CN111822830A - 钢结构焊接用电焊机管理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢结构焊接用电焊机管理系统和方法，包括用于接收任务和身份验证的手机APP端、与手机端通信连接的云服务器端、用于设备与操作人员之间匹配和调剂的设备分配单元、上传数据信息以及接收命令的智能电箱以及由多个焊接区组成的焊接机组。本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种钢结构焊接用电焊机管理系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构焊接用设备管理系统，尤其涉及造船领域的一种钢结构焊接用电焊机管理系统和方法。
背景技术
对于大型造船企业、工矿企业和各种建筑企业来说，电焊机是不可缺少的工具。电焊机结构十分简单，就是一个大功率的变压器，其主要是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，使被接触物相结合的目的。电焊机一般按输岀电源种类可分为两种，一种是交流电源、一种是直流电。
电焊机在大型造船厂的使用率非常高，由于电焊工作量大，造船厂往往需要购置多台电焊机来满足生产需求。然而关于电焊机之间的管理与分配以及工人与电焊机之间的管理与分配一直没有给予合适的管理方案。因此设计造船领域的一种钢结构焊接用电焊机管理系统和方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种钢结构焊接用电焊机管理系统和方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种钢结构焊接用电焊机管理系统，包括用于接收任务和身份验证的手机APP端、与手机端通信连接的云服务器端、用于设备与操作人员之间匹配和调剂的设备分配单元、上传数据信息以及接收命令的智能电箱以及由多个焊接区组成的焊接机组；所述焊接机组中的每个焊接区由多台电焊机组成且不同焊接区对应的焊接任务不同；每个所述电焊机的电信号区间包括断电区间、待机区间、工作区间以及异常区间。
优选地，所述智能电箱包括控制器、网络通信单元以及与控制器连接的继电器控制模块、计时模块、参数采集模块以及预警单元；
所述控制器用于接收云端服务器下发的指令并根据该指令控制下级单元执行；
所述智能电箱通过网络通信单元与云端服务器之间建立通信；
所述继电器控制模块用于控制焊接机组中每个焊接区级下的电焊机的开/关；
所述计时模块用于记录每次从上机开始到下机结束期间，操作人员工作时间；
所述参数采集模块用于采集焊接机组中每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度并将采集到的数据上传至控制器；
所述预警单元对参数采集模块所采集到属于异常区间中的焊接机进行报警提醒。
优选地，所述智能电箱还包括计件单元；所述计件单元与控制器连接。
优选地，所述计件单元为称重计件单元，可根据系统内部初始化设定的焊接件单件重量来计算出操作人员完成焊接的数量。
优选地，所述智能电箱还包括显示模块；所述显示模块与控制器连接。
优选地，所述手机APP端上还包含有根据操作人员姓名、工号以及联系方式生成的用于身份验证的个人专属账号。
优选地，所述手机APP端在接收任务时会产生信息推送并在操作人员手机的显示屏上显示出来。
优选地，所述云服务器端包括任务处理单元、身份验证单元、数据分析存储单元以及异常统计单元；
所述任务处理单元用于对客户创建的总订单进行任务分解，并下发到相应操作人员的手机APP端；所述任务处理单元还用于及时更新系统中任务完成情况；
所述身份验证单元用于对操作人员的姓名和工号进行识别验证并记录在案的单元；
所述数据分析存储单元包括设备数据分析存储单元和操作人员数据分析存储单元；所述设备数据分析存储单元用于对设备端采集的每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度进行分析。
所述设备分配单元根据设备数据分析存储单元的结果，将操作人员与电焊机之间进行匹配。
一种钢结构焊接用电焊机管理方法，上述钢结构焊接用电焊机管理系统；还包括以下步骤：
步骤1：云服务器端接收客户创建的订单；
步骤2：进入任务处理单元中，并对订单进行信息识别；所述信息识别的内容包括客户公司名称、订单数量、下单时间以及要求完成时间D；
步骤3：判断该订单是否属于一部焊接区，是进步骤4，否进步骤6；
步骤4：进入对应的焊接区，根据订单创建时间以及要求完成时间D进行排序和编号，并缓存在对应的焊接区订单中；
步骤5：根据操作人员剩余待完成任务以及该操作人员历史焊接速度推算出所需完成时间T以及完成日期D1，新订单在完成日期D1的基础上进行任务分配到对应操作人员手机APP端，进步骤7；
步骤6：判断该订单是否属于N部焊接区，是进步骤4，否则N＝N+1循环步骤6直到找到对应的焊接区；
步骤7：操作人员通过手机APP端进行身份验证；
步骤8：验证通过后系统通过设备分配单元将操作人员与电焊机之间进行配对；
步骤9：配对成功后由控制器控制继电器控制模块打开相应电焊机开关，计时模块开始计时并通过显示模块显示并上传至云服务器端的操作人员数据分析存储单元中；
步骤10：操作人员将完成焊接的焊接件放入装有计件单元的容纳框中，计件单元计算出完成件数通过显示模块显示并上传至云服务器端的操作人员数据分析存储单元中；
步骤11：操作人员数据分析存储单元对每个操作人员月度的工作时间以及焊接件数量进行统计作为后续工资派发的基础；
步骤12：参数采集模块用于采集步骤1至步骤11中电焊机的参数情况并将数据上传至云服务器端中的设备数据分析存储单元中；
步骤13：对于存在异常的电焊机，云服务器端经过分析后通知控制器，控制器控制下级预警单元做出预警响应。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明通过参数采集模块对设备状态(关闭、运行、待机以及异常)进行实时监控，充分了解设备的运行情况，配合上预警单元对异常设备进行预警提醒，加强厂区的安全生产环境。
(2)本发明任务处理单元通过对操作人员现有任务量的实时分析和统筹，进行高效派工，且什么时段使用哪台设备、完成件数均有记载，追溯性强。
(3)本发明通过称重计件单元进行计件，且通过显示模块进行显示，不需要人为去数，计件方便且更为直观。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明的任务分解流程图。
附图中标号为：手机APP端100、云服务器端200、任务处理单元210、身份验证单元220、数据分析存储单元230、设备数据分析存储单元231、操作人员数据分析存储单元232、异常统计单元240、设备分配单元300、智能电箱400、控制器410、网络通信单元420、继电器控制模块430、计时模块440、参数采集模块450、预警单元460、计件单元470、显示模块480、焊接机组500。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本发明包括用于接收任务和身份验证的手机APP端100、与手机端通信连接的云服务器端200、用于设备与操作人员之间匹配和调剂的设备分配单元300、上传数据信息以及接收命令的智能电箱400以及由多个焊接区组成的焊接机组500；所述手机APP端通过无线通信与云服务器端200建立通信连接；所述焊接机组500中的每个焊接区由多台电焊机组成且不同焊接区对应的焊接任务不同；每个所述电焊机的电信号区间包括断电区间、待机区间、工作区间以及异常区间。
本实施例中更具体地，所述智能电箱400包括控制器410、网络通信单元420以及与控制器410连接的继电器控制模块430、计时模块440、参数采集模块450、预警单元460。
本实施例中更具体地，所述控制器410用于接收云端服务器200下发的指令并根据该指令控制下级单元执行；所述智能电箱400通过网络通信单元420与云端服务器200之间建立通信；所述继电器控制模块430用于控制焊接机组500中每个焊接区级下的电焊机的开/关；所述计时模块440用于记录每次从上机开始到下机结束期间，操作人员工作时间；所述参数采集模块450用于采集焊接机组500中每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度并将采集到的数据上传至控制器410，控制器410再将接收到的数据通过网络通信单元420上传至云端服务器200中的设备数据分析存储单元231中。
本实施例中更具体地，所述预警单元460对参数采集模块450所采集到属于异常区间中的焊接机进行报警提醒。
本实施例中更具体地，所述手机APP端100上还包含有根据操作人员姓名、工号以及联系方式生成的用于身份验证的个人专属账号；所述手机APP端100在接收任务时会产生信息推送并在操作人员手机的显示屏上显示出来。
本实施例中更具体地，所述云服务器端200包括任务处理单元210、身份验证单元220、数据分析存储单元230以及异常统计单元240；所述任务处理单元210用于对客户创建的总订单进行任务分解，并下发到相应操作人员的手机APP端；所述任务处理单元210还用于及时更新系统中任务完成情况；所述身份验证单元220用于对操作人员的姓名和工号进行识别验证并记录在案的单元；所述数据分析存储单元230包括设备数据分析存储单元231和操作人员数据分析存储单元232；所述设备数据分析存储单元231用于对设备端采集的每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度进行分析，便于后期高效完成设备与操作人员之间的匹配，避免设备过渡使用的问题。
本实施例中更具体地，所述设备分配单元300根据设备数据分析存储单元231的结果，将操作人员与电焊机之间进行匹配。
本实施例中更具体地，所述电焊机处于断电区间时，电焊机对应的电流值为0、电压值为0、输出功率为0；
所述电焊机处于待机区间时，电焊机对应的电流值为为工作电流的1/10左右、电压值为220V、输出功率为为工作时输出功率的1/10左右；
所述电焊机处于工作区间时，电焊机对应的电流值为50-300A、电压值为220V、输出功率为10KW-50KW；
所述电焊机处于异常区间时，电焊机对应的电流值为大于300A、电压值为220V、输出功率为大于50KW。
(实施例2)
本发明与实施例1的区别在于，所述电焊机处于待机区间时，电焊机对应的电流值为为工作电流的1/10左右、电压值为380V、输出功率为为工作时输出功率的1/10左右；
所述电焊机处于工作区间时，电焊机对应的电流值为50-300A、电压值为380V、输出功率为10KW-50KW；
所述电焊机处于异常区间时，电焊机对应的电流值为大于300A、电压值为380V、输出功率为大于50KW。
(实施例3)
本发明在实施例1的基础上，优化了所述智能电箱400还包括计件单元470；所述计件单元470与控制器410连接。
本实施例中更具体地，所述计件单元470为称重计件单元，可根据系统内部初始化设定的焊接件单件重量来计算出操作人员完成焊接的数量；对于规格相同的焊接件，即可用操作人员每次从上机开始到下机结束期间总完成焊接件的重量除以焊接件单件重量，又可用单件叠加来计件，得到焊接件数并直接通过控制器410录入云端服务器200中；对于规格不同的焊接件，直接用单件叠加来计件：如1号件重15斤，2号件重10斤，3号件重12斤，则当容纳筐中的重量加10斤时，则2号件数量加1；当容纳筐中的重量加15斤时，则1号件数量加1即可。
(实施例4)
本发明在实施例1的基础上，优化了所述智能电箱400还包括显示模块480；所述显示模块480与控制器410连接；显示模块480用于显示每次从开机开始到关机之间的时间以及累计完成的数量。
(实施例5)
一种钢结构焊接用电焊机管理方法，包括上述一种钢结构焊接用电焊机管理系统；还包括以下步骤：
步骤1：云服务器端200接收客户创建的订单；
步骤2：进入任务处理单元210中，并对订单进行信息识别；所述信息识别的内容包括客户公司名称、订单数量、下单时间以及要求完成时间D；
步骤3：判断该订单是否属于一部焊接区，是进步骤4，否进步骤6；
步骤4：进入对应的焊接区，根据订单创建时间以及要求完成时间D进行排序和编号，并缓存在对应的焊接区订单中；
步骤5：根据操作人员剩余待完成任务以及该操作人员历史焊接速度推算出所需完成时间T以及完成日期D1，新订单在完成日期D1的基础上进行任务分配到对应操作人员手机APP端100，进步骤7；
步骤6：判断该订单是否属于N部焊接区，是进步骤4，否则N＝N+1循环步骤6直到找到对应的焊接区；
步骤7：操作人员通过手机APP端100进行身份验证；
步骤8：验证通过后系统通过设备分配单元300将操作人员与电焊机之间进行配对；配对的根据在于针对参数采集模块450采集到的参数值，再综合设备数据分析存储单元231进行的数据分析，得到每台电焊机的连续工作时间以及机器温度，若操作人员在不同时段到岗，则先到岗的操作人员优先安排机器温度正常的电焊机，这样可以给予温度较高电焊机恢复时间；
步骤9：配对成功后由控制器410控制继电器控制模块430打开相应电焊机开关，计时模块440开始计时并通过显示模块480显示并上传至云服务器200端的操作人员数据分析存储单元232中；
步骤10：操作人员将完成焊接的焊接件放入装有计件单元470的容纳框中，计件单元470计算出完成件数通过显示模块480显示并上传至云服务器端200的操作人员数据分析存储单元232中；
步骤11：操作人员数据分析存储单元232对每个操作人员月度的工作时间以及焊接件数量进行统计作为后续工资派发的基础；
步骤12：参数采集模块450用于采集步骤1至步骤11中电焊机的参数情况并将数据上传至云服务器端200中的设备数据分析存储单元231中；
步骤13：对于存在异常的电焊机，云服务器200经过分析后通知控制器410，控制器410控制下级预警单元460做出预警响应。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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。
Claims (10)
1.一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：包括用于接收任务和身份验证的手机APP端(100)、与手机端通信连接的云服务器端(200)、用于设备与操作人员之间匹配和调剂的设备分配单元(300)、上传数据信息以及接收命令的智能电箱(400)以及由多个焊接区组成的焊接机组(500)；所述焊接机组(500)中的每个焊接区由多台电焊机组成且不同焊接区对应的焊接任务不同；每个所述电焊机的电信号区间包括断电区间、待机区间、工作区间以及异常区间。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述智能电箱(400)包括控制器(410)、网络通信单元(420)以及与控制器(410)连接的继电器控制模块(430)、计时模块(440)、参数采集模块(450)以及预警单元(460)；
所述控制器(410)用于接收云端服务器(200)下发的指令并根据该指令控制下级单元执行；
所述智能电箱(400)通过网络通信单元(420)与云端服务器(200)之间建立通信；
所述继电器控制模块(430)用于控制焊接机组(500)中每个焊接区级下的电焊机的开/关；
所述计时模块(440)用于记录每次从上机开始到下机结束期间，操作人员工作时间；
所述参数采集模块(450)用于采集焊接机组(500)中每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度并将采集到的数据上传至控制器(410)；
所述预警单元(460)对参数采集模块(450)所采集到属于异常区间中的焊接机进行报警提醒。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述智能电箱(400)还包括计件单元(470)；所述计件单元(470) 与控制器(410)连接。
4.根据权利要求3所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述计件单元(470)为称重计件单元，可根据系统内部初始化设定的焊接件单件重量来计算出操作人员完成焊接的数量。
5.根据权利要求1或2所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述智能电箱(400)还包括显示模块(480)；所述显示模块(480)与控制器(410)连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述手机APP端(100)上还包含有根据操作人员姓名、工号以及联系方式生成的用于身份验证的个人专属账号。
7.根据权利要求6所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于；所述手机APP端(100)在接收任务时会产生信息推送并在操作人员手机的显示屏上显示出来。
8.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于：所述云服务器端(200)包括任务处理单元(210)、身份验证单元(220)、数据分析存储单元(230)以及异常统计单元(240)；
所述任务处理单元(210)用于对客户创建的总订单进行任务分解，并下发到相应操作人员的手机APP端；所述任务处理单元(210)还用于及时更新系统中任务完成情况；
所述身份验证单元(220)用于对操作人员的姓名和工号进行识别验证并记录在案的单元；
所述数据分析存储单元(230)包括设备数据分析存储单元(231)和操作人员数据分析存储单元(232)；所述设备数据分析存储单元(231)用于对设备端采集的每个电焊机的电流、电压、功率、累计工作时长以及所有回路温度进行分析。
9.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统，其特征在于；所述设备分配单元(300)根据设备数据分析存储单元(231)的结果，将操作人员与电焊机之间进行匹配。
10.一种钢结构焊接用电焊机管理方法，其特征在于：包括权利要求1至9任一项所述的一种钢结构焊接用电焊机管理系统；还包括以下步骤：
步骤1：云服务器端(200)接收客户创建的订单；
步骤2：进入任务处理单元(210)中，并对订单进行信息识别；所述信息识别的内容包括客户公司名称、订单数量、下单时间以及要求完成时间D；
步骤3：判断该订单是否属于一部焊接区，是进步骤4，否进步骤6；
步骤4：进入对应的焊接区，根据订单创建时间以及要求完成时间D进行排序和编号，并缓存在对应的焊接区订单中；
步骤5：根据操作人员剩余待完成任务以及该操作人员历史焊接速度推算出所需完成时间T以及完成日期D1，新订单在完成日期D1的基础上进行任务分配到对应操作人员手机APP端(100)，进步骤7；
步骤6：判断该订单是否属于N部焊接区，是进步骤4，否则N＝N+1循环步骤6直到找到对应的焊接区；
步骤7：操作人员通过手机APP端(100)进行身份验证；
步骤8：验证通过后系统通过设备分配单元(300)将操作人员与电焊机之间进行配对；
步骤9：配对成功后由控制器(410)控制继电器控制模块(430)打开相应电焊机开关，计时模块(440)开始计时并通过显示模块(480)显示并上传至云服务器端(200)的操作人员数据分析存储单元(232)中；
步骤10：操作人员将完成焊接的焊接件放入装有计件单元(470)的容纳框中，计件单元(470)计算出完成件数通过显示模块(480)显示并上传至云服务器端(200)的操作人员数据分析存储单元(232)中；
步骤11：操作人员数据分析存储单元(232)对每个操作人员月度的工作时间以及焊接件数量进行统计作为后续工资派发的基础；
步骤12：参数采集模块(450)用于采集步骤1至步骤11中电焊机的参数情况并将数据上传至云服务器端(200)中的设备数据分析存储单元(231)中；
步骤13：对于存在异常的电焊机，云服务器端(200)经过分析后通知控制器(410)，控制器(410)控制下级预警单元(460)做出预警响应。
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