CN110640266A - 一种电焊机远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电焊机远程监控系统，包括设置于电焊机上的电焊机监测电路1、RS485‑GPRS网关电路2、云端监控服务器3和监控终端4；所述电焊机监测电路1与所述RS485‑GPRS网关电路2通过RS485总线连接；所述RS485‑GPRS网关电路2通过GPRS网与所述云端监控服务器3连接；所述云端监控服务器3通过互联网与所述监控终端4连接。本发明通过设置在各电焊机上的电焊机监测电路采集各电焊机的电压、电流信息，由RS485‑GPRS网关电路通过RS485总线接收，并通过GPRS网发送到云端监控服务器，监控终端与云端监控服务器通过互联网建立连接，随时查询电焊机监测信息，和依据监测信息进行故障分析和优化，可以非常方便地实现对多台焊机进行远程、实时监控以及故障分析，节约了监控成本。
Description
技术领域
本发明涉及监控技术领域，具体而言，涉及一种电焊机远程监控系统。
背景技术
电焊机的操作环境通常较为恶劣，其工作电压、电流对焊缝效果往往具有较大的影响。因此，有必要实现对电焊机的实时监控，保证焊接质量和效果。
传统电焊机的监控往往通过电焊机显示板显示简单个别参数进行，无法系统地、规模化地保存电焊机工作过程中产生的数据，不利于对电焊机的故障分析、优化系统。尤其标准化车间一般是同时多台电焊机设备一起工作，大规模的电焊机监控造成人工成本增加，用户不能及时掌握设备运行信息，维修人员不能及时收到故障信息，大规模电焊机的监控十分不便。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种电焊机远程监控系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电焊机远程监控系统，其特征在于，包括设置于电焊机上的电焊机监测电路、RS485-GPRS网关电路、云端监控服务器和监控终端；所述电焊机监测电路与所述RS485-GPRS网关电路通过RS485总线连接；所述RS485-GPRS网关电路2通过GPRS网与所述云端监控服务器连接；所述云端监控服务器通过互联网与所述监控终端连接。
本发明的有益效果是：通过设置在各电焊机上的电焊机监测电路采集各电焊机的电压、电流信息，并经RS485总线与RS485-GPRS网关电路建立连接，RS485-GPRS网关电路通过RS485总线接收从电焊机监测电路发送的电压、电流等电焊机监测信息，并将监测信息通过GPRS网发送到云端监控服务器，云端监控服务器获取并存储电焊机监测信息，监控终端与云端监控服务器通过互联网建立连接，随时查询电焊机监测信息，和依据监测信息进行故障分析和优化，可以非常方便地实现对多台焊机进行远程、实时监控以及故障分析，节约了监控成本。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例提供的一种电焊机远程监控系统原理框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例即实施例中的特征可以相互结合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例提供的一种电焊机远程监控系统原理框图。
如图1所示，本实施例中，一种电焊机远程监控系统，其特征在于，包括设置于电焊机上的电焊机监测电路1、RS485-GPRS网关电路2、云端监控服务器3和监控终端4；所述电焊机监测电路1与所述RS485-GPRS网关电路2通过RS485总线连接；所述RS485-GPRS网关电路2通过GPRS网与所述云端监控服务器3连接；所述云端监控服务器3通过互联网与所述监控终端4连接。
电焊机监测电路1设置于电焊机上，主要用于监测电焊机的电压、电流信息，并将监测的信息通过RS485总线传送给RS485-GPRS网关电路2，根据电焊机的数量，可以设置多个焊机监测电路。
RS485-GPRS网关电路2与多个电焊机监测电路1通过RS485总线连接，因RS485总线有线传输的特性，其往往设置于电焊机操作环境现场，将电焊机操作环境现场的监测信息通过RS485总线收集，并通过GPRS上传。RS485-GPRS网关电路2与各电焊机监测电路的数据链路协议，可以使用现有有MODBUS协议，也可以自行定义数据链路层协议，例如，定时采用“焊机名称/地址+监测信息+校验和”的格式向RS485-GPRS网关电路单向上报监测数据的方式。
云端监控服务器3设置于互联网云端，通过GPRS与RS485-GPRS网关电路2建立连接，为监控终端4提供远程监控和查询服务。监控服务器3可租用云服务器实现，也可以配置实现。收集监测数据、保存监测数据、分析监测数据并提供查询和展示服务，是现有的常规技术手段，本发明未做创新和改进。
监控终端4主要用于通过互联网与云端监控服务器连接，查询和展示焊机监测信息。监控终端4可用装有能够与云端监控服务器3建立网络连接的app的手机或其它移动终端实现，也可通过能够运行网络浏览器的其它网络终端如PC机、IPAD等设备实现。与云端服务器建立连接，并查询和展示云端监测数据，是现有的常规技术手段，本发明未做创新和改进。
上述实施例中，通过设置在各电焊机上的电焊机监测电路采集各电焊机的电压、电流信息，并经RS485总线与RS485-GPRS网关电路建立连接，RS485-GPRS网关电路通过RS485总线接收从电焊机监测电路发送的电压、电流等电焊机监测信息，并将监测信息通过GPRS网发送到云端监控服务器，云端监控服务器获取并存储电焊机监测信息，监控终端与云端监控服务器通过互联网建立连接，随时查询电焊机监测信息，和依据监测信息进行故障分析和优化，可以非常方便地实现对多台焊机进行远程、实时监控以及故障分析，节约了监控成本。
可选地，所述电焊机监测电路1包括采集电路11、A/D转换电路12、第一控制电路13和第一RS485接口电路14；所述采集电路11与所述A/D转换电路12连接；所述A/D转换电路12和所述第一RS485接口电路14均与所述第一控制电路13相连，所述第一控制电路13用于将A/D转换电路转换的电焊机监测信息通过所述第一RS485接口电路14传送给所述RS485-GPRS网关电路2。
A/D转换电路12、第一控制电路13和第一RS485接口电路14的实现都是本领域的现有常规技术手段，A/D转换电路12可以包括转换芯片AD7708或AD7949，第一控制电路13可以包括常用的51系列单片机，第一RS485接口电路可以包括接口芯片UN485E或UN3485。
上述实施例中，采集电路11采集电焊机的监测信息，并变成电压信号，A/D转换电路12对电压信号进行转换，得到数字化的电焊机监测信息，并通过RS485总线传输。利用RS485的总线型传输布线结构，和支持多节点、远距离、抗干扰性能好的优点，简化焊机现场布线，提高监测信息传输的稳定性。
可选地，所述采集电路11包括电焊机电压采集电路111和电焊机电流采集电路112；所述电焊机电压采集电路111和电焊机电流采集电路112均与所述A/D转换电路12相连。
对电焊机的监测，主要通过对电焊机的工作电压、工作电流的监测来实现，电焊机的监测信息也主要包括电压和电流信息。
可选地，所述电焊机电压采集电路111包括顺次连接的电焊机电压采样电路1111和第一信号调理电路1112，所述电焊机电压采样电路1111采集电焊机电压，所述第一信号调理电路1112与所述A/D转换电路12相连；
所述电焊机电流采集电路112包括顺次连接的霍尔电流传感器1121和第二信号调理电路1122，所述霍尔电流传感器1121采集电焊机电流，所述第二信号调理电路1122与所述A/D转换电路12相连。电焊机电压采样电路1111，可以包括桥堆整流电路，电容器，由桥堆整流电路与电焊机工作回路并联，进行电压采样，转化为直流电压后，再经电容器滤波，得到较为平稳的直流电压。
霍尔电流传感器1121主要用于非接触式的采集电焊机电流，并转换为电压信号。
第一信号调理电路1112和第二信号调理电路1122，均用于将由电焊机电压、电流直接转化获取的电压信号转化为匹配A/D转换电路的电压信号，可用电阻分压电路实现。
可选地，所述A/D转换电路12、第一RS485接口电路14和所述第一控制电路13为一体封装的集成电路。
上述实施例中，通过选择一体封装的集成电路进一步提高设置可靠性，降低成本和布线复杂度。
可选地，所述集成电路为TMS320F2808。
可选地，所述第一控制电路13还用于实现MODBUS协议，通过MODBUS协议与RS485-GPRS网关电路2进行通讯，并将所述电焊机监测信息进行MODBUS协议封装后，传送给所述RS485-GPRS网关电路2。
MODBUS是一种通用的串行通信协议，具有公开发表并且无版权要求、易于部署和维护、成熟稳定性高的优点，通过采用MODBUS协议，可以非常方便地实现RS485-GPRS网关电路2与各电焊机监测电路1进行通信。
可选地，所述RS485-GPRS网关电路2包括第二RS485接口电路21、GPRS电路22和第二控制电路23，所述第二RS485接口电路21和所述GPRS电路22均与所述第二控制电路23相连，所述第二控制电路23用于将通过RS485总线从所述电焊机监测电路1获取的电焊机监测信息通过GPRS网络发送给云端监控服务器3。
第二RS485接口电路21、GPRS电路22和第二控制电路23的实现都是本领域的现有常规技术手段，第一RS485接口电路21可以包括接口芯片UN485E或UN3485，GPRS电路22可以包括SIM808或SIM908模块，第二控制电路23可以包括常用的51系列单片机或STM32F103C8T6。
可选地，所述RS485-GPRS网关电路2，还包括EEPROM模块24和程序调试模块25，所述EEPROM模块24和所述程序调试模块25均与所述第二控制电路23连接。
EEPROM模块24用于存储程序和数据，防止掉电丢失。
程序调试模块可采用CH340G作为TTL转USB芯片，方便与程序调试与升级。
可选地，所述第二控制电路23还用于实现MODBUS协议和HTTP协议，用于通过MODBUS协议接收所述电焊机监测信息，并通过HTTP协议打包发送给所述云端监控服务器3。
通过MODBUS协议，实现与多个电焊机监测电路1进行通讯，通过打包成HTTP协议方便与云端监控服务器3进行通讯。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电焊机远程监控系统，其特征在于，包括设置于电焊机上的电焊机监测电路(1)、RS485-GPRS网关电路(2)、云端监控服务器(3)和监控终端(4)；
所述电焊机监测电路(1)与所述RS485-GPRS网关电路(2)通过RS485总线连接；
所述RS485-GPRS网关电路(2)通过GPRS网与所述云端监控服务器(3)连接；
所述云端监控服务器(3)通过互联网与所述监控终端(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述电焊机监测电路(1)包括采集电路(11)、A/D转换电路(12)、第一控制电路(13)和第一RS485接口电路(14)；
所述采集电路(11)与所述A/D转换电路(12)连接；
所述A/D转换电路(12)和所述第一RS485接口电路(14)均与所述第一控制电路(13)相连，所述第一控制电路(13)用于将A/D转换电路转换的电焊机监测信息通过所述第一RS485接口电路(14)传送给所述RS485-GPRS网关电路(2)。
3.根据权利要求2所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述采集电路(11)包括电焊机电压采集电路(111)和电焊机电流采集电路(112)；
所述电焊机电压采集电路(111)和电焊机电流采集电路(112)均与所述A/D转换电路(12)相连。
4.根据权利要求3所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，
所述电焊机电压采集电路(111)包括顺次连接的电焊机电压采样电路(1111)和第一信号调理电路(1112)，所述电焊机电压采样电路(1111)采集电焊机电压，所述第一信号调理电路(1112)与所述A/D转换电路(12)相连；
所述电焊机电流采集电路(112)包括顺次连接的霍尔电流传感器(1121)和第二信号调理电路(1122)，所述霍尔电流传感器(1121)采集电焊机电流，所述第二信号调理电路(1122)与所述A/D转换电路(12)相连。
5.根据权利要求4所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述A/D转换电路(12)、第一RS485接口电路(14)和所述第一控制电路(13)为一体封装的集成电路。
6.根据权利要求5所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述集成电路为TMS320F2808。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电焊机远程监控系统，其特征在于，所述第一控制电路(13)还用于实现MODBUS协议，通过MODBUS协议与RS485-GPRS网关电路(2)进行通讯，并将所述电焊机监测信息进行MODBUS协议封装后，传送给所述RS485-GPRS网关电路(2)。
8.根据权利要求1所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述RS485-GPRS网关电路(2)包括第二RS485接口电路(21)、GPRS电路(22)和第二控制电路(23)，所述第二RS485接口电路(21)和所述GPRS电路(22)均与所述第二控制电路(23)相连，所述第二控制电路(23)用于将通过RS485总线从所述电焊机监测电路(1)获取的电焊机监测信息通过GPRS网络发送给云端监控服务器(3)。
9.根据权利要求8所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述RS485-GPRS网关电路(2)，还包括EEPROM模块(24)和程序调试模块(25)，所述EEPROM模块(24)和所述程序调试模块(25)均与所述第二控制电路(23)连接。
10.根据权利要求1所述的一种电焊机远程监控系统，其特征在于，所述第二控制电路(23)还用于实现MODBUS协议和HTTP协议，用于通过MODBUS协议接收所述电焊机监测信息，并通过HTTP协议打包发送给所述云端监控服务器(3)。
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