CN110084385B - 一种设备润滑点信息化管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设备润滑点信息化管理系统，其包括数据库，采集单元，执行单元，数据库管理子系统，任务调度子系统；该采集端与执行端进行通信连接，用于采集设备润滑点所需的信息；执行单元控制连接设置在设备润滑点的润滑装置；数据库管理子系统控制所述数据库；任务调度子系统与数据库管理子系统通信连接，并对采集单元进行状态监控，并依据数据或向维护人员发出信息，提醒维护人员操作执行单元，或向执行单元发送控制指令控制执行单元自动执行，并在收到执行单元反馈后向数据库保存操作日志。本发明提供的设备润滑点信息化管理方案能够有效解决生产型企业大量设备润滑点日常润滑维护所存在的问题。

Description

一种设备润滑点信息化管理系统
技术领域
本发明涉及企业设备维护技术，具体涉及设备润滑点日常润滑维护技术。
背景技术
在生产型企业设备维护领域，设备的润滑点加油作业是一项十分重要的工作，据统计80％以上的设备故障都是由于润滑点的润滑不到位产生的。但由于设备数量众多，设备类型种类繁多，位置分散，工矿环境复杂，对于润滑点的加油作业的管理一直是困扰企业维护人员的一个痛点。
多年来，自动润滑领域企业针对各种不同的应用场景，设计出了多种自动润滑系统。包括：
(1)分散而不易取电等特殊区域的设备润滑点设计出了采用电池驱动的自动加脂器；
(2)润滑点分布比较集中且加油要求接近的应用场景设计了单线阻尼系统，递进式系统，双线系统等集中润滑系统；
(3)通过PLC及组态软件实现基于工业以太网的智能润滑系统，一定程度上解决设备定时定量加油，按需加油的需求；
现有技术主要是针对某一种具体的应用场景提出的自动化解决方案，每种方案都能一定程度上解决相应的问题，起到一定的取代人工，延长维护周期，降低维护频率的目的。但以下几个问题仍然需要解决：
1)已有的自动润滑系统都是通过润滑泵/控制器/分配器/电磁阀等组件，实现替代人工的各种不同的设备加油的方法；
2)已有的自动润滑系统提供的是一套设备系统，能够实现定时定量的润滑，在已确定润滑点润滑要求的前提下，实现按需润滑的目标。但企业设备种类较多，所涉及润滑应用场景是多种多样的，加油量，加油频率，和润滑剂种类的要求是不同的，现有自动润滑系统都没有解决的问题是如何确定数量众多的润滑点的加油需求；
3)已有的方案没有一种解决方案能够覆盖所有润滑点；
4)不同应用场景的解决方案经常是好几家不同供应商提供的，相互之间并不兼容切互相独立；
5)考虑的实施成本，一般相对次要的设备润滑点，企业并不考虑安装自动润滑系统，一般企业普遍存在的情况是手动润滑，多种不同类型的自动润滑系统并存的现状；
6)已有自动润滑系统信息化程度较低，不能接入目前企业普遍实行的信息化平台，比如MES系统等；
7)现有的自动润滑系统都是以维护人员计划为主/以设备执行为辅助的架构。
发明内容
针对现有自动润滑系统维护方案所存在的问题，需要一种新的自动润滑系统维护方案。
为此，本发明的目的在于提供一种设备润滑点信息化管理系统，以对设备润滑进行可靠且精细化管理。
为了达到上述目的，本发明提供的设备润滑点信息化管理系统，包括：
数据库；
采集单元，所述采集端与执行端进行通信连接，用于采集设备润滑点所需的信息；
执行单元，所述执行单元控制连接设置在设备润滑点的润滑装置；
数据库管理子系统，所述数据库管理子系统控制所述数据库；
任务调度子系统，所述任务调度子系统与数据库管理子系统通信连接，并对采集单元进行状态监控，并依据数据或向维护人员发出信息，提醒维护人员操作执行单元，或向执行单元发送控制指令控制执行单元自动执行，并在收到执行单元反馈后向数据库保存操作日志。
进一步的，所述采集单元包括润滑点身份识别标志，身份识别终端，加油量计算和信息录入系统。
进一步的，所述采集单元还包括润滑点状态监控传感器及其采集器。
进一步的，所述的加油量计算和信息录入系统，在经过身份识别终端获得润滑点ID后，基于设备类型分类，环境因素，使用情况等信息的录入，计算出该润滑点合理日加油量，加油频率，并提供选择润滑剂信息，由此生成润滑点的基本维护信息且存入所述数据库中。
进一步的，所述执行单元包括各润滑装置以及实现与润滑装置进行通信连接和数据交互的控制器。
进一步的，所述润滑装置包括固定式润滑装置和移动式润滑泵站两种类型。
进一步的，所述的固定式润滑装置部署于现场通过管路与润滑点相连接的服务于特定区域。
进一步的，所述移动式润滑泵站作为公用设备，根据调度指令由维护人员控制使用。
进一步的，所述任务调度子系统实时汇总分析润滑点采集到的实时数据，判断润滑点是否已经到了加油时间点，以及处理各种故障和异常情况，并根据分析结果做出任务调度。
进一步的，所述任务调度子系统针对未安装自动润滑系统的润滑点，依据存于数据库中润滑点的预设加油时间点，按照设定的频率，生成润滑作业工单，并向维护人员发出润滑作业通知；
并在维护人员携移动式润滑装置与现场进行管路电气连接后，识别润滑点身份并请求润滑点基本信息且确认电气和管路连接无误后，任务调度子系统将预设的加油要求或维护人员修正的操作指令发送给对应执行单元进行加油动作，并在执行单元完成加油作业后，获取执行单元的反馈结果；任务调度子系统更新数据库中润滑点的下次加油时间点数据，并通知维护人员断开点集合管路连接，并生成日志保存与数据库。
进一步的，所述任务调度子系统针对安装自动润滑系统的润滑点，实时比对数据库中润滑点的预设加油时间点，并在加油时间点到来时向对应的自动润滑系统发出加油指令，润滑系统收到指令后，自动进行加油动作，执行端完成加油作业后，更新数据库中润滑点的下次加油时间点数据，并生成日志保存与数据库。
进一步的，所述数据库包括数据库服务器以及存储在数据库服务器中的客户信息，维护人员，目标设备，设备组件，监控点，监控记录，润滑点，润滑剂，润滑日志，润滑系统，润滑泵站，润滑支路，分配器，控制器和润滑泵等数据。
进一步的，所述数据库管理子系统包括数据库管理软件系统，所述数据库管理软件系统可运行在移动端或PC端。
本发明提供的设备润滑点信息化管理方案，以精确优化的信息采集和管理为主，以物联网化智能终端配合实施为辅助手段，有效解决生产型企业大量设备润滑点日常润滑维护所存在的问题。
本发明提供的设备润滑点信息化管理方案在具体应用时，具有如下优点：
1)将所有润滑点实现了信息化管理，由传统的批量式粗略管理变成了精细化管理。
2)实现了由以人的计划作为管理主体向自动化软件系统自动调度为管理主体的方式转变。
3)加油过程实现加油流程和操作规范的自动化引导方式，可以拜托原来必须由专人负责管理的模式。
4)可以将所有润滑点都有效管理起来，而不出现遗漏。
5)将人工润滑维护和自动润滑维护进行了有效整合，大大提高了效率。
6)减少了操作过程中对于润滑剂的浪费和二次污染。
7)所有操作作业事前预警，事中监督和事后追索。
8)将对设备本身运行状况的监控与设备润滑作业实现联动，提高润滑维护的可靠性，科学性和精准性。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中设备润滑点信息化管理系统的组成示意图；
图2为本发明实例中数据库关系图；
图3为本发明实例中进行全人工润滑管理的系统示意图；
图4为本发明实例中进行全人工润滑管理的流程图；
图5为本发明实例中进行全自动润滑管理的系统示意图；
图6为本发明实例中进行全自动润滑管理的流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实例针对现有技术所存在的问题，提供一种以系统调度为主，以维护人员和润滑系统被动执行为辅助，以每个润滑点为管理基准点展开的设备润滑点管理系统。
参见图1，其所示为本实例给出的设备润滑点信息化管理系统的系统组成示例图。
由图可知，本设备润滑点信息化管理系统100主要包括采集端110，执行端120，任务调度子系统130，数据库管理子系统140和数据库150。
其中，采集端110与执行端120分别对应的设置相应的目标设备200处，同时两者之间进行通信连接。
而任务调度子系统130和数据库150运行在相应的云服务器中，任务调度子系统130与数据库150之间进行通信连接；而数据库管理子系统140与任务调度子系统130和数据库150进行通信连接。
同时，任务调度子系统130对采集端110进行状态监控，这里通过自动或人工操作的方式实现对采集端110的状态监控，并依据数据或向维护人员发出通知、告警等信息，提醒维护人员操作执行端，或向自动执行终端120控制指令自动执行，并在收到执行端反馈后向数据库保存操作日志。
这里所述的润滑点可以使单个润滑点，也可以是经由润滑无泵分配管路系统或有泵自动润滑系统组成的一个可统一控制的润滑点集合；
以下举例说明一下本系统方案的实现过程。
本系统中的采集端110，包括身份识别标志，身份识别终端，加油量计算和信息录入系统，和可选的润滑点状态监控传感器及其采集器。
采集端110中的身份识别标志，采用但不仅限于文字编号加二维码，或者文字编号加RFID的方式。
采集端110中对应的二维码身份识别终端可以集成在手机、平板，移动电脑或者专用设备等带有摄像头的维护人员手持设备上，也可以是集成在配有扫码枪的加油执行端控制器上。
采集端110中对应的RFID身份识别终端可以是维护人员的手持设备，或者集成在加油执行端控制器上。
采集端110中的加油量计算和信息录入系统，是在经过身份识别终端获得润滑点ID后，基于人机交互界面引导，通过设备类型分类，环境因素，使用情况等信息录入，由此录入的信息计算出该润滑点合理日加油量，加油频率，并提供选择润滑剂信息，生成该润滑点的基本维护信息，并存入数据库150中。
这里的设备类型入口包括：轴承种类，电机，齿轮箱，输送机构，泵，鼓风机/风扇，导轨，齿轮，链条，机器人。
环境因素包括：现场温度，污染/湿度情况，轴承温度，振动/外在冲击，轴向和气流因素。
使用情况包括：型号，规格，日运行时间，载荷，转速。
对于润滑剂选择信息，是在数据库里的备选项，根据润滑点的情况计算出的结果与润滑剂参数比对，推荐匹配的润滑剂选项。
另外，根据需要信息录入还包括润滑点对应的设备名称，润滑点位置，维护人员，以及可选的自动润滑系统等信息。
对于采集端110中的润滑点状态监控传感器及其采集器，是针对重要润滑点实时的在线监控系统，由此可以为任务调度子系统130提供更加精确地调度判断依据，并按设定频率保存历史数据供查。在实际操作过程中可作为选性配置。
本系统中的执行端120主要由运行可将各种不同的润滑装置与本润滑点管理系统实现通信连接和数据交互程序的控制器121以及其控制的润滑装置122相互配合构成。
本执行端120中的润滑装置122可包括固定式润滑系统和移动式润滑泵站两种。
对于固定式润滑系统主要部署于现场通过管路与润滑点相连接的服务于特定区域，采用全自动完成润滑加油作业的方式，具体包括但不仅限于单点加脂器，单线阻尼式润滑系统，递进式润滑系统，双线润滑系统，油雾润滑系统，循环润滑系统和多种方式并存的综合性自动润滑系统。
而移动式润滑装置作为公用设备，可根据调度指令需要维护人员配合使用，采用半自动完成润滑加油作业的方式。
这两种执行端加油过程都是自动完成的，区别在于固定式润滑系统是一直与润滑点管路连接的，收到任务调度系统加油指令后，就自动完成加油作业流程，并上报日志；而移动式润滑装置则需要维护人员将其带至润滑点所在位置，并实现电气和管路上的物理连接后，人工触发加油作业流程，从开始加油到加油上报日志整个过程都无需人工干预。
本系统中的任务调度子系统130为独立于数据库150和数据库管理子系统140的独立后台程序系统，其作用是在后台实时汇总分析润滑点采集到的实时数据，判断润滑点是否已经到了加油时间点，以及处理各种故障和异常情况，并根据分析结果做出任务调度，调度内容主要包括形成待加油润滑点作业工单，向维护人员对无自动润滑系统润滑点的定时发出加油通知，向固定式自动润滑系统发出加油指令；向维护人员发出故障通知；执行维护人员加油作业过程中的各种信息指令往来处理。
在具体操作时，本任务调度子系统130，针对未安装自动润滑系统的润滑点，依据存于数据库150中润滑点的预设加油时间点，按照设定的频率(如每天一次)，生成润滑作业工单，并向维护人员发出润滑作业通知；维护人员可以根据工单的情况，包括待加油润滑点数量，重要性等级和润滑剂种类制定合理的润滑加油作业计划。届时，维护人员携移动式润滑装置与现场进行管路电气连接后，识别润滑点身份并请求润滑点基本信息和操作界面，维护人员确认电气和管路连接无误后，发出确认信息或指令。在接收到维护人员发送的确认信息或指令后，任务调度子系统将预设的加油要求或维护人员修正的操作指令发送给对应执行端进行加油动作，执行端完成加油作业后，发送反馈结果给系统和维护人员，任务调度子系统更新数据库150中润滑点的下次加油时间点数据，并通知维护人员断开点集合管路连接，并生成日志保存于数据库，该润滑点本次加油作业完成。
本任务调度子系统130，针对安装固定式自动润滑系统的润滑点，通过实时比对数据库中润滑点的预设加油时间点，并在加油时间点到来时向对应的自动润滑系统发出加油指令，自动润滑系统收到指令后，自动进行加油动作；在执行端完成加油作业后，任务调度子系统更新数据库150中润滑点的下次加油时间点数据，并生成日志保存于数据库150，该润滑点本次加油作业完成。
本任务调度子系统在实际应用时，可通过短信，邮件和微信的推送消息等方式，向维护人员发送各种通知信息。
再者，根据需要本任务调度子系统中还包含维护人员主动计划进行的工单派发，和工单确认审核机制。
本系统中的数据库150主要包括服务器和存在服务器中中客户信息，维护人员，目标设备，设备组件，监控点，监控记录，润滑点，润滑剂，润滑日志，润滑系统，润滑泵站，润滑支路，分配器，控制器和润滑泵等表格数据。作为举例，本数据库150中数据可采用如图2所示关系进行设置。
本系统中的数据库管理子系统140主要由终端设备以及运行在终端设备中的数据库管理软件系统构成。作为举例，可采用移动端APP和PC端Web界面两种形式。
由此构成的数据库管理子系统140可对数据库中对应的各个表信息进行操作，如进行增删查改等操作。
再者，本数据库管理子系统140还可对采集端和执行端进行实时操作，如可进行操作设置和日志查看等。
基于上述方案构成的设备润滑点信息化管理系统100在运行时，首先对企业生产设备所有润滑点进行ID编码，使其获得唯一身份ID，并通过二维码和RFID作为ID识别载体。
这样，针对不同类型和工矿的设备润滑点，经过身份识别后逐一对其进行针对性加油量要求计算，获得最合理的日加油量和加油间隔，并选择尽可能合适的润滑剂；同时，将每个润滑点的润滑维护信息都存储在云端服务器数据库中，并与数据库里其他表信息(如维护人员，生产设备等)实现关联。
运行在云服务器端中的任务调度子系统根据每个润滑点的加油要求，实现对维护人员或自动润滑系统的的加油任务调度，实现由系统切主导发起的润滑作业流程。
由此，本管理系统实现由维护人员制定计划实施的方式向系统自动调度维护人员配合执行的方式转变，将传统润滑作业中由于维护人员的各种不确定不可控因素(如加油量多少，加油时效性等)全部通过系统排除，使得整个润滑作业流程形成科学闭环，后续可以通过查询系统进行反向追索追责。
本管理系统除了将润滑点，自动润滑系统和维护人员通过软件系统进行关联之外，解决未实现自动润滑的润滑点配置一套移动式的润滑泵站加油系统。
另外根据需要，还对重要设备润滑点集成部分温度，震动和超声波传感器，用于在线监测，将润滑与轴承状态相结合，为润滑点所对应轴承等部件出现故障时，可以通过二维码识别获取该润滑点的加油历史和温度，震动和超声波等数据的时序变化，分析故障原因。
以下通过具体应用实例来说明一下本系统的运行过程。
本系统针对未安装自动润滑系统的润滑点采用全人工润滑管理方式。
参见图3和图4，对未安装自动润滑系统的润滑点进行ID编码，使其获得唯一身份ID，并通过二维码和RFID作为ID识别载体。
本系统中的采集端针对如此的设备润滑点，经过身份识别后逐一对其进行针对性润滑要求计算，获得最合理的日加油量和加油间隔，并选择尽可能合适的润滑剂，由此形成相应的润滑维护配置信息，并存储在云端服务器数据库中，并与数据库里其他表信息(如维护人员，生产设备等)实现关联。
本系统中的任务调度子系统依据存于数据库中润滑点的预设加油时间点，按照设定的频率(如每天一次)，生成润滑作业工单，获取维护人员的联系信息，并向维护人员发出润滑作业通知；维护人员可以根据工单的情况，包括待加油润滑点数量，重要性等级和润滑剂种类制定合理的润滑加油作业计划。
届时，维护人员携移动式润滑装置与现场进行管路电气连接后，识别润滑点身份(ID)并请求润滑点基本信息和操作界面，维护人员确认电气和管路连接无误后，发出确认信息或指令。
在接收到维护人员发送的确认信息或指令后，任务调度子系统将预设的加油要求或维护人员修正的操作指令发送给对应执行端进行加油动作，执行端完成加油作业后，发送反馈结果给系统和维护人员，任务调度子系统更新数据库150中润滑点的下次加油时间点数据，并通知维护人员断开点集合管路连接，并生成日志保存于数据库，该润滑点本次加油作业完成。
本系统针对安装自动润滑系统的润滑点采用全自动润滑管理方式。
参见图5和图6，对安装自动润滑系统的润滑点进行ID编码，使其获得唯一身份ID，并通过二维码和RFID作为ID识别载体。
本系统中的采集端针对如此的设备润滑点，经过身份识别后逐一对其进行针对性润滑要求计算，获得最合理的日加油量和加油间隔，并选择尽可能合适的润滑剂，由此形成相应的润滑维护配置信息，并存储在云端服务器数据库中，并与数据库里其他表信息(如维护人员，生产设备等)实现关联。
本系统中的任务调度子系统针对安装固定式自动润滑系统的润滑点，通过实时比对数据库中润滑点的预设加油时间点，并在加油时间点到来时向对应的自动润滑系统发出加油指令，自动润滑系统收到指令后，自动进行加油动作。
在执行端完成加油作业后，任务调度子系统更新数据库中润滑点的下次加油时间点数据，并生成日志保存于数据库，该润滑点本次加油作业完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，包括：
数据库；
采集单元，采集端与执行端进行通信连接，用于采集设备润滑点所需的信息；所述采集单元包括身份识别标志，身份识别终端，加油量计算，信息录入系统，润滑点状态监控传感器及其采集器，所述采集端中的加油量计算和信息录入系统在经过身份识别终端获得润滑点ID后，基于人机交互界面引导，通过设备类型分类，环境因素，使用情况信息录入，由此录入的信息计算出该润滑点合理日加油量，加油频率，并提供选择润滑剂信息，生成该润滑点的基本维护信息，并存入数据库中，所述润滑剂选择信息为在数据库里的备选项，根据润滑点的情况计算出的结果与润滑剂参数比对，推荐匹配的润滑剂选项；执行单元，所述执行单元控制连接设置在设备润滑点的润滑装置；
数据库管理子系统，所述数据库管理子系统控制所述数据库；
任务调度子系统，所述任务调度子系统独立于数据库和数据库管理子系统，并与数据库管理子系统通信连接，并对采集单元进行状态监控，并依据数据或向维护人员发出信息，提醒维护人员操作执行单元，或向执行单元发送控制指令控制执行单元自动执行，并在收到执行单元反馈后向数据库保存操作日志；所述任务调度子系统在后台实时汇总分析润滑点采集到的实时数据，判断润滑点是否已经到了加油时间点，以及处理各种故障和异常情况，并根据分析结果做出任务调度，调度内容主要包括形成待加油润滑点作业工单，向维护人员对无自动润滑系统润滑点的定时发出加油通知，向固定式自动润滑系统发出加油指令；向维护人员发出故障通知；执行维护人员加油作业过程中的各种信息指令往来处理；
所述设备润滑点信息化管理系统运行时，首先对企业生产设备所有润滑点进行ID编码，使其获得唯一身份ID，并通过二维码和RFID作为ID识别载体，针对不同类型和工矿的设备润滑点，经过身份识别后逐一对其进行针对性加油量要求计算，获得最合理的日加油量和加油间隔，并选择尽可能合适的润滑剂；同时，将每个润滑点的润滑维护信息都存储在云端服务器数据库中，并与数据库里其他表信息实现关联；同时运行在云服务器端中的任务调度子系统根据每个润滑点的加油要求，实现对维护人员或自动润滑系统的的加油任务调度，实现由系统主导发起的润滑作业流程；
所述设备润滑点信息化管理系统对重要设备润滑点集成部分温度，震动和超声波传感器，用于在线监测，将润滑与轴承状态相结合，为润滑点所对应轴承部件出现故障时，可以通过二维码识别获取该润滑点的加油历史和温度，震动和超声波数据的时序变化，分析故障原因。
2.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述执行单元包括各润滑装置以及实现与润滑装置进行通信连接和数据交互的控制器。
3.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述润滑装置包括固定式润滑装置和移动式润滑泵站两种类型。
4.根据权利要求3所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述的固定式润滑装置部署于现场通过管路与润滑点相连接的服务于特定区域。
5.根据权利要求3所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述移动式润滑泵站作为公用设备，根据调度指令由维护人员控制使用。
6.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述任务调度子系统针对未安装自动润滑系统的润滑点，依据存于数据库中润滑点的预设加油时间点，按照设定的频率，生成润滑作业工单，并向维护人员发出润滑作业通知；
并在维护人员携移动式润滑装置与现场进行管路电气连接后，识别润滑点身份并请求润滑点基本信息且确认电气和管路连接无误后，任务调度子系统将预设的加油要求或维护人员修正的操作指令发送给对应执行单元进行加油动作，并在执行单元完成加油作业后，获取执行单元的反馈结果；任务调度子系统更新数据库中润滑点的下次加油时间点数据，并通知维护人员断开点集合管路连接，并生成日志保存与数据库。
7.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述任务调度子系统针对安装自动润滑系统的润滑点，实时比对数据库中润滑点的预设加油时间点，并在加油时间点到来时向对应的自动润滑系统发出加油指令，润滑系统收到指令后，自动进行加油动作，执行端完成加油作业后，更新数据库中润滑点的下次加油时间点数据，并生成日志保存与数据库。
8.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述数据库包括数据库服务器以及存储在数据库服务器中的客户信息，维护人员，目标设备，设备组件，监控点，监控记录，润滑点，润滑剂，润滑日志，润滑系统，润滑泵站，润滑支路，分配器，控制器和润滑泵数据。
9.根据权利要求1所述的设备润滑点信息化管理系统，其特征在于，所述数据库管理子系统包括数据库管理软件系统，所述数据库管理软件系统可运行在移动端或PC端。
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