CN111591778A - 基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，包括：堆取料机PLC控制系统、连接通讯网络、远程数据云服务器、工程师站和智能监控终端；堆取料机PLC控制系统上加装有连接通讯网络；连接通讯网络通过互联网与远程数据云服务器相连接；工程师站通过交换机与远程数据云服务器相连接；远程云服务器包括数据处理云服务器和视频处理云服务器，数据处理云服务器内安装有远程管理系统，远程管理系统用于通讯连接安全、管理客户端权限分配和远程综合管理；本发明的优点是：远程服务管理平台提供堆取料机故障诊断分析：大数据预测设备未来可能出现故障的时间，提供避免风险的解决方案，消除设备故障停机给客户带来的损失。

Description

基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统及方法

技术领域

本发明属于堆取料机技术领域，更为具体地，涉及一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统及方法。

背景技术

目前散料输送料场堆取料机设备，由于现场环境比较恶劣，设备的维护量大，一旦发生故障，检修人员需要人工上报检修处理，有的损坏部件还要从生产厂家订购，大部分备件生产周期都很长，如果没有提前的报备计划将造成设备停机，严重影响了生产，设备工作效率降低。无论是用户还是生产厂家都疲于对设备维护保养，维修计划目前还主要依靠人力计算统计，准确度不高，耗费了大量人力资源成本。据统计，设备维护产生的费用已经超过设备总体生命周期成本的50％。如何有效、精确地对设备进行维护成为亟待解决的难题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统及方法，建设基于互联网技术的堆取料机远程监控数据分析管理平台，提供设备远程运维服务，以克服上述现有技术的不足。

本发明提供的基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统包括：堆取料机PLC控制系统、连接通讯网络、远程数据云服务器、工程师站和智能监控终端；

其中，堆取料机PLC控制系统上加装有连接通讯网络；连接通讯网络通过互联网与远程数据云服务器相连接；工程师站通过交换机与远程数据云服务器相连接；

连接通讯网络，包括工业以太网和/或工业现场总线和/或无线通信网络；

远程云服务器包括数据处理云服务器和视频处理云服务器，数据处理云服务器内安装有远程管理系统，远程管理系统用于通讯连接安全、管理客户端权限分配和远程综合管理；

视频处理云服务器，用于采集云端视频信号并解码处理获得堆取料机现场图像监控画面；

工程师站连接数据处理云服务器，对堆取料机PLC数据进行计算、分析、处理，进而反馈至HMI人机监控界面，并提供堆取料机管理数据，以及，控制远程管理系统；

智能监控终端，包括PC终端和/或平板电脑终端和/或手机移动终端，智能监控终端接入互联网与远程云服务器相连接，以web界面显示，以短信的形式接收报警信息；

堆取料机PLC控制系统的PLC可编程序控制器，用于对堆取料机现场设备、智能检测设备、智能传感器等数据采集；

无线通信网络的工业级4G无线路由器连接在堆取料机PLC控制系统的无线连接模块上，工业级4G无线路由器配置在堆取料机上，用于连接堆取料机PLC控制系统，将堆取料机数据传输至远程数据处理云服务器；以及，用于连接堆取料机现场工业电视系统，将堆取料机视频信号传输至远程视频云服务器；

远程视频云服务器，用于对堆取料机图像数据进行加工、处理，进而反馈至HMI人机监控界面。

作为优选，HMI人机监控界面，以LCD拼接大屏的形式展示远程云服务器计算、处理后的数据。

作为优选，远程数据云服务器用于数据库处理和Web服务，接收斗轮机现场各机构的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库用于管理各种数据，数据库的日记数据库，用于自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；数据库的历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件。

作为优选，工程师站中安装有上位管理软件系统；堆取料机现场数据通过数据云服务器存储在工程师站的数据库中，并将数据进行分类整理，上位管理软件系统对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；上位管理软件系统对通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息，工程师站进行实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务。

作为优选，工程师站的上位管理软件系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，四个报警级别分别为：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；其中，保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速；

一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；

二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警；

三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警；

管理系统可对堆取料机的多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的智能监控终端，随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息。

作为优选，工程师站的上位管理软件系统对堆取料机多个机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行。

作为优选，智能监控终端，包括：PC终端、平板电脑终端、手机移动终端；智能监控终端通过RC导出配置文件，安装证书即可，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息；智能监控终端的应用管理平台将报警发送TCP/IP信息到工业级4G路由器上，工业级4G路由器接收到TCP/IP信息后将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理；工业级4G无线路由器2通过移动/联通/电信等运营商4G网络与配置了公网IP地址的RC服务器建立OpenVPN连接；RC数据云服务器以管理员身份登录Web页面进行配置，并设置管理权限，获得安全证书，得到安全的通讯链路，将堆取料机PLC可编程序控制器接入互联网，为设备的信息化管理提供高速的数据通道。

作为优选，还包括工业电视监控管理系统，工业电视监控管理系统包括：多个安装在堆取料机上的摄像头，摄像头与工业电视硬盘录像机相连接；工业电视硬盘录像机与工业级4G无线路由器相连接，将现场图像信息经过互联网存储到远程视频云服务器中；远程视频云服务器与视频输出解码板连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面上，进行实时动态监控堆取料机工作状况，视频处理云服务器对远程视频云服务器内的视频数据进行处理。

作为优选，堆取料机PLC的可编程序控制器作为下位机，配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线介质采集现场所有信号；PLC可编程序控制器负责控制设备执行机构的启停，堆取料机的各机构之间的连锁保护逻辑关系，PLC可编程序控制器配置了TCP/IP以太网接口，与工业级4G无线路由器相连接；工业级4G无线路由器插入4G流量卡，将PLC数据通过互联网存储到远程数据云服务器中；工程师站安装了客户端连接模块，取得远程数据云服务器授权后可获取其存储的所有数据；工程师站对数据信息进行上述筛选、分析、处理；HMI人机监控界面由十二块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器和远程视频云服务器经过视频输出解码板，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示。

本发明的另一个目的是提供一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：利用堆取料机PLC控制系统与工业级4G无线路由器相连接；工业级4G无线路由器通过互联网与远程数据云服务器相连接；远程数据云服务器通过交换机与工程师站相连接；

步骤S2：利用远程云服务器的远程数据云服务器负责数据和视频的连接、通讯，信息的接收和发送，建立系统内部的通讯连接，其中，远程数据云服务器接收斗轮机现场各机构的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库用于管理各种数据，数据库的日记数据库，用于自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；数据库的历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件；

步骤S3：利用工程师站中安装的上位管理软件系统控制堆取料机现场数据通过数据云服务器存储在工程师站的数据库中，并将数据进行分类整理，上位管理软件系统对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；上位管理软件系统对通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息，工程师站进行实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务；其中，工程师站的上位管理软件系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，四个报警级别分别为：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速；

一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；

二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警；

三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警；

管理系统可对堆取料机的多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的智能监控终端，随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息；

步骤S4：利用工程师站的上位管理软件系统对堆取料机多个机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行；

步骤S5：利用智能监控终端通过RC导出配置文件，安装证书，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息；智能监控终端的应用管理平台将报警发送TCP/IP信息到工业级4G路由器上，工业级4G路由器接收到TCP/IP信息后将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理；

步骤S6：利用工业电视监控管理系统控制安装在堆取料机上的多个摄像头，摄像头与工业电视硬盘录像机相连接；工业电视硬盘录像机与工业级4G无线路由器相连接，将现场图像信息经过互联网存储到远程视频云服务器中；远程视频云服务器与视频输出解码板连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面上，进行实时动态监控堆取料机工作状况，视频处理云服务器对远程视频云服务器内的视频数据进行处理；

步骤S7：利用堆取料机PLC的可编程序控制器配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线介质采集现场所有信号；PLC可编程序控制器负责控制设备执行机构的启停，堆取料机的各机构之间的连锁保护逻辑关系，PLC可编程序控制器配置了TCP/IP以太网接口，与工业级4G无线路由器相连接；工业级4G无线路由器插入4G流量卡，将PLC数据通过互联网存储到远程数据云服务器中；工程师站安装了客户端连接模块，取得远程数据云服务器授权后可获取其存储的所有数据；工程师站对数据信息进行上述筛选、分析、处理；HMI人机监控界面由十二块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器和远程视频云服务器经过视频输出解码板，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明的远程云服务器24小时数据在线采集，确保数据的安全性、稳定性和实时性，能够提供可靠的数据，以数据为依据，客观真实地反映设备的健康状况。

2、本发明的远程服务管理平台数据分析结果为企业提供针对性推销、定向研发、智能维保等服务，随时掌握后续销售机会等增值服务价值；企业有效地掌握了设备运行状况，提醒用户报备情况及时订购备件信息，进而实现“管理、控制、运营”一体化的物联网服务模式。

3、本发明的远程服务管理平台提供堆取料机故障诊断分析：大数据预测设备未来可能出现故障的时间，提供避免风险的解决方案，消除设备故障停机给客户带来的损失。

4、本发明的远程服务管理平台通过在线监控，随时掌控设备运行状况，设备报警无需人工统计，远程运维都在计划之中，使服务压力大幅度降低，故障率大幅度下降，确保了设备安全运行。

5、本发明的远程服务管理平台对报警信息分析，在很短的时间内给出最优方案，提供用户处理意见，快速解决问题，降低停机时间、减少设备缺陷，节能提效。

6、本发明的远程监控管理系统提供预测性维护，降低了运维成本；在故障发生前期订购好备件，其结果就是，部件故障以及由此所导致的计划外停机时间和相关费用大幅下降；同时也节省了生产厂家现场服务差旅费成本，工程师无需反复到现场提供支持服务，通过视频和远程故障诊断数据分析就能解决80％以上的问题，大大减少了工程师不必要的旅程成本。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的堆取料机远程监控管理系统的结构示意图。

其中的附图标记包括：堆取料机PLC控制系统1、工业级4G无线路由器2a、2b、internet互联网3、交换机4、数据云服务器5、工程师站6、6a、6b、6c、智能监控终端7、PC终端7a、平板电脑终端7b、手机移动终端7c、堆取料机现场摄像头8、8a、8b、8c、8d、8e、8f、工业电视硬盘录像机9、视频云服务器10、视频输出解码板11、HMI人机监控界面12。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

实施例1

参阅图1，本发明的基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，包括：堆取料机PLC控制系统1、工业级4G无线路由器2a、远程数据云服务器5、工程师站6、智能监控终端7。

其中，堆取料机PLC控制系统1与工业级4G无线路由器2相连接；工业级4G无线路由器2通过互联网3与远程数据云服务器5相连接；工程师站6通过交换机4与远程数据云服务器5相连接；

基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统的连接通讯网络，包括工业以太网、工业现场总线和工业级4G无线路由器2。

需要说明的是：由于本发明中连接设备较多，为使附图简洁明了，省略了一部分连接线路和连接部件，关于本发明的连接关系，以文字形式描述为准。

远程云服务器包括远程数据云服务器5和远程视频云服务器11，远程云服务器负责数据和视频的连接、通讯，信息的接收和发送，建立系统内部的通讯连接；其中，远程数据云服务器5是整套管理系统的核心部件，远程视频云服务器11作为辅助视频监控管理。

本实施例中的远程数据云服务器5主要应用于数据库和Web服务，接收斗轮机现场各机构(斗轮机构、悬臂胶带、回转机构、变俯机构、大车行走机构等)的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过堆取料机PLC控制系统1的PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库可管理各种数据，如包括日记数据库：自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件。

本实施例中的工程师站6中安装专业上位管理软件系统，可按客户要求定制开发上位云服务管理系统；堆取料机现场数据通过数据云服务器5存储在工程师站6的数据库中，并将数据进行分类整理，工程师站6对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；系统可以通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息等，设备生产厂家的实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务，实现对设备“高效、节能、安全、环保”的管控一体化；

本实施例中的工程师站6在实际使用过程中根据数据类型首先进行筛选，人工挑选出有价值的数据，提高存储数据的可用性，方便后期数据分析；然后对筛选出的数据进行分类，可分为，状态监控数据、报警数据、过程监控数据；其中，状态监控数据直接以监控画面的形式显示；报警数据根据优先级分类，以列表、实时/历史报警记录形式显示；过程监控数据主要用来分析、计算，进行深层次智能诊断，以参数、表格、曲线等多种形式显示，例如：对堆取料机监控对象运行次数计算统计，对照说明书参数，可以预知对象生命周期；监控斗轮、胶带、回转等机构的电机、减速箱、滚筒等部件，振动传感器具备连续采集技术与同步采样，能24小时不间断运行采集振动数据，全面收集数据，包括常规振动数据、长波形、时域指标(峰度、峰值-值、有效值)等，借助振动曲线趋势，分析振动原因，判断是否松动、不平衡、研磨、不对中、润滑不良、共振、机械故障等；轴承安装热敏电阻RTD，记录温度，观察温度曲线，判断轴承是否损坏、基础松动、缺少润滑油或轴承中有污油等；轴承安装噪音传感器，观察噪音水平可分析判断出是否有卡住、不同心、部件损坏等；通过压力曲线监控俯仰机构液压系统工作状态，压力的稳定性、压力的高低等分析判断漏油、阀件损坏、密封等问题；工程师站有专家决策系统，根据堆取料机数据信息，形成分析报告，反馈给最终用户，用户收到分析报告，对设备的规划、设计、制造、安装、调试、运行、维护、维修、报废等整个生命周期进行管理，对堆取料机管理形成闭环控制。

本实施例中的工程师站6上位管理系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，包括：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；其中，保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速等；一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警等；三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警等；管理系统可对多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的智能监控终端7，可以随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息。

本实施例中的工程师站6上位管理系统对堆取料机主要机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断，更加客观、精准；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行。

本实施例中的智能监控终端7，包括：PC终端7a、平板电脑终端7b、手机移动终端7c；通过RC导出配置文件，安装证书即可，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息，客户操作简单，使用方便；应用管理平台可以将报警发送TCP/IP信息到路由器上，路由器接收到TCP/IP信息后可以将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理。

本实施例中的工业级4G无线路由器2，是上述互联网链路的关键部件，需要适应现场温度、湿度、粉尘等环境要求，保证远距离通讯网络信号的稳定、流畅；经过反复测试，最终确定采用工业级4G无线路由器2，保证7*24小时稳定工作，适用于各种无人值守环境；工业级4G无线路由器2通过移动/联通/电信等运营商4G网络(流量卡资费方式)与配置了公网IP地址的RC(Remote Connect)服务器建立OpenVPN连接；RC数据云服务器5以管理员身份登录Web页面进行配置，并设置管理权限，获得安全证书，得到安全的通讯链路，将堆取料机PLC可编程序控制器1接入互联网3，为设备的信息化管理提供高速的数据通道，为整个系统功能的实现提供了安全可靠的保障。

本实施例中的辅助工业电视监控管理系统，其包括：多个安装在堆取料机上的摄像头8，摄像头8与工业电视硬盘录像机9相连接；工业电视硬盘录像机9与工业级4G无线路由器2b相连接，将现场图像信息经过互联网3存储到远程视频云服务器10中；远程视频云服务器10与视频输出解码板11连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面12上，进行实时动态监控堆取料机工作状况。

本实施例中的堆取料机PLC可编程序控制器1作为下位机，配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线等介质采集现场所有信号(如按钮、开关、电压、电流、功率、限位、传感器、压力、温度、流量等信号)；PLC可编程序控制器1负责控制设备执行机构的启停，各机构之间的连锁保护逻辑关系，而且还可以做一些必要的基础性运算，作为后台管理平台的数据来源；数据的分析及算法的优化都来源于现场数据信息，因此我们要得到被监控对象的各类信息，就要对被监控对象配置多种检测元件和传感器，为了实现智能化监控，还需要配置必要的智能检测传感器(如轴承振动传感器)，以便获得更多的对象信息；PLC可编程序控制器1配置了TCP/IP以太网接口，与工业级4G无线路由器2a相连接；工业级4G无线路由器2a插入4G流量卡(移动/联通/电信)，将PLC数据通过互联网3存储到远程数据云服务器5中；工程师站6安装了客户端连接软件，取得远程数据云服务器5授权后可获取其存储的所有数据；工程师站6对数据信息进行上述筛选、分析、处理。

本实施例中的HMI人机监控界面12由12块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器5和远程视频云服务器10经过视频输出解码板11，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示，方便工程师远程在线监控。

本实施例中基于互联网技术的斗轮机远程监控管理系统在特殊情况下，如网络信号卡顿问题：基于系统网络采用4G流量形式，由于全国各地信号覆盖程度的不同，选择移动/联通/电信其中一种适合现场网络情况可解决信号卡顿问题；目前，5G技术正在推广阶段，该系统已经预留5G接口以备后续升级，保证网络畅通。

实施例2

本发明提供一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：利用堆取料机PLC控制系统1与工业级4G无线路由器2相连接；工业级4G无线路由器2通过internet互联网3与数据云服务器5相连接；数据云服务器5通过交换机4与工程师站6相连接；

步骤S2：利用数据云服务器5的远程数据云服务器负责数据和视频的连接、通讯，信息的接收和发送，建立系统内部的通讯连接，其中，数据云服务器5接收斗轮机现场各机构的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库用于管理各种数据，数据库的日记数据库，用于自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；数据库的历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件；

步骤S3：利用工程师站6中安装的上位管理软件系统控制堆取料机现场数据通过数据云服务器5存储在工程师站6的数据库中，并将数据进行分类整理，上位管理软件系统对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；上位管理软件系统对通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息，工程师站进行实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务；其中，工程师站6的上位管理软件系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，四个报警级别分别为：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速；

一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；

二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警；

三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警；

管理系统可对堆取料机的多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的智能监控终端，随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息；

步骤S4：利用工程师站6的上位管理软件系统对堆取料机多个机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行；

步骤S5：利用智能监控终端7通过RC导出配置文件，安装证书，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息；智能监控终端7的应用管理平台将报警发送TCP/IP信息到工业级4G路由器2上，工业级4G路由器2接收到TCP/IP信息后将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理；

步骤S6：利用工业电视监控管理系统控制安装在堆取料机上的多个堆取料机现场摄像头8，摄像头8与工业电视硬盘录像机9相连接；工业电视硬盘录像机9与工业级4G无线路由器2相连接，将现场图像信息经过互联网存储到远程视频云服务器中；远程视频云服务器与视频输出解码板连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面12上，进行实时动态监控堆取料机工作状况，视频处理云服务器对远程视频云服务器内的视频数据进行处理；

步骤S7：利用堆取料机PLC1的可编程序控制器配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线介质采集现场所有信号；PLC可编程序控制器负责控制设备执行机构的启停，堆取料机的各机构之间的连锁保护逻辑关系，PLC可编程序控制器配置了TCP/IP以太网接口，与工业级4G无线路由器2相连接；工业级4G无线路由器2插入4G流量卡，将PLC数据通过互联网存储到远程数据云服务器中；工程师站6安装了客户端连接模块，取得远程数据云服务器授权后可获取其存储的所有数据；工程师站6对数据信息进行上述筛选、分析、处理；HMI人机监控界面由十二块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器和远程视频云服务器经过视频输出解码板，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，包括：堆取料机PLC控制系统、连接通讯网络、远程数据云服务器、工程师站和智能监控终端；

其中，所述堆取料机PLC控制系统上加装有所述连接通讯网络；所述连接通讯网络通过互联网与远程数据云服务器相连接；所述工程师站通过交换机与远程数据云服务器相连接；

所述连接通讯网络，包括工业以太网和/或工业现场总线和/或无线通信网络；

所述远程云服务器包括数据处理云服务器和视频处理云服务器，所述数据处理云服务器内安装有远程管理系统，所述远程管理系统用于通讯连接安全、管理客户端权限分配和远程综合管理；

所述视频处理云服务器，用于采集云端视频信号并解码处理获得堆取料机现场图像监控画面；

所述工程师站连接所述数据处理云服务器，对堆取料机PLC数据进行计算、分析、处理，进而反馈至HMI人机监控界面，并提供堆取料机管理数据，以及，控制所述远程管理系统；

所述智能监控终端，包括PC终端和/或平板电脑终端和/或手机移动终端，所述智能监控终端接入互联网与远程云服务器相连接，以web界面显示，以短信的形式接收报警信息；

所述堆取料机PLC控制系统的PLC可编程序控制器，用于对堆取料机现场设备、智能检测设备、智能传感器等数据采集；

所述无线通信网络的工业级4G无线路由器连接在所述堆取料机PLC控制系统的无线连接模块上，所述工业级4G无线路由器配置在堆取料机上，用于连接所述堆取料机PLC控制系统，将堆取料机数据传输至所述远程数据处理云服务器；以及，用于连接堆取料机现场工业电视系统，将堆取料机视频信号传输至所述远程视频云服务器；

所述远程视频云服务器，用于对堆取料机图像数据进行加工、处理，进而反馈至HMI人机监控界面。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述HMI人机监控界面，以LCD拼接大屏的形式展示远程云服务器计算、处理后的数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述远程数据云服务器用于数据库处理和Web服务，接收斗轮机现场各机构的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库用于管理各种数据，所述数据库的日记数据库，用于自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；所述数据库的历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件。

4.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述工程师站中安装有上位管理软件系统；堆取料机现场数据通过数据云服务器存储在工程师站的数据库中，并将数据进行分类整理，上位管理软件系统对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；上位管理软件系统对通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息，工程师站进行实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务。

5.根据权利要求4所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述工程师站的上位管理软件系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，四个报警级别分别为：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；其中，保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速；

一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；

二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警；

三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警；

管理系统可对堆取料机的多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的所述智能监控终端，随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息。

6.根据权利要求4所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述工程师站的上位管理软件系统对堆取料机多个机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行。

7.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，智能监控终端，包括：PC终端、平板电脑终端、手机移动终端；所述智能监控终端通过RC导出配置文件，安装证书即可，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息；智能监控终端的应用管理平台将报警发送TCP/IP信息到工业级4G路由器上，工业级4G路由器接收到TCP/IP信息后将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理；所述工业级4G无线路由器2通过移动/联通/电信等运营商4G网络与配置了公网IP地址的RC服务器建立OpenVPN连接；RC数据云服务器以管理员身份登录Web页面进行配置，并设置管理权限，获得安全证书，得到安全的通讯链路，将堆取料机PLC可编程序控制器接入互联网，为设备的信息化管理提供高速的数据通道。

8.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，还包括工业电视监控管理系统，所述工业电视监控管理系统包括：多个安装在堆取料机上的摄像头，摄像头与工业电视硬盘录像机相连接；所述工业电视硬盘录像机与工业级4G无线路由器相连接，将现场图像信息经过互联网存储到所述远程视频云服务器中；所述远程视频云服务器与视频输出解码板连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面上，进行实时动态监控堆取料机工作状况，所述视频处理云服务器对远程视频云服务器内的视频数据进行处理。

9.根据权利要求1所述的一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统，其特征在于，所述堆取料机PLC的可编程序控制器作为下位机，配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线介质采集现场所有信号；PLC可编程序控制器负责控制设备执行机构的启停，堆取料机的各机构之间的连锁保护逻辑关系，PLC可编程序控制器配置了TCP/IP以太网接口，与所述工业级4G无线路由器相连接；工业级4G无线路由器插入4G流量卡，将PLC数据通过互联网存储到远程数据云服务器中；工程师站安装了客户端连接模块，取得远程数据云服务器授权后可获取其存储的所有数据；工程师站对数据信息进行上述筛选、分析、处理；所述HMI人机监控界面由十二块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器和远程视频云服务器经过视频输出解码板，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示。

10.一种基于互联网技术的堆取料机远程监控管理系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用堆取料机PLC控制系统与工业级4G无线路由器相连接；所述工业级4G无线路由器通过互联网与远程数据云服务器相连接；所述远程数据云服务器通过交换机与工程师站相连接；

步骤S2：利用远程云服务器的远程数据云服务器负责数据和视频的连接、通讯，信息的接收和发送，建立系统内部的通讯连接，其中，远程数据云服务器接收斗轮机现场各机构的原始数据信息、电气元件状态的数据信息和经过PLC可编程序控制器初步计算后的数据信息；数据库用于管理各种数据，所述数据库的日记数据库，用于自动保存各监测设备的监测数据，时间间隔用户任意设定；所述数据库的历史数据库：每天一条记录，自动保存各监测设备24小时监测数据的统计值，并统计历史趋势；报警数据库：所有监测点中任意一个测点超限报警，即触发了报警事件；

步骤S3：利用工程师站中安装的上位管理软件系统控制堆取料机现场数据通过数据云服务器存储在工程师站的数据库中，并将数据进行分类整理，上位管理软件系统对数据进行管理、数据预处理、数据分析以及模块化展示；上位管理软件系统对通过历史数据分析，追溯生产运行状态，为监控提供数据支撑；通过互联网远程运维管理，依据状态信息、预警信息、图片信息，工程师站进行实时在线监测、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务；其中，所述工程师站的上位管理软件系统可预先设定报警阈值，根据报警的级别划分报警优先级；堆取料机根据报警重要程度划分为四个报警级别，四个报警级别分别为：保护报警、一级报警、二级报警和三级报警；保护报警为整机停机类报警，包括：急停、拉线、防撞、变压器超温、电源故障、PLC故障、超风速；

一级报警为机构停机类报警，包括：机构电源故障、过载、过流、短路、超压、超温、堵塞、过力矩等；

二级报警为机构限制类停机报警，包括：限位到位、位置检测报警；

三级报警为不停机报警，包括：减速预警、皮带故障预警、风速预警；

管理系统可对堆取料机的多个机构进行实时报警和历史报警查询，当产生过程报警时，工程师站能够弹出报警画面，可以分时、分机构导出报警报表并可打印输出；报警信息通过Web网页发布，经过授权的所述智能监控终端，随时查看；依据保护性准则，对监测数据预警做出决策性分析；显示故障出现的时间和故障排除时间，凡是能造成系统停机的动作和故障，均具备完备的历史纪录，经过统计管理，提供故障帮助信息；

步骤S4：利用工程师站的上位管理软件系统对堆取料机多个机构及传动部件的监测数据进行分析、故障预警及失效预测，深层次对设备进行智能诊断；根据诊断信息为用户提供全方位的服务，一方面远程诊断专家系统根据知识库诊断模型的对比分析，通过多种方式推送，及时对用户进行指导和维护，提出解决方案；另一方面可以预知设备的生命周期，做好备件信息统计，方便查询备件的型号、规格、技术参数、数量、供货商名称、订货周期等信息，提前通知用户订购备件，缩短设备的维护时间，保证设备高效运行；

步骤S5：利用智能监控终端通过RC导出配置文件，安装证书，通过OpenVPN方式接入internet与RC服务器建立OpenVPN连接，通过IE浏览器可以打开PLC和上位机画面的Web界面，查看程序逻辑和设备状态信息；智能监控终端的应用管理平台将报警发送TCP/IP信息到工业级4G路由器上，工业级4G路由器接收到TCP/IP信息后将信息解析发短信到相应的手机上，通知手机用户快速了解设备运行状态，及时作出判断、处理；

步骤S6：利用工业电视监控管理系统控制安装在堆取料机上的多个摄像头，摄像头与工业电视硬盘录像机相连接；所述工业电视硬盘录像机与工业级4G无线路由器相连接，将现场图像信息经过互联网存储到所述远程视频云服务器中；所述远程视频云服务器与视频输出解码板连接，最后将堆取料机现场视频上墙，展示在HMI人机监控界面上，进行实时动态监控堆取料机工作状况，所述视频处理云服务器对远程视频云服务器内的视频数据进行处理；

步骤S7：利用堆取料机PLC的可编程序控制器配置相应的输入模块，通过屏蔽双绞线、局部无线介质采集现场所有信号；PLC可编程序控制器负责控制设备执行机构的启停，堆取料机的各机构之间的连锁保护逻辑关系，PLC可编程序控制器配置了TCP/IP以太网接口，与所述工业级4G无线路由器相连接；工业级4G无线路由器插入4G流量卡，将PLC数据通过互联网存储到远程数据云服务器中；工程师站安装了客户端连接模块，取得远程数据云服务器授权后可获取其存储的所有数据；工程师站对数据信息进行上述筛选、分析、处理；所述HMI人机监控界面由十二块LCD显示屏拼接而成，远程数据云服务器和远程视频云服务器经过视频输出解码板，将堆取料机所要监控的画面以视觉的形式展示。

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