CN113483815A - 一种基于工业大数据的机械故障监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械设备故障监控技术领域，具体为一种基于工业大数据的机械故障监控系统，包括检测单元、服务器以及移动终端，所述检测单元包括数据采集模块、传感器模块、数据分析模块、故障提醒模块以及故障上传模块，所述服务器以及移动终端内设有注册登录模块、任务匹配单元、数据共享模块以及数据处理单元，本发明由传感器模块感应机械设备的工作信息，由数据采集模块进行采集数据，依托工业大数据进行分析，实时监控并预测设备故障，通过云服务平台实现服务器与移动终端之间故障信息以及工业大数据信息的同步共享，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存，既而方便自动匹配维修员，及时收到维修回馈信息。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备故障监控技术领域，具体为一种基于工业大数据的机械故障监控系统。
背景技术
机械设备种类繁多，机械设备运行时，其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动，机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、冷却系统等部分组成，在工业生产中，机械设备长时间使用会出现故障问题；
因此，需要对机械设备故障进行监控，在专利“CN108957236A”一种基于互联网大数据的机械故障监控系统，虽然实现了由互联网传感器来进行采集数据，依托于互联网大数据进行分析，以远程实时监控并预测设备故障，开发设备监测与故障诊断云系统，与上述各类设备传感器与APP终端进行连接，实现设备的在线实时监测与可视化报警，及时发现设备的故障；但是存在的不足：不能合理的分配至对应的维修员进行维修以及不能确定维修员及时知道的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种检测精准、自动匹配维修员的基于工业大数据的机械故障监控系统。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于工业大数据的机械故障监控系统，包括检测单元、服务器以及移动终端，所述检测单元包括数据采集模块、传感器模块、数据分析模块、故障提醒模块以及故障上传模块，所述服务器以及移动终端内设有注册登录模块、任务匹配单元、数据共享模块以及数据处理单元，所述服务器内还设有数据收集单元，所述数据收集单元包括数据统计模块以及工业大数据处理单元，所述数据统计模块内设有数据汇总单元以及数据分类单元，所述工业大数据处理单元包括数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块；
所述数据采集模块通过传感器模块采集机械设备工作时的声音频率并将声音频率发送至数据分析模块内；由故障提醒模块做出故障信息提醒，并由故障上传模块将故障信息发送至服务器内；
所述服务器用于获取检测单元检测的故障信息并将故障信息传输至移动终端进行维修处理，其中，传输以及维修处理的技术点包括数据收集、数据测试、注册用户、任务匹配以及数据处理。
为了提高传感器检测的精准度，本发明改进有，所述传感器包括振动加速度传感器、振动信号采样模块、温度传感器以及温度采样模块，所述振动加速传感器用于检测机械设备的振动信号；
所述振动信号采样模块，用于对振动加速度传感器输出的振动信号进行放大处理；
所述温度传感器，用于检测机械设备的温度；
所述温度信号采样模块，用于对温度传感器输出的温度信号进行放大处理。
为了提高检测故障信息的功能性，本发明改进有，所述传感器还包括电流传感器，所述电流传感器包括电流互感器、电流信号采样模块、电压互感器以及电压信号采样模块，所述电流互感器用于检测机械设备的电流信号；
所述电流信号采样模块，用于对电流信号进行放大处理；
所述电压互感器，用于检测机械设备的电压信号；
所述电压信号采样模块，用于对电压信号进行放大处理。
为了方便自动匹配维修员，本发明改进有，所述数据收集，利用物联网采集工业大数据或接收检测单元检测的故障信息；
所述数据测试，通过数据统计模块以及工业大数据单元对步骤一中采集的工业大数据以及故障信息进行整理分类，并由数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块将故障信息与工业大数据对比；
所述注册用户，通过注册登录模块为维修员注册用户信信息；
所述任务匹配，通过任务匹配单元将步骤二中整理分类的故障信息与工业大数据信息分类匹配给维修员；
所述数据处理，移动终端通过数据共享模块接收分类的故障信息以及工业大数据信息，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存。
为了保护数据，本发明改进有，所述数据统计模块包括数据压缩单元、数据加密单元以及数据解密单元。
为了方便服务器与移动端之间的传输数据，本发明改进有，所述数据共享模块为云服务平台。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于工业大数据的机械故障监控系统，具备以下有益效果：
该基于工业大数据的机械故障监控系统由传感器模块感应机械设备的工作信息，由数据采集模块进行采集数据，依托工业大数据进行分析，实时监控并预测设备故障，通过云服务平台实现服务器与移动终端之间故障信息以及工业大数据信息的同步共享，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存，既而方便自动匹配维修员，及时收到维修回馈信息，及时发现设备的故障。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明数据收集单元系统示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明为一种基于工业大数据的机械故障监控系统，包括检测单元、服务器以及移动终端，所述检测单元包括数据采集模块、传感器模块、数据分析模块、故障提醒模块以及故障上传模块，所述服务器以及移动终端内设有注册登录模块、任务匹配单元、数据共享模块以及数据处理单元，所述服务器内还设有数据收集单元，所述数据收集单元包括数据统计模块以及工业大数据处理单元，所述数据统计模块内设有数据汇总单元以及数据分类单元，所述工业大数据处理单元包括数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块；
所述数据采集模块通过传感器模块采集机械设备工作时的声音频率并将声音频率发送至数据分析模块内；由故障提醒模块做出故障信息提醒，并由故障上传模块将故障信息发送至服务器内；
所述服务器用于获取检测单元检测的故障信息并将故障信息传输至移动终端进行维修处理，其中，传输以及维修处理的技术点包括数据收集、数据测试、注册用户、任务匹配以及数据处理。
本实施例中，所述传感器模块包括振动加速度传感器、振动信号采样模块、温度传感器以及温度采样模块，所述振动加速传感器用于检测机械设备的振动信号；所述振动信号采样模块用于对振动加速度传感器输出的振动信号进行放大处理；所述温度传感器，用于检测机械设备的温度；所述温度信号采样模块，用于对温度传感器输出的温度信号进行放大处理，既而通过传感器检测机械设备工作时的振动以及温度相结合提高传感器检测的精准度。
所述传感器模块还包括电流传感器，所述电流传感器包括电流互感器、电流信号采样模块、电压互感器以及电压信号采样模块，所述电流互感器用于检测机械设备的电流信号；所述电流信号采样模块，用于对电流信号进行放大处理；所述电压互感器，用于检测机械设备的电压信号；电压信号采样模块，用于对电压信号进行放大处理，既而通过使用电流传感器检测机械设备工作的电流以及电压确定机械设备是否故障，提高检测故障信息的功能性。
所述数据收集，利用物联网采集工业大数据或接收检测单元检测的故障信息；所述数据测试，通过数据统计模块以及工业大数据单元对步骤一中采集的工业大数据以及故障信息进行整理分类，并由数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块将故障信息与工业大数据对比；所述注册用户，通过注册登录模块为维修员注册用户信信息；所述任务匹配，通过任务匹配单元将步骤二中整理分类的故障信息与工业大数据信息分类匹配给维修员；所述数据处理，移动终端通过数据共享模块接收分类的故障信息以及工业大数据信息，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存，既而方便自动匹配维修员，及时收到维修回馈信息。
所述数据统计模块包括数据压缩单元、数据加密单元以及数据解密单元，既而对故障信息数据以及采集的工业大数据进行保护，防止被篡改。
所述数据共享模块为云服务平台，既而方便服务器与移动终端之间实时传输。
综上所述，该基于工业大数据的机械故障监控系统，在使用时，由传感器模块感应机械设备的工作信息，由数据采集模块进行采集数据，依托工业大数据进行分析，实时监控并预测设备故障，通过云服务平台实现服务器与移动终端之间故障信息以及工业大数据信息的同步共享，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存，既而方便自动匹配维修员，及时收到维修回馈信息，及时发现设备的故障，检测故障时通过故障提醒模块进行首次提醒，由故障上报模块将故障信息以及警示信息发送至服务器处理，通过工业大数据处理单元中的数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块对故障信息进行监控查重，检测是否有重复故障问题，并由数据解析模块对故障信息解析后与工业大数据进行对比，及时找出错误的关键点，提高维修效率，最后由品质控制模块对检测单元采集的机械设备信息进行检测，提取机械设备中处在故障边缘的敏感信息数据，及时进行检测维护，防止出现故障，既而提高机械设备的品质。
通过传感器模块采集电压、电流、温度、加速度(振动)、压力等物理量数据，将数据传输至服务器，通过云服务平台实现设备上云，为组建工业云平台打下基础，同时可以建立机械设备远程状态监测系统，完成对机械设备信息及状态监测数据的采集和管理，对关键机械设备数据进行数据分析与信号处理，完成机械设备故障诊断与预测的模型，实现机械设备的健康管理，并深入探讨能有效反映设备故障及性能退化程度的状态参数指标体系，既而完成工厂关键设备的数字化智能升级改造。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，包括检测单元、服务器以及移动终端，所述检测单元包括数据采集模块、传感器模块、数据分析模块、故障提醒模块以及故障上传模块，所述服务器以及移动终端内设有注册登录模块、任务匹配单元、数据共享模块以及数据处理单元，所述服务器内还设有数据收集单元，所述数据收集单元包括数据统计模块以及工业大数据处理单元，所述数据统计模块内设有数据汇总单元以及数据分类单元，所述工业大数据处理单元包括数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块；
所述数据采集模块通过传感器模块采集机械设备工作时的声音频率并将声音频率发送至数据分析模块内；由故障提醒模块做出故障信息提醒，并由故障上传模块将故障信息发送至服务器内；
所述服务器用于获取检测单元检测的故障信息并将故障信息传输至移动终端进行维修处理，其中，传输以及维修处理的技术点包括数据收集、数据测试、注册用户、任务匹配以及数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括振动加速度传感器、振动信号采样模块、温度传感器以及温度采样模块，所述振动加速传感器用于检测机械设备的振动信号；
所述振动信号采样模块，用于对振动加速度传感器输出的振动信号进行放大处理；
所述温度传感器，用于检测机械设备的温度；
所述温度信号采样模块，用于对温度传感器输出的温度信号进行放大处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，所述传感器模块还包括电流传感器，所述电流传感器包括电流互感器、电流信号采样模块、电压互感器以及电压信号采样模块，所述电流互感器用于检测机械设备的电流信号；
所述电流信号采样模块，用于对电流信号进行放大处理；
所述电压互感器，用于检测机械设备的电压信号；
电压信号采样模块，用于对电压信号进行放大处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，所述数据收集，利用物联网采集工业大数据或接收检测单元检测的故障信息；
所述数据测试，通过数据统计模块以及工业大数据单元对步骤一中采集的工业大数据以及故障信息进行整理分类，并由数据监控模块、数据解析模块以及品质控制模块将故障信息与工业大数据对比；
所述注册用户，通过注册登录模块为维修员注册用户信信息；
所述任务匹配，通过任务匹配单元将步骤二中整理分类的故障信息与工业大数据信息分类匹配给维修员；
所述数据处理，移动终端通过数据共享模块接收分类的故障信息以及工业大数据信息，并在数据处理单元上添加维修纪律以及回填维修信息上报至服务器进行储存。
5.根据权利要求1所述的一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，所述数据统计模块包括数据压缩单元、数据加密单元以及数据解密单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于工业大数据的机械故障监控系统，其特征在于，所述数据共享模块为云服务平台。
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