CN113074783A - 一种灯塔式工业设备监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种灯塔式工业设备监测方法，包括：获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；解析所述加密数据，获得第二状态信息；根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。采用无Licence方式，解决现有技术需要原设备厂商授权，深度获取数据效率低，成本高，以及可能存在数据安全隐患的问题；本方案采用表征数据方式对设备状态数据进行采集，数据安全性好，不涉及隐私数据，无需原设备厂商的单独授权，成本低，安全性好。

Description

一种灯塔式工业设备监测方法和装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域技术领域，特别是涉及一种灯塔式工业设备监测方法和一种灯塔式工业设备监测装置。

背景技术

工业是唯一生产现代化劳动手段的部门，它决定着国民经济现代化的速度、规模和水平，在当代世界各国国民经济中起着主导作用。工业还为自身和国民经济其他各个部门提供原材料、燃料和动力，为人民物质文化生活提供工业消费品；它还是国家财政收入的主要源泉，是国家经济自主、政治独立、国防现代化的根本保证。

随着工业的发展各种工业设备被运用于工业生产中，提高工业生产水平，为防止工业设备运行中出现问题，通过各个设备间的相互授权来获得权限，进而达到监测设备运行状态的目的。

然而，现在的工业设备由于集成度高，体积大，一般由多个厂商的零部件组装而成或是由多个厂商联合生产，若是监控设备运行状态则需要核心厂商提供开放接口，以及授权；各种数据和接口的授权是需要大量资金投入，并且授权后容易对设备内的运行数据的安全性造成影响。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种灯塔式工业设备监测方法和相应的一种灯塔式工业设备监测装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种灯塔式工业设备监测方法，包括：

获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；

将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；

解析所述加密数据，获得第二状态信息；

根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。

进一步的，所述获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息包括：

根据预设的业务规则，采集包含设备启停机状态、运行状态、单次运行时间参数的所述状态波动数据；

根据预设的转换规则将所述状态波动数据转换为所述第一状态信息。

进一步的，所述第一状态信息，包括：

灯光信号，具体包括：灯光周期性闪烁、灯光颜色、灯光常亮。

进一步的，所述将波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据包括：

通过LoRa私有协议输出所述加密数据。

进一步的，所述解析所述加密数据，获得第二状态信息包括：

解析所述加密数据，获得包含设备唯一识别号的第二状态信息。

进一步的，所述根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果，包括：

根据预设的状态计算数据，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行处理，获得设备状态特征数据；

根据所述状态特征数据，计算得出包含设备运行状态、设备运行时间、设备单次状态持续时间、设备稼动率、利用率、工作时间、停机时间、MTBF、MTTR以及设备运行时间表的计算结果。

进一步的，所述计算结果还包括：设备温度数据、湿度数据、压力数据、电能消耗数据。

进一步的，所述根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果之后，还包括：

对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

本发明实施例还公开了一种灯塔式工业设备监测装置，包括：

灯塔终端电性连接到LoRa网关模组，所述LoRa网关模组电性连接到EMIIoT模组，所述EMIIoT模组包括解析模块和EMIIoT服务端；

灯塔终端，用于获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；

LoRa网关模组将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；

解析模块，用于解析所述加密数据，获得第二状态信息；

EMIIoT服务端，用于根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。

进一步的，所述灯塔式工业设备监测装置，还包括：

应用模组电性连接到EMIIoT服务端，用于对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

进一步的，所述灯塔终端包括：

数据采集模块、第一LoRa通信模块、第一主控模块、灯塔模块；

所述第一主控模块电性连接所述数据采集模块和第一LoRa通信模块，以及灯塔模块。

进一步的，所述LoRa网关包括：

网络通信模块、第二主控模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；

所述第二主控模块电性连接到网络通信模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；所述时钟模块电性连接到网络通信模块。

进一步的，所述网络通信模块包括：第二LoRa通信模块、4G模块、以太网模块。

进一步的，所述EMIIoT服务端，包括本地EMIIoT服务端和云端EMIIoT服务端。

本发明实施例包括以下优点：

采用无Licence(授权)方式，解决现有技术需要原设备厂商授权，深度获取数据效率低，成本高，以及可能存在数据安全隐患的问题；本方案采用表征数据方式对设备状态数据进行采集，数据安全性好，不涉及隐私数据，无需原设备厂商的单独授权，成本低，安全性好。

附图说明

图1是本发明的一种灯塔式工业设备监测方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种灯塔式工业设备监测装置实施例的结构拓扑图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加鲜明易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过传感器从外部采集设备的各种状态，由灯塔进行显示并将状态转换为加密数据，利用私有的协议进行传输，无需对设备进行复杂的拆解便能完成信号采集和传输，也无需各设备厂商的授权从而降低采集数据的成本和风险，通过预设的规则对加密数据处理，得到设备的运行状态信息，以及对设备的状态进行实时监测，并展示设备状态，从而使工作人员第一时间获知设备的运行状态是否良好。通过私有协议设置的设备唯一识别号，同时支持多设备采集、传输、监测。采用无Licence方式，解决现有技术需要原设备厂商授权，深度获取数据效率低，成本高，以及可能存在数据安全隐患的问题；采用表征数据方式对设备状态数据进行采集，数据安全性好，不涉及隐私数据，无需原设备厂商的单独授权，成本低，安全性好。

参照图1，示出了本发明的一种灯塔式工业设备监测方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤S100，获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；

进一步，根据预设的业务规则，采集包含设备启停机状态、运行状态、单次运行时间参数的所述状态波动数据；根据预设的转换规则将所述状态波动数据转换为所述第一状态信息；

进一步，所述第一状态信息，包括：灯光信号，具体包括：灯光周期性闪烁、灯光颜色、灯光常亮。

通过采集的数据工业设备的状态波动数据，将其转换为灯塔的灯光信号，使工作人员以及感应设备能够获取到灯光信号，并根据预先定义好的灯光信号的含义，获知当前设备的运行状态，例如，绿色灯光表示设备正常运行，黄色灯光表示设备待机；在本实施例中，通过获取设备状态波动数据，包括电流、电压、功率、温度、湿度、振动等数据，无需接入设备内部的通信模块，从而保障设备间的通信安全性；由于工业设备的各部件由不同生产厂商生产，其内部通信需要相互授权方能完成，本实施例通过仅需使用相应的传感器从外部获取，无需设备厂商授权，并且不影响设备内部通信。

步骤S200，将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；

进一步，通过LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)私有协议输出所述加密数据。

将本波动数据再次转换为加密数据，通过LoRa私有协议进行传输，例如，本实施例中，使用的协议定义格式：“包头+数据长度+设备状态+设备数据+设备唯一识别号+校验”，数据在前端硬件设备是以16进制进行采集，为了减少云端解析数据时数据变换，体现前端硬件设备的智能边缘的特性，将数据转换成通俗的10进制字符串形式。由于16进制的计算需要借助专业工具或专业性的技术人员，因此对于通过10制的字符串形式，可以在维护时使工作人员更易理解，且无需专业计算能力。

步骤S300，解析所述加密数据，获得第二状态信息；

进一步，解析所述加密数据，获得包含设备唯一识别号的第二状态信息。

可理解的，本实施例中，从前端工业设备处获取的状态波动数据中包含有该位置的设备唯一识别号，当有多处前端工业设备时，通过不同的设备唯一识别号区分信号的来源，从而使同一后端支持并区分多路前端设备。例如，前端有两处需要监测的工业设备，可对此两处的灯塔终端分别编入不同地址(如地址001、002)，从而在后端接收到此两处时，可以区分开。

步骤S400，根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果；

进一步，根据预设的状态计算数据，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行处理，获得设备状态特征数据；根据所述状态特征数据，计算得出包含设备运行状态、设备运行时间、设备单次状态持续时间、设备稼动率、利用率、工作时间、停机时间、MTBF(MeanTimeBetween Failures，平均无故障运行时间)、MTTR(Mean Time To Repair，设备故障平均修复时间)以及设备运行时间表的计算结果；

进一步，所述计算结果还包括：设备温度数据、湿度数据、压力数据、电能消耗数据。例如，设备运行温度过高，或是环境湿度与正常设备运行时的湿度相差较大时，但此时设备仍正常运行，可能对设备造成严重损伤或出次品率升高，此时通过设置的温度或湿度报警阈值，使其发出预警或提示停机检查。

可理解的，根据从网络传输的第二状态信息，获得状态特征数据，计算设备运行状态数据，从而设备的实时状态，其中，通过传感器获取第一状态信息作为第二状态信息的参考信息，或者还可以通过预先定义好的第一状态信息中的灯光信号进行人工判断干预。

在一实施例中，上述步骤S400之后，还包括：对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

可理解的，可通过PC(Personal Computer，个人计算机)端大屏或智能终端或显示器实时展示设备、车间运行报表、状态监控、故障提示，还可以通过设置蜂鸣或其他声音进行提示。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图2，示出了本发明的一种灯塔式工业设备监测装置实施例的结构，具体可以包括如下模块：

灯塔终端100电性连接到LoRa网关模组200，所述LoRa网关模组200电性连接到EMIIoT(Electronics Manufacturing Industrial Internet ofThings，电子制造业物联网)模组，所述EMIIoT模组包括解析模块和EMIIoT服务端300；灯塔终端100，用于获取工业设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；LoRa网关模组200将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；解析模块，用于解析所述加密数据，获得第二状态信息；EMIIoT服务端300，用于根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。

进一步，所述灯塔式工业设备监测装置，还包括：应用模组400电性连接到EMIIoT服务端300，用于对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

进一步，所述灯塔终端100包括：数据采集模块、第一LoRa通信模块、第一主控模块、灯塔模块；所述第一主控模块电性连接所述数据采集模块和第一LoRa通信模块，以及灯塔模块；数据采集模块用于，实时采集设备参数包括，运行状态、启停机、单次设备状态运行时间；第一LoRa通信模块，用于与LoRa网关通信，并将采集数据发送至LoRa网关；灯塔模块，用于设备运行状态指示；主控模块，用于控制LoRa通信模块、数据采集模块，以及灯塔模块的状态显示。

进一步，所述LoRa网关包括：网络通信模块、第二主控模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；所述第二主控模块电性连接到网络通信模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；所述时钟模块电性连接到网络通信模块。

进一步，所述网络通信模块包括：第二LoRa通信模块、4G模块、以太网模块。

进一步，所述EMIIoT服务端300，包括本地EMIIoT服务端310和云端EMIIoT服务端320。

第二LoRa通信模块，用于与灯塔终端或传感器终端通信，接受灯塔终端或传感器终端发送的数据，通过私有协议进行通信并为前端的灯塔终端或传感器终端配置相应的设备唯一识别号，使得单个LoRa网关最大支持100个灯塔终端或传感器终端；4G模块，用于远程通信模块，将标准协议数据发送至云端EMIIoT服务端320；以太网模块，用于本地通信模块，将支持标准协议数据发送至本地EMIIoT服务端310；同时支持多种以太网标准协议输出；主控模块，用于控制LoRa通信模块、4G模块、以太网模块、时钟模块、存储器模块；时钟模块，用于给网关提供定时、计时功能；存储器模块，用于存储设备运行数据、设备配置数据；状态指示灯模块，用于显示LoRa网关工作状态。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种灯塔式工业设备监测方法和一种灯塔式工业设备监测装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种灯塔式工业设备监测方法，其特征在于，包括：

获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；

将所述状态波动数据转换为网络信号，并输出所述网络信号；

解析所述网络信号，获得第二状态信息；

根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息包括：

根据预设的业务规则，采集包含设备启停机状态、运行状态、单次运行时间参数的所述状态波动数据；

根据预设的转换规则将所述状态波动数据转换为所述第一状态信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析所述网络信号，获得第二状态信息包括：

解析所述网络信号，获得包含地址码的第二状态信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果，包括：

根据预设的状态计算数据，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行处理，获得设备状态特征数据；

根据所述状态特征数据，计算得出包含设备运行状态、设备运行时间、设备单次状态持续时间、设备稼动率、利用率、工作时间、停机时间、MTBF、MTTR以及设备运行时间表的计算结果。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果之后，还包括：

对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

6.一种灯塔式工业设备监测装置，其特征在于，包括：

灯塔终端电性连接到LoRa网关模组，所述LoRa网关模组电性连接到EMIIoT模组，所述EMIIoT模组包括解析模块和EMIIoT服务端；

灯塔终端，用于获取设备的状态波动数据，并将所述状态波动数据转换为第一状态信息；

LoRa网关模组将所述状态波动数据转换为加密数据，并输出所述加密数据；

解析模块，用于解析所述加密数据，获得第二状态信息；

EMIIoT服务端，用于根据预设的规则，对所述第一状态信息和/或第二状态信息进行计算处理，获得计算结果。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述灯塔式工业设备监测装置，还包括：

应用模组电性连接到EMIIoT服务端，用于对所述计算结果进行实时展示，具体的，展示实时监测设备关键指标、故障通知、车间运行报表、状态监控、故障预警、异常提醒。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述灯塔终端包括：

数据采集模块、第一LoRa通信模块、第一主控模块、灯塔模块；

所述第一主控模块电性连接所述数据采集模块和第一LoRa通信模块，以及灯塔模块。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述LoRa网关包括：

网络通信模块、第二主控模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；

所述第二主控模块电性连接到网络通信模块、时钟模块、存储模块以及状态指示灯模块；所述时钟模块电性连接到网络通信模块。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述EMIIoT服务端，包括本地EMIIoT服务端和云端EMIIoT服务端。

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