CN111487395A - 一种在线式油液污染监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线式油液污染监测系统及方法。系统包括：DTU无线终端，用于向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，并将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，将编码后的数据包无线传输至Modbus转发单元；Modbus转发单元，用于接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据，无线传输至所述数据库；数据库，用于接收并存储所述油液污染检测数据。本发明能够做到无人值守，并做到24小时全天监控油液污染获取数据，提高监测的及时性，节省人工成本，大大提高油液污染监测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动检测技术领域，尤其涉及一种在线式油液污染监测系统及方法。
背景技术
油液中的各种固体颗粒污染物既是引起机械设备磨损失效的原因，同时也是设备发生磨损的产物。因此，通过油液污染检测，对实现主动维修及设备故障诊断，有着十分重要的意义。油液污染会对液压系统、元件和液压油产生非常严重的影响和危害，甚至造成液压系统故障。因此，消除或降低油液污染，对延长液压元件的使用寿命、提高液压系统的工作可靠性十分重要。
现有用于检测油液污染的油液污染监测仪，可以进行现场取样检测，但需要人工现场读取检测数据。由于存在人为因素的干扰，不能做到无人值守24小时监测，也无法及时远程掌握油液污染数据，监测效率低下，不能形成检测数据记录序列。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的技术问题，提供一种在线式油液污染监测系统及方法，可以实现无人值守，并做到24小时全天监控油液污染获取数据，提高监测的及时性，节省人工成本，大大提高油液污染监测的效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种在线式油液污染监测系统，所述系统包括：DTU无线终端、Modbus转发单元以及数据库；所述DTU无线终端，用于向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，并将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，将编码后的数据包无线传输至所述Modbus转发单元，其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；所述Modbus转发单元，用于接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据，无线传输至所述数据库；所述数据库，用于接收并存储所述油液污染检测数据。
为实现上述目的，本发明还提供了一种在线式油液污染监测方法，所述方法包括如下步骤：S1、通过DTU无线终端向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；S2、通过所述DTU无线终端将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码、采用无线传输方式发出编码后的数据包；S3、接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据并采用无线传输方式发出；S4、接收并存储所述油液污染检测数据。
本发明的优点在于：本发明在线式油液污染监测方式，能够做到无人值守，并做到24小时全天监控油液污染获取数据，提高监测的及时性，节省人工成本，大大提高油液污染监测的效率。并能够把单次的油液污染检测数据存储，以利于后续进行分析，形成趋势报告以及作出趋势预警，具有数据优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1，本发明在线式油液污染监测系统的架构示意图；
图2，本发明在线式油液污染监测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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。本发明的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本发明所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后、内、外、侧面等，仅是参考附图的方向。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明在线式油液污染监测系统的架构示意图。所述在线式油液污染监测系统10包括：DTU无线终端12、Modbus转发单元14以及数据库16。
所述DTU无线终端12用于向油液污染检测仪11发送查询请求、接收所述油液污染检测仪11返回的油液污染检测数据串，并将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，将编码后的数据包无线传输至所述Modbus转发单元14。其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；例如实时温度、油液流速、油液中固体颗粒的数量等，具体可根据相应油液污染检测仪的寄存器定义进行设置。所述油液污染检测仪11为现有用于检测油液污染数据的仪器，也即，本发明在线式油液污染监测系统适配现有油液污染检测仪。具体的，所述DTU无线终端12可以部署在所述油液污染检测仪11所在端；或部署在后端监控平台，并采用远程方式对所述油液污染检测仪11进行操控。其中，DTU(Data Transfer unit，数据传输单元)是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
进一步的实施例中，所述DTU无线终端12包括与所述油液污染检测仪11的数据输出接口相适配的DTU接口电路121。所述DTU接口电路121的信号输入接口与所述油液污染检测仪11的数据输出接口相连。例如，油液污染检测仪11采用rs-485接口A、B，则所述DTU接口电路121采用rs-485输入接口A、B；所述DTU接口电路121的rs-485输入接口A，B与所述油液污染检测仪11的rs-485接口A，B相连(无线通讯连接)。
进一步的实施例中，所述DTU接口电路121采用Modbus协议，向所述油液污染检测仪11发送查询请求、接收所述油液污染检测仪11返回的油液污染检测数据串。所述油液污染检测仪11根据查询请求返回油液污染检测数据串的方式，可在油液污染检测仪的寄存器定义中进行设定，具体可参考现有技术，此处不再赘述。
进一步的实施例中，所述DTU无线终端12还包括自定义TCP协议编码模块122，用于采用协议码+产品码+油液污染检测数据串的形式，将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，形成所述编码后的数据包。所述DTU无线终端12进一步根据第一预设地址、通过TCP协议，将所述编码后的数据包无线传输至所述Modbus转发单元14。
进一步的实施例中，所述协议码的编码长度为4字节长度，产品码的编码长度为10字节长度，所述油液污染检测数据串的编码长度为可变字节长度。所述自定义TCP协议定义简单，使得所述DTU无线终端12能够直接按协议组装数据。比如：油液污染检测数据串为04030000007845BD(该数据串根据油污检测系统的编码格式不同而不同)，协议码为ABCD，产品码为sn-0000000(即sn-加后面7个数字)；经编码后最终为ABCDsn-000000004030000007845BD。优选的，所述协议码可根据软件(编码解码逻辑)、硬件(包括油污检测仪、DTU无线终端设备)版本进行标识，用于迭代更新，以利于后续的迭代升级。
所述Modbus转发单元14用于接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据，无线传输至所述数据库16。具体的，所述Modbus转发单元16部署在云端。其中，Modbus是一种串行通信协议，Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信。在数据采集与监视控制系统中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统。
进一步的实施例中，所述Modbus转发单元14用于识别出所述编码后的数据包中的所述协议码，根据所述协议码提取出所述产品码以及所述油液污染检测数据串；以及根据所述油液污染检测数据串提取出所述油液污染检测数据；再将所述产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合，并根据第二预设地址、通过HTTP协议无线传输至所述数据库16。其中，JSON(JavaScript Object Notation，JS对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式。
比如：所述Modbus转发单元14收到ABCDsn-000000004030000007845BD，识别出协议码ABCD，根据协议码提取出产品码sn-0000000和油液污染检测数据串04030000007845BD(该数据串根据油污检测系统的编码格式不同而不同)；再从油液污染检测数据串中提取出油液污染检测数据temperature:04，flow:03，…；然后将产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合{sn:sn-0000000，temperature:04，flow:03，…}。之后，即可将该JSON格式的数据集合通过HTTP协议发送给预设地址的数据库。
所述数据库16，用于接收并存储所述油液污染检测数据。具体的，所述数据库16部署在云端，并采用无线通信方式获取数据。在其它实施例中，所述数据库16也可以与所述DTU无线终端12部署在同一端，并采用无线通信方式从云端获取数据。
进一步的实施例中，所述在线式油液污染监测系统10还包括数据处理单元18。所述数据处理单元18用于获取所述数据库16中的多组油液污染检测数据，进行分析处理，作出趋势预警，并在所述油液污染检测数据超出预设阈值时发出警报。具体的，通过所述数据库16记录单次的油液污染检测数据，形成多组油液污染检测数据；所述数据处理单元18可以对多组油液污染检测数据进行清洗、分析、提炼，形成趋势报告、作出趋势预警。例如，对超出设定的污染情况(油液污染检测数据超出预设阈值)通过邮件或及时通讯软件等进行报警。所述数据处理单元18与所述数据库16部署在同一端。在其它实施例中，所述数据处理单元18也可以与所述DTU无线终端12部署在同一端，并采用无线通信方式从云端的所述数据库16获取数据。
本发明在线式油液污染监测系统，能够做到无人值守，并做到24小时全天监控油液污染获取数据，提高监测的及时性，节省人工成本，大大提高油液污染监测的效率。并能够把单次的油液污染检测数据存储，以利于后续进行分析，形成趋势报告以及作出趋势预警，具有数据优势。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种在线式油液污染监测方法。
请参阅图2，本发明在线式油液污染监测方法的流程示意图。本发明在线式油液污染监测方法可以采用本发明在线式油液污染监测系统。所述方法包括如下步骤：S1、通过DTU无线终端向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；S2、通过所述DTU无线终端将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码、采用无线传输方式发出编码后的数据包；S3、接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据并采用无线传输方式发出；S4、接收并存储所述油液污染检测数据。
进一步的实施例中，所述步骤S1进一步包括：通过所述DTU无线终端采用Modbus协议，向所述油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串。
进一步的实施例中，步骤S2进一步包括：通过所述DTU无线终端采用协议码+产品码+油液污染检测数据串的形式，将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，形成所述编码后的数据包。具体的，所述协议码的编码长度为4字节长度，产品码的编码长度为10字节长度(例如sn-加后面7个数字)，所述油液污染检测数据串的编码长度为可变字节长度。所述自定义TCP协议定义简单，使得所述DTU无线终端12能够直接按协议组装数据。优选的，所述协议码可根据软件(编码解码逻辑)、硬件(包括油污检测仪、DTU无线终端设备)版本进行标识，用于迭代更新，以利于后续的迭代升级。
进一步的实施例中，步骤S2进一步包括：采用无线传输方式，根据第一预设地址、通过TCP协议，将所述编码后的数据包传送出去。
进一步的实施例中，步骤S3进一步包括：S31、识别出所述编码后的数据包中的所述协议码；S32、根据所述协议码提取出所述产品码以及所述油液污染检测数据串；S33、根据所述油液污染检测数据串提取出所述油液污染检测数据；S34、将所述产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合；S35、采用无线传输方式，根据第二预设地址、通过HTTP协议，将所述JSON格式的数据集合传送出去。上述操作可以通过Modbus转发程序实现。
比如：油液污染检测数据串为04030000007845BD，协议码为ABCD，产品码为sn-0000000；经所述DTU无线终端编码后最终为ABCDsn-000000004030000007845BD。而在收到ABCD sn-000000004030000007845BD后，识别出协议码ABCD，根据协议码提取出产品码sn-0000000和油液污染检测数据串04030000007845BD；再从油液污染检测数据串中提取出油液污染检测数据temperature:04，flow:03，…；然后将产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合{sn:sn-0000000，temperature:04，flow:03，…}。之后，即可将该JSON格式的数据集合通过HTTP协议无线发送至预设地址已进行存储。
进一步的实施例中，所述方法进一步包括：S5、对多组油液污染检测数据进行分析处理，作出趋势预警，并在所述油液污染检测数据超出预设阈值时发出警报。具体的，通过对存储的多组油液污染检测数据进行清洗、分析、提炼，形成趋势报告、作出趋势预警。例如，对超出设定的污染情况(油液污染检测数据超出预设阈值)通过邮件或及时通讯软件等进行报警。
本发明在线式油液污染监测方法，能够做到无人值守，并做到24小时全天监控油液污染获取数据，提高监测的及时性，节省人工成本，大大提高油液污染监测的效率。并能够把单次的油液污染检测数据存储，以利于后续进行分析，形成趋势报告以及作出趋势预警，具有数据优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种在线式油液污染监测系统，其特征在于，所述系统包括：DTU无线终端、Modbus转发单元以及数据库；
所述DTU无线终端，用于向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，并将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，将编码后的数据包无线传输至所述Modbus转发单元，其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；
所述Modbus转发单元，用于接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据，无线传输至所述数据库；
所述数据库，用于接收并存储所述油液污染检测数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DTU无线终端包括与所述油液污染检测仪的数据输出接口相适配的DTU接口电路，所述DTU接口电路的信号输入接口与所述油液污染检测仪的数据输出接口相连。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述DTU接口电路采用Modbus协议，向所述油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DTU无线终端包括自定义TCP协议编码模块，用于采用协议码+产品码+油液污染检测数据串的形式，将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，形成所述编码后的数据包；所述DTU无线终端进一步根据第一预设地址、通过TCP协议，将所述编码后的数据包无线传输至所述Modbus转发单元。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述协议码的编码长度为4字节长度，产品码的编码长度为10字节长度，所述油液污染检测数据串的编码长度为可变字节长度。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述Modbus转发单元进一步识别出所述编码后的数据包中的所述协议码，根据所述协议码提取出所述产品码以及所述油液污染检测数据串，以及根据所述油液污染检测数据串提取出所述油液污染检测数据，将所述产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合，并根据第二预设地址、通过HTTP协议无线传输至所述数据库。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括数据处理单元；所述数据处理单元用于获取所述数据库中的多组油液污染检测数据进行分析处理，形成趋势报告，并在所述油液污染检测数据超出预设阈值时发出警报。
8.一种在线式油液污染监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、通过DTU无线终端向油液污染检测仪发送查询请求、接收所述油液污染检测仪返回的油液污染检测数据串，其中，所述油液污染检测数据串中包括油液污染检测数据；
S2、通过所述DTU无线终端将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码、采用无线传输方式发出编码后的数据包；
S3、接收所述编码后的数据包并进行解码，提取出所述油液污染检测数据并采用无线传输方式发出；
S4、接收并存储所述油液污染检测数据。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：
S21、通过所述DTU无线终端采用协议码+产品码+油液污染检测数据串的形式，将所述油液污染检测数据串进行自定义TCP协议编码，形成所述编码后的数据包；
S22、采用无线传输方式，根据第一预设地址、通过TCP协议，将所述编码后的数据包传送出去。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：
S31、识别出所述编码后的数据包中的所述协议码；
S32、根据所述协议码提取出所述产品码以及所述油液污染检测数据串；
S33、根据所述油液污染检测数据串提取出所述油液污染检测数据；
S34、将所述产品码与所述油液污染检测数据组合成JSON格式的数据集合；
S35、采用无线传输方式，根据第二预设地址、通过HTTP协议，将所述JSON格式的数据集合传送出去。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
S5、对多组油液污染检测数据进行分析处理，作出趋势预警，并在所述油液污染检测数据超出预设阈值时发出警报。
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