CN114710478A - 一种基于云平台的机械设备运行监测系统 - Google Patents

一种基于云平台的机械设备运行监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：包括：前端信号处理模块，其包括：状态信号采集单元、运行特征提取单元以及特征识别输出单元；云平台接收模块，其包括：数据库服务器单元、Web服务器单元以及浏览器单元，其中所述数据库服务器单元用于对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据进行管理与存储；显示终端模块，其用于显示通过所述浏览器单元所获取的相应数据，以图表形式将数据返回给用户进行分析判断。本发明通过通过基于云平台的设备监测模式可对于整个厂区的机械设备作为监测对象，其形成了综合的、系统的、全面的监测模式，操作性简单，可以更加实时并准确的对厂区机械设备的运行态进行监测。

Description

一种基于云平台的机械设备运行监测系统
技术领域
本发明涉及工业设备监测的技术领域，尤其涉及一种基于云平台的机械设备运行监测系统。
背景技术
近年来由于机械设备发生故障而停机造成的损失却成反比例地增加，维修费用也会大幅度地上升，现代化的大生产，如石油、石化、化工、电力、钢铁等采用单机、满负荷、连续性的生产操作方式，如果未能早期对故障进行检测，进而会对整体系统产生连锁反应，甚至造成人员伤亡，而对于一些大型机械成了现代化大规模生产装置中的关键设备来说，一旦出现停机故障，将导致全厂停产，由此造成的经济损失将是十分巨大的，因此对设备的运行状态进行实时监测就显得尤为重要。
现有技术中尽管目前许多行业已经出现了监测平台，但这些监测平台仍然是以传统的方式进行监测，工作人员需要进行定期的巡查然后记录相关的设备运行状态数据，针对数据在进行后续的统计比较，其耗费的时间较长，花费大量的人力物力，不够便捷。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有一种基于云平台的机械设备运行监测系统存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其为了提高监测系统在使用时的便捷度，便于工作人员进行及时查看并根据监测历史进行实时分析。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于云平台的机械设备运行监测系统，包括：
前端信号处理模块，其包括：状态信号采集单元、运行特征提取单元以及特征识别输出单元，其中，所述状态信号采集单元用于通过传感器对机械设备运行中的状态数据进行检测，获取合理的信号，通过布置多个测点并充分采集到足够数量的信号，所述运行特征提取单元用于将采集到的信号进行噪声干扰的排除，把有用的故障信息从大量的背景噪声、运动干扰中提取出最为突出的运行特征，所述特征识别输出单元对采集的运行特征进行信息进行分析识别，并判断机械设备有无异常或故障；
云平台接收模块，其包括：数据库服务器单元、Web服务器单元以及浏览器单元，其中所述数据库服务器单元用于对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据进行管理与存储,该状态信息包括：测点位置信息，传感器自身运行信息以及采集到的机械设备运行状态信息，所述Web服务器单元用于接收浏览器单元的HTTP请求，并从数据库服务器单元获取相应的数据；
显示终端模块，其用于显示通过所述浏览器单元所获取的相应数据，并通过图表形式将数据返回给用户进行最终的分析判断。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述转台信号采集单元能自动连续进行运行状态数据采集，且每台单段的机械设备采用单独的状态信息采集单元，其中运行状态数据采集的具体参数为：机械设备的运行振动参数采集、机械设备旋转轴的摆动参数采集以及机械设备运行下的位移活动量参数采集、机械设备的运行油液参数采集。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述状态信号采集单元的测点选择在靠近设备的振动源的位置，且位于振动信号比较集中的部位，测点所采集的运行状态信息要服从于监测诊断目的，即根据监测诊断目的合理选择测点。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述状态信号采集单元在采集之间需要Web服务器单元在云端配置到机械设备所对应的数据库服务器单元，以便将采集到的机械设备运行状态数据存储到与该机械设备所对应的数据库服务器单元中指定的MySQL数据库中。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述数据库服务器单元对运行状态信息数据进行管理与存储的具体方式为：
a、设定预先运行状态采集频率、采集长度、采集间隔的标准值，
b、对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据根据采集频率、采集长度、采集间隔进行判断；
c、若没有达到标准值则记为采集失败，反馈至状态信号采集单元进行初始化，并继续进行数据采集，若达到标准值则保留此次采集数据。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述显示终端模块包括手机、计算机、平板电脑中的一种，所述显示终端模块可运行浏览器单元并与Web服务器单元建立互联网连接。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：所述状态信号采集单元采用电涡流式传感器、电动式传感器、压电式传感器、温度传感器的一种或多种组合。
作为本发明所述一种基于云平台的机械设备运行监测系统的一种优选方案，其中：该系统还包括报警模块，所述数据库服务器单元若多次判定运行状态信息数据采集失败，则直接反馈至报警模块，用于提醒工作人员及时检修维护。
本发明的有益效果：
1、本发明通过基于云平台的设备监测模式可对于整个厂区的机械设备作为监测对象，其形成了综合的、系统的、全面的监测模式，操作性简单，可以更加实时并准确的对厂区机械设备的运行态进行监测；
2、本发明通过多测试点数据的输送，与对应的数据服务器单元共同组建机械设备组的大数据监测中心，利用大数据技术、图表直观识别来避免监测误差，从而便于工作人员及时发现相关数据异常，以做出及时的设备故障诊断，降低设备故障所带来的损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提出的一种基于云平台的机械设备运行监测系统的系统模块示意图。
图2为本发明提出的一种基于云平台的机械设备运行监测系统中数据服务器单元对运行状态信息数据进行管理和存储的具体方法流程示意图。
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明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
参照图1-2，为本发明的一个实施例，提供了一种基于云平台的机械设备运行监测系统，此系统包括前端信号处理模块、云平台接收模块、显示终端模块。
其中前端信号处理模块包括：状态信号采集单元、运行特征提取单元以及特征识别输出单元，其中，所述状态信号采集单元采用电涡流式传感器、电动式传感器、压电式传感器、温度传感器的一种或多种组合，所述状态信号采集单元用于通过传感器对机械设备运行中的状态数据进行检测，获取合理的信号，通过布置多个测点并充分采集到足够数量的信号，所述状态信号采集单元的测点选择在靠近设备的振动源的位置，且位于振动信号比较集中的部位，测点所采集的运行状态信息要服从于监测诊断目的，即根据监测诊断目的合理选择测点，所述运行特征提取单元用于将采集到的信号进行噪声干扰的排除，把有用的故障信息从大量的背景噪声、运动干扰中提取出最为突出的运行特征，所述特征识别输出单元对采集的运行特征进行信息进行分析识别，并判断机械设备有无异常或故障；
具体来说，所述转台信号采集单元能自动连续进行运行状态数据采集，且每台单段的机械设备采用单独的状态信息采集单元，其中运行状态数据采集的具体参数为：机械设备的运行振动参数采集、机械设备旋转轴的摆动参数采集以及机械设备运行下的位移活动量参数采集、机械设备的运行油液参数采集。
云平台接收模块包括：数据库服务器单元、Web服务器单元以及浏览器单元，其中所述数据库服务器单元用于对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据进行管理与存储,该状态信息包括：测点位置信息，传感器自身运行信息以及采集到的机械设备运行状态信息，所述Web服务器单元用于接收浏览器单元的HTTP请求，并从数据库服务器单元获取相应的数据，所述状态信号采集单元在采集之间需要Web服务器单元在云端配置到机械设备所对应的数据库服务器单元，以便将采集到的机械设备运行状态数据存储到与该机械设备所对应的数据库服务器单元中指定的MySQL数据库中，所述数据库服务器单元对运行状态信息数据进行管理与存储的具体方式为：
a、设定预先运行状态采集频率、采集长度、采集间隔的标准值，
b、对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据根据采集频率、采集长度、采集间隔进行判断；
c、若没有达到标准值则记为采集失败，反馈至状态信号采集单元进行初始化，并继续进行数据采集，若达到标准值则保留此次采集数据；
显示终端模块用于显示通过所述浏览器单元所获取的相应数据，并通过图表形式将数据返回给用户进行最终的分析判断，述显示终端模块包括手机、计算机、平板电脑中的一种，所述显示终端模块可运行浏览器单元并与Web服务器单元建立互联网连接；
此外，该系统还包括报警模块，所述数据库服务器单元若多次判定运行状态信息数据采集失败，则直接反馈至报警模块，用于提醒工作人员及时检修维护。
使用过程中，通过基于云平台的设备监测模式可对于整个厂区的机械设备作为监测对象，其形成了综合的、系统的、全面的监测模式，操作性简单，可以更加实时并准确的对厂区机械设备的运行态进行监测，通过多测试点数据的输送，与对应的数据服务器单元共同组建机械设备组的大数据监测中心，利用大数据技术、图表直观识别来避免监测误差，从而便于工作人员及时发现相关数据异常，以做出及时的设备故障诊断，降低设备故障所带来的损失。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：包括：
前端信号处理模块，其包括：状态信号采集单元、运行特征提取单元以及特征识别输出单元，其中，所述状态信号采集单元用于通过传感器对机械设备运行中的状态数据进行检测，获取合理的信号，通过布置多个测点并充分采集到足够数量的信号，所述运行特征提取单元用于将采集到的信号进行噪声干扰的排除，把有用的故障信息从大量的背景噪声、运动干扰中提取出最为突出的运行特征，所述特征识别输出单元对采集的运行特征进行信息进行分析识别，并判断机械设备有无异常或故障；
云平台接收模块，其包括：数据库服务器单元、Web服务器单元以及浏览器单元，其中所述数据库服务器单元用于对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据进行管理与存储,该状态信息包括：测点位置信息，传感器自身运行信息以及采集到的机械设备运行状态信息，所述Web服务器单元用于接收浏览器单元的HTTP请求，并从数据库服务器单元获取相应的数据；
显示终端模块，其用于显示通过所述浏览器单元所获取的相应数据，并通过图表形式将数据返回给用户进行最终的分析判断。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述转台信号采集单元能自动连续进行运行状态数据采集，且每台单段的机械设备采用单独的状态信息采集单元，其中运行状态数据采集的具体参数为：机械设备的运行振动参数采集、机械设备旋转轴的摆动参数采集以及机械设备运行下的位移活动量参数采集、机械设备的运行油液参数采集。
3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述状态信号采集单元的测点选择在靠近设备的振动源的位置，且位于振动信号比较集中的部位，测点所采集的运行状态信息要服从于监测诊断目的，即根据监测诊断目的合理选择测点。
4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述状态信号采集单元在采集之间需要Web服务器单元在云端配置到机械设备所对应的数据库服务器单元，以便将采集到的机械设备运行状态数据存储到与该机械设备所对应的数据库服务器单元中指定的MySQL数据库中。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述数据库服务器单元对运行状态信息数据进行管理与存储的具体方式为：
a、设定预先运行状态采集频率、采集长度、采集间隔的标准值；
b、对接收特征识别输出单元输出的运行状态信息数据根据采集频率、采集长度、采集间隔进行判断；
c、若没有达到标准值则记为采集失败，反馈至状态信号采集单元进行初始化，并继续进行数据采集，若达到标准值则保留此次采集数据。
6.根据权利要求5所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述显示终端模块包括手机、计算机、平板电脑中的一种，所述显示终端模块可运行浏览器单元并与Web服务器单元建立互联网连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：所述状态信号采集单元采用电涡流式传感器、电动式传感器、压电式传感器、温度传感器的一种或多种组合。
8.根据权利要求5所述的一种基于云平台的机械设备运行监测系统，其特征在于：该系统还包括报警模块，所述数据库服务器单元若多次判定运行状态信息数据采集失败，则直接反馈至报警模块，用于提醒工作人员及时检修维护。
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