CN113821696B - 一种矿山机械物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种矿山机械物联网系统，包括终端设备和至少一个矿山机械设备，矿山机械设备与终端设备通信连接，矿山机械设备配置有控制模块，控制模块用于：获取矿山机械设备的运行状态数据；将运行状态数据中的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断；当判定名称信息与第一地址信息均满足匹配条件时，将运行状态数据存储至预设存储器中的指定位置；其中，指定位置为第一地址信息对应的存储器位置；将第一地址信息发送至终端设备，以使终端设备根据接收到的第一地址信息从指定位置读取到运行状态数据，并根据第一地址信息对运行状态数据进行识别。本方法解决了各个矿山机械设备设置的数据地址不同，限制了零部件通用性的问题。

Description

一种矿山机械物联网系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种矿山机械物联网系统。

背景技术

矿山机械设备应用于矿物开采、富选等作业过程，如探矿设备、采矿设备、选矿设备等。

目前，随着物联网的发展，矿山机械设备开始融入物联网技术。但是，由于各个矿山机械设置的数据地址不同，限制了零部件的通用性。在更换不同数据地址的零部件后，需要重新调试程序来进行数据传输，一方面限制了物联网技术在矿山机械领域的应用和发展，另一方面浪费人力物力。

发明内容

本发明提供了一种矿山机械物联网系统，以解决各个矿山机械设备因设置的数据地址不同而限制了零部件通用性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种矿山机械物联网系统，包括终端设备和至少一个矿山机械设备，所述矿山机械设备与所述终端设备通信连接，所述矿山机械设备配置有控制模块，所述控制模块用于：

获取所述矿山机械设备的运行状态数据；

将所述运行状态数据中的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断；

当判定所述名称信息与所述第一地址信息均满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的指定位置；其中，所述指定位置为所述第一地址信息对应的存储器位置；

将所述第一地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从所述指定位置读取到所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别。

作为进一步改进，所述控制模块还用于：

当判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的预留位置；其中，所述预留位置为所述预设存储器中未预设所述第一地址信息的存储器位置；

根据所述名称信息和所述预留位置的索引信息生成对应所述预留位置的第二地址信息；

将所述第二地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第二地址信息从所述预设存储器中的预留位置读取所述运行状态数据，并根据所述第二地址信息对所述运行状态数据进行识别。

作为进一步改进，所述控制模块还用于：

提取所述名称信息中的第一标识和所述第一地址信息中的地址名称；

将所述第一标识与所述地址名称进行相似度比对，得到第一比对值；

当所述第一比对值大于或等于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息满足匹配条件；

当所述第一比对值小于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件。

作为进一步改进，所述矿山机械设备还包括校验模块，所述校验模块用于：

接收所述终端设备发送的校验信息；

将所述校验信息添加至所述第一地址信息或所述第二地址信息中，生成校验数据包；

将所述校验数据包发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据所述校验数据包核对所述矿山机械的身份。

作为进一步改进，所述校验模块还用于：

发送更新信息至所述控制模块，以使所述控制模块接收所述更新信息，并再次获取矿山机械设备的运行状态数据，以更新所述运行状态数据。

作为进一步改进，所述校验模块包括定时校验模块、命令校验模块和自定义校验模块；

所述定时校验模块用于接收所述终端设备根据固定的校验周期发送的校验信息；

所述命令校验模块用于接收所述终端设备根据校验指令发送的校验信息；

所述自定义校验模块用于接收所述终端设备根据用户自定义频率发送的校验信息。

作为进一步改进，所述控制模块还用于：

将所述运行状态数据存储于所述预设存储器的备份位置中；

根据所述名称信息和所述备份位置的索引信息生成对应所述备份位置的第三地址信息；

当判定所述运行状态数据丢失时，将所述第三地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第三地址信息从所述预设存储器中的备份位置读取所述运行状态数据，并根据所述第三地址信息对所述运行状态数据进行识别。

作为进一步改进，所述控制模块还用于：

当所述运行状态数据不连续或字节数超出预设位数时，判定所述运行状态数据丢失。

作为进一步改进，所述控制模块还用于：

响应于用户触发的地址信息自动编排指令，启动地址信息自动编排功能；

对用户输入的功能设置参数进行解析，得到每一功能参数的数据来源、功能执行代码、优先级设置等级；

获取所述预设存储器中不同类型的存储器以及对应的地址索引集，将数据来源相同的若干所述功能参数归类存储于同一类型的存储器，并根据优先级设置等级的高低顺序对应配置每一所述功能参数的地址索引。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的矿山机械物联网系统，根据所述运行状态数据的名称信息和预设的存储器的第一地址信息进行匹配，并将所述第一地址信息发送至终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从存储器中的指定位置读取所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别。终端设备通过接收到的第一地址信息，能够实现对所述运行状态数据进行读取和识别，在更换不同数据地址的零部件后，只需接收新的第一地址信息即可完成数据读取识别过程，不依赖于具体的零部件，从而解决各个矿山机械设备设置的数据地址不同，限制了零部件通用性的问题。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例提供的控制模块执行的数据传输方法的步骤流程图。

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作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。

参照图1，本发明实施例提供了一种矿山机械物联网系统，包括终端设备和至少一个矿山机械设备，所述矿山机械设备与所述终端设备通信连接，所述矿山机械设备配置有控制模块，所述控制模块用于执行以下步骤：

S11，获取所述矿山机械设备的运行状态数据；

S12，将所述运行状态数据中的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断；

S13，当判定所述名称信息与所述第一地址信息均满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的指定位置；其中，所述指定位置为所述第一地址信息对应的存储器位置；

S14，将所述第一地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从所述指定位置读取到所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别。

在步骤S11中，需要获取矿山机械设备的运行状态数据。具体地，可以通过采集模块来进行运行状态数据的采集，再发送至控制模块。示例性地，采集模块包括温度传感器、压力传感器等，采集模块具体可根据不同矿山机械设备的运行参数进行配置。

在步骤S12中，将所述运行状态数据中的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断。示例性地，当获取到选矿机械设备的温度传感器采集的运行状态数据时，对应的名称信息为“选矿机械设备的温度”。

相应地，预设的存储器中有多个存储位置，每一存储位置对应的第一地址信息包括地址索引和地址名称。示例性地，地址名称可以为选矿机械设备的温度数据、选矿机械设备的压力数据、采矿机械设备的温度数据等。在具体实施当中，匹配判断即是将获取的运行状态数据分配储存至存储器中的过程。

在步骤S13中，当判定所述名称信息与所述第一地址信息均满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的指定位置；其中，所述指定位置为所述第一地址信息对应的存储器位置。

具体地，匹配判断包括以下步骤：

提取所述名称信息中的第一标识和所述第一地址信息中的地址名称；

将所述第一标识与所述地址名称进行相似度比对，得到第一比对值；

当所述第一比对值大于或等于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息满足匹配条件；

当所述第一比对值小于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件。

示例性地，当运行状态数据为选矿机械设备的温度传感器采集的运行状态数据，对应的名称信息为“选矿机械设备的温度”时，第一标识可以是选矿机械温度。此时，将第一标识与第一地址信息中的地址名称进行相似度比对。在具体实施当中，可以根据字符相似度、语义相似度等进行比对。第一比对值用于描述第一标识与地址名称的相似程度，例如，若第一标识中包括有“选矿”、“温度”字符，当第一地址信息中的地址名称也包括有“选矿”、“温度”字符时，可以判定第一比对值为2。

进一步地，预设的阈值是用户根据所需要的匹配精度自定义设置，例如，预设阈值设置为2。当所述第一比对值大于或等于2时，判定所述名称信息与所述第一地址信息满足匹配条件；当所述第一比对值小于2时，判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件。

在本实施例中，当有多个第一地址信息时，若同时有两个以上第一地址信息的地址名称与第一标识满足相似度匹配，还可以提取所述名称信息中的第二标识，再将所述第二标识与所述地址名称进行相似度比对，当判定第二标识与所述地址名称相似时，判定所述名称信息与所述第一地址信息满足匹配条件。

具体地，当名称信息为“选矿机械设备的CPU温度”，第一标识是选矿机械温度。此时，继续提取第二标识为“CPU”。然后将第二标识与多个地址名称进行相似度比对，最后选取地址名称中包括CPU的存储器位置进行数据寄存。

在步骤S14中，将所述第一地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从所述指定位置读取到所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别。终端设备根据接收到的第一地址信息，得到第一地址信息中的地址索引和地址名称，再根据地址索引找到存储器中的指定位置，读取所述运行状态数据。最后，终端设备根据地址名称，对运行状态数据进行识别。

进一步地，终端设备识别接收到的运行状态数据，再进行记录储存，然后通过参数曲线、图表或文字展示。矿山管理人员根据终端设备提供的图标等信息可以准确了解矿山机械设备的生产状况、生产进度、产量等信息。

在矿山作业系统中，一般会使用多种矿山机械设备，多个矿山机械设备中均设有控制模块，控制模块连接有传输模块和采集模块，并通过传输模块与终端设备进行数据通信。

在本实施例中，控制模块采用PLC模块，传输模块采用DTU (Data Transfer unit，数据传输单元)，采集模块包括温度传感器、压力传感器等，采集模块具体可根据不同矿山机械的运行参数进行设置。DTU能够制定物理接口、通信协议、通信参数、以及对通信协议报文定义。PLC模块将所述运行状态数据按照功能性数据、控制模块状态数据、设备状态数据和配置参数数据进行分类，分类后的数据寄存于存储器中。其中，存储器按照功能分类为：公共寄存器，用于存储所述功能性数据和所述控制模块状态数据；数据采集寄存器，用于存储所述设备状态数据；参数设置寄存器，用于存储所述配置参数数据。

在一种实施方式中，所述控制模块还用于执行以下步骤：

S21，当判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的预留位置；其中，所述预留位置为所述预设存储器中未预设所述第一地址信息的存储器位置；

S22，根据所述名称信息和所述预留位置的索引信息生成对应所述预留位置的第二地址信息；

S23，将所述第二地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第二地址信息从所述预设存储器中的预留位置读取所述运行状态数据，并根据所述第二地址信息对所述运行状态数据进行识别。

在步骤S21中，需要根据所述运行状态数据的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断，具体的判断过程在步骤S13中已做说明，在此不再赘述。当所述第一比对值小于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的预留位置；其中，所述预留位置为所述预设存储器中未预设所述第一地址信息的存储器位置。

在步骤S22中，根据所述名称信息和所述预留位置的索引信息生成对应所述预留位置的第二地址信息。相应地，第二地址信息也包括地址索引和地址名称。

在步骤S23中，将所述第二地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第二地址信息从所述预设存储器中的预留位置读取所述运行状态数据，并根据所述第二地址信息对所述运行状态数据进行识别。终端设备根据接收到的第二地址信息，得到第二地址信息中的地址索引和地址名称，再根据地址索引找到存储器中的预留位置，读取所述运行状态数据。最后，终端设备根据地址名称，对运行状态数据进行识别。

在另一种实施方式中，所述控制模块还用于：

将所述运行状态数据存储于所述预设存储器的备份位置中；

根据所述名称信息和所述备份位置的索引信息生成对应所述备份位置的第三地址信息；

当判定所述运行状态数据丢失时，将所述第三地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第三地址信息从所述预设存储器中的备份位置读取所述运行状态数据，并根据所述第三地址信息对所述运行状态数据进行识别。

其中，根据所述名称信息和所述备份位置的索引信息生成对应所述备份位置的第三地址信息。相应地，第三地址信息也包括地址索引和地址名称。

具体地，当所述运行状态数据不连续或字节数超出预设位数时，判定所述运行状态数据丢失。在本实施例中，数据需要连续存储，且不能超过机器工艺极限。示例性地，锁机功能选项的字节数为2，对应存储器地址为40002。当数据出现断层时，即可判定为数据丢失；或者当接收到3位数据时，即可判定数据丢失。通过设置备份存储器，能够对运行状态数据进行备份，当数据丢失时，可以根据备份数据进行恢复。

在另一种实施方式中，所述控制模块还用于：

响应于用户触发的地址信息自动编排指令，启动地址信息自动编排功能；

对用户输入的功能设置参数进行解析，得到每一功能参数的数据来源、功能执行代码、优先级设置等级；

获取所述预设存储器中不同类型的存储器以及对应的地址索引集，将数据来源相同的若干所述功能参数归类存储于同一类型的存储器，并根据优先级设置等级的高低顺序对应配置每一所述功能参数的地址索引。

需要说明的是，此功能可以由用户在更换零部件之后进行触发。当用户在更换完零部件件后，用户根据需求输入功能设置参数，发送地址信息自动编排指令，然后控制模块启动地址信息自动编排功能。控制模块对用户输入的功能设置参数进行解析，得到每一功能参数的数据来源、功能执行代码、优先级设置等级。最后，控制模块获取所述预设存储器中不同类型的存储器以及对应的地址索引集，将数据来源相同的若干所述功能参数归类存储于同一类型的存储器，并根据优先级设置等级的高低顺序对应配置每一所述功能参数的地址索引。示例性地，当同时接收到参数A和参数B时，若参数A的优先级高于B，则优先对参数A进行配置地址索引。

在又一种实现方式中，所述矿山机械设备还包括校验模块，所述校验模块用于：

接收所述终端设备发送的校验信息；

将所述校验信息添加至所述第一地址信息或所述第二地址信息中，生成校验数据包；

将所述校验数据包发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据所述校验数据包核对所述矿山机械的身份。

具体地，校验信息可以是一个数字串或特殊字符，例如“10001”，本发明对此不做限定。终端设备通过识别校验信息，从而确定校验数据包的真实性，能实现核对所述矿山机械的身份，避免因为数据流错误而接收到错误信息，保证了终端设备监控的准确度。

进一步地，所述校验模块还用于发送更新信息至所述控制模块，以使所述控制模块接收所述更新信息，并再次获取矿山机械设备的运行状态数据，以更新所述运行状态数据。具体地，当用户需要当前时刻的准确数据时，用户可以与校验模块通信，以使校验模块发送更新信息至控制模块。示例性地，更新信息可以是包含“温度参数更新指令”、“压力参数更新指令”等参数更新指令的信息，可以由用户根据需求进行设定。控制模块接收到更新信息后，读取更新信息中的具体指令，并根据指令获取对应的采集模块当前时刻采集到的运行状态数据。例如，用户需要当前时刻选矿机械设备的温度时，校验模块发送“选矿机械设备温度更新”的更新信息至控制模块，控制模块接收到更新信息后，获取选矿机械设备的温度传感器当前时刻采集的温度数据，然后再次进行与终端设备的数据传输。终端设备最终展示的是更新后的运行状态数据，通过此方式，能够实现运行状态数据的实时刷新，避免因数据延迟造成不能及时监控矿山机械的运行状态，提高了终端设备监控的准确度。

进一步地，所述校验模块包括定时校验模块、命令校验模块和自定义校验模块；

所述定时校验模块用于接收所述终端设备根据固定的校验周期发送的校验信息；

所述命令校验模块用于接收所述终端设备根据校验指令发送的校验信息；

所述自定义校验模块用于接收所述终端设备根据用户自定义频率发送的校验信息。

具体地，校验模块可以包括定时校验模块、命令校验模块、自定义校验模块中的一种或多种。

在本实施例中，根据所述运行状态数据的名称信息和预设的存储器的第一地址信息进行匹配，并将所述第一地址信息发送至终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从存储器中的指定位置读取所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别。终端设备通过第一地址信息，能够实现对所述运行状态数据进行读取和识别，在更换不同数据地址的零部件后，只需接收新的第一地址信息即可完成数据读取识别过程，不依赖于具体的零部件，从而解决了现有技术中各个矿山机械设备因设置数据地址不同而限制了零部件通用性的问题。

为了便于对本发明的理解，参照表1、表2，对一种实施方式中的第一地址信息进行举例说明。

表1第一地址信息表（一）

表2第一地址信息表（二）

需说明的是，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

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的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，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 (8)

1.一种矿山机械物联网系统，其特征在于，包括终端设备和至少一个矿山机械设备，所述矿山机械设备与所述终端设备通信连接，所述矿山机械设备配置有控制模块，所述控制模块用于：

获取所述矿山机械设备的运行状态数据；

将所述运行状态数据中的名称信息和预设存储器的第一地址信息进行匹配判断；

当判定所述名称信息与所述第一地址信息均满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的指定位置；其中，所述指定位置为所述第一地址信息对应的存储器位置；

将所述第一地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第一地址信息从所述指定位置读取到所述运行状态数据，并根据所述第一地址信息对所述运行状态数据进行识别；

所述控制模块还用于：

响应于用户触发的地址信息自动编排指令，启动地址信息自动编排功能；

对用户输入的功能设置参数进行解析，得到每一功能参数的数据来源、功能执行代码、优先级设置等级；

获取所述预设存储器中不同类型的存储器以及对应的地址索引集，将数据来源相同的若干所述功能参数归类存储于同一类型的存储器，并根据优先级设置等级的高低顺序对应配置每一所述功能参数的地址索引。

2.根据权利要求1所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

当判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件时，将所述运行状态数据存储至所述预设存储器中的预留位置；其中，所述预留位置为所述预设存储器中未预设所述第一地址信息的存储器位置；

根据所述名称信息和所述预留位置的索引信息生成对应所述预留位置的第二地址信息；

将所述第二地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第二地址信息从所述预设存储器中的预留位置读取所述运行状态数据，并根据所述第二地址信息对所述运行状态数据进行识别。

3.根据权利要求2所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

提取所述名称信息中的第一标识和所述第一地址信息中的地址名称；

将所述第一标识与所述地址名称进行相似度比对，得到第一比对值；

当所述第一比对值大于或等于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息满足匹配条件；

当所述第一比对值小于预设阈值时，判定所述名称信息与所述第一地址信息不满足匹配条件。

4.根据权利要求2所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述矿山机械设备还包括校验模块，所述校验模块用于：

接收所述终端设备发送的校验信息；

将所述校验信息添加至所述第一地址信息或所述第二地址信息中，生成校验数据包；

将所述校验数据包发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据所述校验数据包核对所述矿山机械的身份。

5.根据权利要求4所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述校验模块还用于：

发送更新信息至所述控制模块，以使所述控制模块接收所述更新信息，并再次获取矿山机械设备的运行状态数据，以更新所述运行状态数据。

6.根据权利要求4所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述校验模块包括定时校验模块、命令校验模块和自定义校验模块；

所述定时校验模块用于接收所述终端设备根据固定的校验周期发送的校验信息；

所述命令校验模块用于接收所述终端设备根据校验指令发送的校验信息；

所述自定义校验模块用于接收所述终端设备根据用户自定义频率发送的校验信息。

7.根据权利要求1所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

将所述运行状态数据存储于所述预设存储器的备份位置中；

根据所述名称信息和所述备份位置的索引信息生成对应所述备份位置的第三地址信息；

当判定所述运行状态数据丢失时，将所述第三地址信息发送至所述终端设备，以使所述终端设备根据接收到的所述第三地址信息从所述预设存储器中的备份位置读取所述运行状态数据，并根据所述第三地址信息对所述运行状态数据进行识别。

8.根据权利要求7所述的矿山机械物联网系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

当所述运行状态数据不连续或字节数超出预设位数时，判定所述运行状态数据丢失。

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