常情况，适时向云平台和振动试验装备发送报警信号和指令。

云平台3负责数据的存储和中转。

远程监测工作站4负责接收由云平台3发来的数据，并及时储存和发出报警限号，供振动试验装备厂家工程师参考。

现场监测工作站1和现场健康管理中心2采用TCP/IP协议组成局域网，现场健康管理中心2与云平台3、云平台3与远程监测工作站4之间采用TCP/IP协议的远距离有线方式和远距离无线方式通讯。

现场健康管理中心2接收储存了由于振动试验装备故障引起的参数异常不能自主排除，可自主通过云平台3向远程监测工作站4发出报警信号，如异常参数可自主排除，可向振动试验装备发出继续工作指令。

将整个系统分成两个层次，即远程监测工作站1、现场健康管理中心2。现场健康管理中心2的现场监测工作站1的传感器安装于振动试验装备的执行机构上，负责对系统的运行状态信息进行采集，并将其传输至现场健康管理中心2。现场健康管理中心2安装于振动控制采集部分，并可以通过网络将振动试验装备的运行状态信息发送至移动终端6和云平台3传输至远程监测工作站4，专家端通过访问运行信息数据库和维护和健康监测数据库，对其进行专业性的健康管理，并制定相应的维护策略。

现场监测工作站3的传感器包括温度传感器、加速度传感器、位移传感器、压力传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器，等等。

现场健康管理中心2包括原数据组态软件11、后台文件12、数据组织与数据库控制程序13、web系统数据库14和脚本文件集15。

现场监测工作站1收集的振动试验装备数据，通过局域网传送至现场健康管理中心2，现场健康管理中心2通过处理分析甄别数据，具体的步骤包括如下：

1.如无异常数据参数，则向振动台控制器9下达振动台继续运行指令。

2.如发生异常参数，首先可通过现场健康管理中心2内部的修正程序进行自我修复，如可自我修复异常参数，则向振动台控制器9下达继续运行指令。如异常参数不能进行自我修正，则会产生一个报警信号，发送至云平台3。

3.在该过程中，现场健康管理中心2所产生的所有数据信号全部上传至云平台3，云平台3会将收到的报警信号发送至远程监测工作站4。

专家端5再根据远程监测工作站4接收到的报警信号，通过远程监测工作4站登陆云平台3调取相应的数据，制定相应的解决方案，如可远程解决，则可通过云平台3，再向现场健康管理中心2发送指令使振动试验装备继续运转，如远程不能解决，则可派工程师现场解决。

图2所示是本发明的现场健康管理中心的数据分析及可移动移动终端的发送原理图。

现场监测工作站3通过局域网链接现场健康管理中心2，通过局域网可避免现场健康管理中心2的串口不足，以及振动试验装备采集控制器9与厂商之间的通信协议不统一的弊端，现场监测工作站3采集的相关数据传输至现场健康管理中心2，现场健康管理中心2通过原组态数据软件11，提取.rec或.txt格式的后台文件12，输送至数据组织与数据库控制程序13，数据组织与数据库控制程序13将后台文件12组织处理，形成web数据库14，最终数据用户通过可移动移动终端6，在浏览器中输入域名或IP地址，进入数据库应用程序，通过HTTP请求从web数据库14中提取脚本文件集15，通过传输网络，输送至移动终端6，同时向云平台上传振动设备运行数据。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种振动试验装备的健康管理系统，其特征在于，包括现场监测工作站，所述现场监测工作站包括传感器设备，所述传感器设备安装于振动试验装备的执行机构上，用于采集振动试验装备的运行状态信息，并将其传输至现场健康管理中心，所述现场健康管理中心对运行状态信息数据进行处理，判断是否异常，向云平台和振动试验装备发送报警信号和指令，并通过网络将运行状态信息发送至移动终端和云平台，所述云平台连接远程监测工作站，用于接收云平台发送的数据，建立运行信息数据库和健康监测数据库进行分类储存，并发出报警信号，专家端通过访问运行信息数据库和健康监测数据库，进行专业性的健康管理，并制定相应的维护策略，发送远程修复指令。

2.根据权利要求1所述的振动试验装备的健康管理系统，其特征在于，所述现场监测工作站还包括数据调理与采集模块和信号传输装置。

3.根据权利要求1所述的振动试验装备的健康管理系统，其特征在于，所述现场健康管理中心包括原数据组态软件、后台文件、数据组织与数据库控制程序、web系统数据库和脚本文件集，现场健康管理中心通过原数据组态软件提取后台文件，输送至数据组织与数据库控制程序，数据组织与数据库控制程序将后台文件组织处理，形成web数据库，最终数据用户通过可移动终端在浏览器中输入域名或IP地址，进入数据库应用程序，通过HTTP请求从web数据库中提取脚本文件集，通过传输网络输送至移动终端，同时向云平台上传振动试验装备的运行状态信息。

4.根据权利要求1所述的振动试验装备的健康管理系统，其特征在于，所述现场健康管理中心当判断有发生异常参数时，通过现场健康管理中心内部的修正程序进行自我修正，如异常参数能够进行自我修正时，则向振动试验装备控制器下达继续运行指令，如异常参数不能进行自我修正时，产生报警信号，发送至云平台。

5.根据权利要求4所述的振动试验装备的健康管理系统，其特征在于，专家端根据远程监测工作站接收到的报警信号，通过远程监测工作站登陆云平台调取相应的数据，制定相应的解决方案，进行远程解决，通过云平台向现场健康管理中心发送指令使振动台继续运转，如不能远程解决，派工程师现场解决。