CN114446027A - 一种基于物联网的设备故障报警方法、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的设备故障报警方法、系统、设备及介质，其设备故障报警方法包括：获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。本发明基于物联网采集设备各采集点的采集数据，可实现数据自动采集效果；结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备，对目标设备进行报警提示让故障提醒问题变得智能化，提高故障报警效率。

Description

一种基于物联网的设备故障报警方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种基于物联网的设备故障报警方法、系统、设备及介质。

背景技术

装备制造业内的主要商品就是设备，因此对设备进行稳定性检测成为必不可少的环节，而稳定性检测主要是判断设备在运行过程中是否出现故障。而行业内通常会对设备的各种故障进行归集，并建立对应的知识库，将设备及配套产线发生过的故障持续性录入知识库中以实现知识库内数据积累；但是在遇到设备故障时还是需要人工手动在知识库中搜索与设备当前故障相似的历史数据，才可判定出设备的故障情况，若遇到稍微复杂的报警场景，则需花费大量时间来进行人工判断，导致分析效率低下，且知识库缺乏配套预判系统，导致知识库的使用率很低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于物联网的设备故障报警方法，代替人工判断实现智能且高效的报警提醒效果。

本发明的目的之二在于提供一种基于物联网的设备故障报警系统。

本发明的目的之三在于提供一种电子设备。

本发明的目的之四在于提供一种存储介质。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于物联网的设备故障报警方法，包括：

获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；

获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；

基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

进一步地，所述配置参数包括但不限于设备信息、故障类型、报警内容、发生位置、采集点信息以及触发条件。

进一步地，所述触发条件包括单采集点触发判断以及多采集点触发判断，所述单采集点触发判断以及多采集点触发判断均包括瞬时、累计和持续三种触发判断方式。

进一步地，对设备的健康状态进行计算的方法为：

根据采集数据对应的设备加载出与该设备相关的所有报警场景；

遍历与设备相关的所有报警场景，当所述采集数据满足任意一报警场景的触发条件，则将该报警场景标记为目标场景；

根据所述目标场景所对应的报警等级判定设备的健康状态，并将健康状态不达标的设备标记为目标设备。

进一步地，所述故障模型的建立方法为：

对各设备发生过的每一个故障建立其对应的故障类型；

收集每个故障类型所对应的故障数据，所述故障数据包括发生故障时所产生的数据以及发生故障前后所对应的数据；

根据所述故障数据为每个故障类型归类出其对应的故障数据范围；

记录每个故障数据范围所对应的故障解决方案以形成故障模型。

进一步地，还包括：

实时更新所述目标设备的采集数据，若所述目标设备当前状态恢复正常，则自动消除所述目标设备对应的报警操作；并将原报警记录自动转换为历史报警数据样本以更新所述故障模型。

进一步地，生成并推送报警信息的方法为：

建立所述目标设备的消息事件并通过消息队列推送到消息中心，通过消息中心获取消息事件所对应的消息载体和接收人群进行消息推送。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种基于物联网的设备故障报警系统，执行如上述的基于物联网的设备故障报警方法，包括：

设置模块，用于获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；

健康识别模块，用于获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；

报警判断模块，用于基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种电子设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于物联网的设备故障报警方法。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的基于物联网的设备故障报警方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明基于物联网采集设备各采集点的采集数据，可实现数据自动采集效果；结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备，对目标设备进行报警提示让故障提醒问题变得智能化，提高故障报警效率。

附图说明

图1为本发明基于物联网的设备故障报警方法的流程示意图；

图2为本发明设备健康状态判断的流程示意图；

图3为本发明基于物联网的设备故障报警方法的数据传输示意图；

图4为本发明基于物联网的设备故障报警系统的模块示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图1～图3所示，本实施例提供一种基于物联网的设备故障报警方法，具体包括如下步骤：

步骤S1：获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置。

本实施例接收指定人员在SLM系统中编辑的配置参数，对配置参数自定义设置不同类型的报警场景，建立起报警场景与报警点位、报警触发条件的对应关系。

其中，所述配置参数包括但不限于设备信息、故障类型、报警内容、发生位置、采集点信息以及触发条件。本实施例可在不同设备的不同位置分别设置采集点，在每个采集点上设置对应的数据采集装置，利用数据采集装置对每个采集点的采集数据进行采集和记录。

而所述触发条件包括单采集点触发判断以及多采集点触发判断，单采集点触发判断指的是只要有单个采集点被触发即满足触发条件，多采集点触发判断指的是要指定数量的多个采集点均被触发才可满足触发条件；无论是所述单采集点触发判断还是多采集点触发判断，二者都包括有瞬时、累计和持续三种触发判断方式，瞬时的含义是某一条件达到设定阈值门限即触发报警，持续的含义是某一条件持续一定时长后触发报警，累计得含义是某一条件在一定时间内达到一定次数触发报警。

本实施例先在SLM系统针对设备结合数采点进行报警场景设置，报警场景设计可根据机器设备的实际情况进行设计，比如机器供电电压超过200V属于非正常情况，则在做报警场景设计时需要设定机器电压对应的数据采集点上报的数值大于200V时，这种情况系统需要生成报警；在SLM设计的报警场景都会由系统统一按设备归类缓存到Redis数据库中，便于数据采集点数据上报时能第一时间结合报警场景进行实时计算。

步骤S2：获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备。

如图2所示，本实施例的报警依据是现场机器设备各采集点所对应的实时采集数据，如机器的电压、局部温度、马达转速等，现场机器设备的信息数据采集主要依靠跟机器设备绑定的网关设备，通过在现场机器安装硬件网关或软件网关，可以实时采集机器的各种信号，通过网关将各采集点的数据进行收集整理成数据包同步至IOT平台中，IOT平台会将各采集点的数据根据设备维度进行数据归类，IOT平台将分类后的采集点的数据实时推送至云计算中心，由云计算中心实时判定设备是否处于报警状态；本实施例数据采集上传的延迟控制在秒级，实现让云计算中心能实时感知现场机器的状况，为云计算中心计算判断提供依据。

所述云计算中心结合所述步骤S1中预设的报警场景进行机器设备健康状态计算，综合评估机器设备的当前健康状态，最终得出机器设备是否需要生成报警的结论。如图3所示，具体为：根据所述采集数据对应的设备加载出与该设备相关的所有报警场景；遍历与该设备相关的所有报警场景，将所述采集数据与报警场景中的触发条件进行一一比对，当所述采集数据满足任意一报警场景的触发条件，则说明该采集点所对应的采集数据存在异常，则将该报警场景标记为目标场景；在实际应用中，需预先对每个报警场景的报警等级进行预先设置，例如报警等级可以包含高等级报警和低等级报警；当标记出目标场景后，判断目标场景的报警等级是否为高等级报警，若是，则可将该设备的健康状态判定为极度不健康；若目标场景的报警等级为低等级报警，则可将该设备的健康状态判定为不健康；若所述采集数据与所有报警场景的触发条件都不匹配，则设备健康状态为健康；此时将设备健康状态写入设备实时状态中，并对判定为不健康以及极度不健康的设备标记为目标设备并为其生成并推送报警信息。

此外，还可根据设备的故障点数量判定设备的健康状态，即当所述采集数据满足任意一报警场景的触发条件，则可见该采集数据所对应的采集点标记为故障点；并预先设置故障点数量所对应的第一阈值和第二阈值，第一阈值的数值比第二阈值数值小，若一个设备存在故障点且故障点的数量在第一阈值内，则可判定该设备的健康状态为不健康；若故障数量达到了第二阈值，则可判定该设备的健康状态为极度不健康；若故障数量为零，则可判定该设备的健康状态为健康；与此同时，本实施例将健康状态不达标的设备标记为目标设备，即将健康状态为不健康以及极度不健康的设备标记为目标设备，而被标记为目标设备的机器均是需要进行报警提示的。而在实际应用时，也可仅把极度不健康的设备标记为目标设备，仅对极度不健康的目标设备进行报警提示。

步骤S3：基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

本实施例中故障模型的建立方法为：

对各设备发生过的每一个故障建立其对应的故障类型；

收集每个故障类型所对应的故障数据，所述故障数据包括发生故障时所产生的数据以及发生故障前后所对应的数据；

根据所述故障数据为每个故障类型归类出其对应的故障数据范围；

记录每个故障数据范围所对应的故障解决方案以形成故障模型。

当识别出目标设备后，将目标设备所对应的采集数据与故障模型中的故障数据范围进行比对，判断采集数据落入哪个故障数据范围中，并调取采集数据所对应的故障数据范围的故障解决方案，将故障解决方案连通报警信息一并进行推送。

此外，所述故障模型还可用于对设备进行故障预判，具体为，由于故障模型判定发生故障的数据都是一个数据范围，该数据范围可进行适当的范围扩大，当设备上传的采集数据与故障模型中任一故障数据范围相符，则意味着该设备可能会出现故障，从而实现故障预判的目的。

本实施例中还可实时更新所述目标设备的采集数据，若所述目标设备的采集数据与故障模型中所有故障数据范围均不相符，则代表所述目标设备当前健康状态已恢复正常，此时可自动消除所述目标设备对应的报警操作；与此同时，本实施例中每生成一次报警信息，都需对报警信息进行存储，并记录每一次设备报警的解决方案，将所述目标设备的原报警记录自动转换为历史报警数据样本存储在所述故障模型中，以更新所述故障模型，供以后做机器报警对策分析做机器学习使用；当机器设备新生成报警时，系统在精准推送消息给相关人员的同时，可以根据系统的“过往经验”生成解决方案推送，建议采用以往对应报警场景最有效的解决对策；系统也可以通过大数据计算，为标准的报警自动生成工单，让故障解决智能化、高效化。

本实施例识别到所述目标设备需要生成报警时，系统会自动推送报警消息给相关的人员，让相关人员能及时知悉设备当前出现的情况；云计算中心计算出当前机器设备要生成报警后，会将生成报警作为消息事件通过rabbitMq消息队列推送到消息中心，消息中心根据事件匹配接收信息的人群以及发送消息的载体(如短信、邮件等)，从而通过指定载体向指定人群发送报警消息以及故障解决方案，实现报警消息精准推送。当指定人员参照故障解决方案进行故障恢复操作且所述目标设备的健康状态恢复为健康状态时，设备重新恢复工作。

实施例二

本实施例提供一种基于物联网的设备故障报警系统，执行如实施例一所述的基于物联网的设备故障报警方法，如图4所示，设备故障报警系统具体包括：

设置模块，获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；

健康识别模块，获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；

报警判断模块，基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

此外，本实施例提供一种电子设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一中的基于物联网的设备故障报警方法；另外，本实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的基于物联网的设备故障报警方法。

本实施例中的系统、设备及存储介质与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施例中的系统、设备及存储介质的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，包括：

获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；

获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；

基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，所述配置参数包括但不限于设备信息、故障类型、报警内容、报警等级、发生位置、采集点信息以及触发条件。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，所述触发条件包括单采集点触发判断以及多采集点触发判断，所述单采集点触发判断以及多采集点触发判断均包括瞬时、累计和持续三种触发判断方式。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，对设备的健康状态进行计算的方法为：

根据采集数据对应的设备加载出与该设备相关的所有报警场景；

遍历与设备相关的所有报警场景，当所述采集数据满足任意一报警场景的触发条件，则将该报警场景标记为目标场景；

根据所述目标场景所对应的报警等级判定设备的健康状态，并将健康状态不达标的设备标记为目标设备。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，所述故障模型的建立方法为：

对各设备发生过的每一个故障建立其对应的故障类型；

收集每个故障类型所对应的故障数据，所述故障数据包括发生故障时所产生的数据以及发生故障前后所对应的数据；

根据所述故障数据为每个故障类型归类出其对应的故障数据范围；

记录每个故障数据范围所对应的故障解决方案以形成故障模型。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，还包括：

实时更新所述目标设备的采集数据，若所述目标设备当前状态恢复正常，则自动消除所述目标设备对应的报警操作；并将原报警记录自动转换为历史报警数据样本以更新所述故障模型。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的设备故障报警方法，其特征在于，生成并推送报警信息的方法为：

建立所述目标设备的消息事件并通过消息队列推送到消息中心，通过消息中心获取消息事件所对应的消息载体和接收人群进行消息推送。

8.一种基于物联网的设备故障报警系统，其特征在于，执行如权利要求1～7任意一项所述的基于物联网的设备故障报警方法，包括：

设置模块，获取配置参数，对各设备的报警场景进行设置；

健康识别模块，获取采集点上报的采集数据，结合与所述采集点相关的所述报警场景对设备的健康状态进行计算以识别出需要发起报警提示的目标设备；

报警判断模块，基于预设的故障模型为所述目标设备生成并推送报警信息。

9.一种电子设备，其特征在于，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的基于物联网的设备故障报警方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1～7任一所述的基于物联网的设备故障报警方法。

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