CN114871638A - 基于物联网技术的焊接设备监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接设备监测技术领域，公开了一种基于物联网技术的焊接设备监控系统，焊接设备参数采集模块，用于采集焊接设备的电压、电流、速度和温度模拟量参数，并将模拟量参数转变成数字量参数；物联网无线通信模块，采用紫蜂协议ZigBee接收所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的数字量参数；云计算平台模块，用于接收物联网无线通信模块传输的焊接设备的数字量参数并存储，同时存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据。本发明能够直接反应焊接设备的工作状态，便于云计算平台模块对焊接设备进行监控，对延长焊接设备使用寿命，降低维护成本，提高产品质量有很重要的作用。

Description

基于物联网技术的焊接设备监控系统

技术领域

本发明属于焊接设备监测技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的焊接设备监控系统。

背景技术

焊接设备的主要类型有电焊机、火焰焊设备和其他焊接设备。

现有技术一，CN201410384080.5用于回流焊接设备的监控装置及系统，本发明公开了一种用于回流焊接设备的监控装置及系统。其中，该监控装置包括：监测装置，与回流焊接设备连接，用于获取回流焊接设备的工作参数；控制器，与监测装置连接，用于依据工作参数确定回流焊接设备是否处于异常的工作状态，其中，监控装监测装置包括：卡板检测单元，与回流焊接设备连接，用于获取回流焊接设备的卡板状态；链速检测单元，与回流焊接设备连接，用于采集回流焊接设备的链速；以及温度检测单元，与回流焊接设备连接，用于采集回流焊接设备的工作温度。采用本发明，解决了现有技术中无法对回流焊接设备进行监控的问题，实现了对回流焊接设备工作参数的监控，并根据工作参数确定回流焊接设备的工作状态是否异常的效果。

现有技术二，CN201911286303.3焊接设备及其监控方法、电子设备，本公开提供了一种焊接设备及其监控方法、电子设备，所述焊接设备内部具有多个工作部件，所述多个工作部件之间形成所述焊接设备的主风道，且每一所述工作部件处设置有风量传感器，所述风量传感器用于检测与其对应的所述工作部件处的风量；所述监控方法包括：获取各所述风量传感器检测到的风量；判断各所述风量传感器检测到的风量是否大于第一阈值；当各所述风量传感器中至少一者处检测到的风量大于所述第一阈值时，确定所述焊接设备中的主风道状态为异常状态，并发送提示信号；当各所述风量传感器检测到的风量均小于或等于第一阈值时，确定主风道状态为正常状态，并继续获取各风量传感器检测到的风量。通过该监控方法，能够自动判断主风道的状况。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术焊接设备监控系统存在结构复杂，实时性差，不能为焊接设备维修和保养提供参考。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网技术的焊接设备监控系统。

本发明是这样实现的，一种基于物联网技术的焊接设备监控系统，包括：

焊接设备参数采集模块，用于采集焊接设备的电压、电流、速度和温度模拟量参数，并将模拟量参数转变成数字量参数；

物联网无线通信模块，采用紫蜂协议ZigBee接收所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的数字量参数；

云计算平台模块，用于接收物联网无线通信模块传输的焊接设备的数字量参数并存储，同时存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据。

可选的，还包括：

智能终端模块，通过所述物联网无线通信模块与云计算平台模块连接，用于通过紫蜂协议ZigBee查询云计算平台模块存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息；焊接时记录的历史数据，报表数据；

报警模块，通过所述物联网无线通信模块与云计算平台模块和智能终端模块连接，当云计算平台模块接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息不符合时，发出报警，并通知智能终端模块，智能终端模块远程关闭焊接设备。

可选的，所述焊接设备参数采集模块具体包括：

模拟量参数输入子模块，用于接收焊接设备的电压、电流、速度和温度模拟量参数；由可变参考准位产生子模块产生并输入可变参考准位；

可变参考准位产生子模块，根据焊接设备输出所述模拟量参数中的参数峰值，并通过可变参考准位产生子模块的数值运算，产生可变参考准位，并输入至所述模拟量输入子模块；

数字量参数输出模块，用于通过模拟量参数输入子模块的判断比较，以使焊接设备参数采集模块输出数据能以可变参考准位为基准，以转换成焊接设备的电压、电流、速度和温度数字量参数，再输出至云计算平台模块。

可选的，所述物联网无线通信模块具体包括：

第一节点控制子模块，用于焊接设备参数采集模块的初始化，获取监测到的电压、电流、速度和温度数字量参数；

第二节点控制子模块，用于实现串口初始化，与紫蜂协议ZigBee通讯，判断紫蜂协议ZigBee是否收到控制指令，对相应开关端口进行复位或置位操作，实现与所述云计算平台模块的通讯；

总控制子模块，用于实现串口初始化，用于与蓝牙或WIFI通讯，并将信息发送至第二节点控制子模块，实现与智能终端模块的通讯。

可选的，所述智能终端模块向云计算平台模块发出ClientHello请求，首先，智能终端模块会发送一个通信加密的请求给云计算平台模块，该请求中包含了智能终端模块能够兼容的加密协议版本、加密算法套件以及压缩方法信息，由云计算平台模块来决定具体采用哪种加密协议和算法组合；同时该请求还包含一个由智能终端模块生成的随机数，后续过程中生成会话密钥时使用到这个随机数；

所述云计算平台模块向智能终端模块回应ServerHello消息，云计算平台模块收到智能终端模块请求后会返回一个回应消息，云计算平台模块在该消息中确定了使用的协议版本、加密算法套件以及云计算平台模块的数字证书，同时该消息中还包括一个由云计算平台模块生成的随机数；假如云计算平台模块要求对智能终端模块身份进行合法性验证，该消息中就会加入一项需要智能终端模块发送身份认证数字证书的请求条目；

所述智能终端模块对ServerHello消息进行回应，智能终端模块收到云计算平台模块的ServerHello消息以后，对云计算平台模块数字证书进行合法性检查，假如该证书不是合法的，智能终端模块就会直接断开连接或者向用户发送一个云计算平台模块不受信任的警告；如果证书通过了合法验证，智能终端模块会再次生成一个随机数，并使用云计算平台模块证书中的云计算平台模块公钥对该随机数进行加密，然后向云计算平台模块发送消息，该消息包含了加密的随机数、编码改变通知以及智能终端模块握手结束通知；

所述云计算平台模块回应握手阶段结束，云计算平台模块收到上述智能终端模块的回应消息后，使用自己的私钥对该消息中的加密随机数进行解密，然后使用三个随机数，过程1)、2)、3)中各一个计算应用数据传输阶段所使用的会话秘钥，然后向智能终端模块发送消息，该消息包括编码改变确认以及云计算平台模块握手结束通知。

可选的，所述云计算平台模块存储焊接设备的数字量参数、设定条件、焊接数据和报警信息的处理过程为：

将所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的电压、电流、速度和温度数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息记录到云计算服务列表中；

根据所述云计算服务列表中的根据所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息的日期、类型和关键词进行标记，并存储到数据库内；

根据所述云计算服务列表通过云计算服务接口将待存储的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息数据写入对应的剩余存储空间中，以实现对数据的云计算存储；并对输入的所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息进行标记存储日期、访问频率和存储类型，存储到数据库内。

可选的，进一步设置安全阈值，将数据库的存储健康度与安全阈值进行比较，统计大于所述安全阈值的所述数据库的存储池数量，并识别大于安全阈值的所述数据库的存储池的位置，给出应急存储提示。

可选的，所述云计算平台模块包括：

划分存储子模块，用于将报表数据中的若干报表按预设条件划分至若干存储子区域分别进行存储；

生成子模块，用于获取所述存储子区域中的报表数据特征信息，并根据所述报表数据特征信息生成报表数据信息列表，以供用户根据所述报表数据信息列表对所述存储子区域中的报表进行相应的操作；

查询子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据的查询指令时，获取用户在所述报表数据信息列表中选择的相应存储子区域中的报表，并跳转至相应存储子区域中的报表；

修改子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据修改指令时，获取用户在所述报表数据总列表中选择的相应存储子区域中的报表，跳转至相应存储子区域中的报表并对所述报表进行修改。

可选的，所述智能终端模块包括：

节能控制子模块，与云计算平台模块连接，用于云计算平台模块没有接收所述物联网无线通信模块传输的焊接设备的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息时，让云计算平台模块处于待机模式；

待机触发子模块，用于获取识别到的节能控制子模块的监测条件，并监测所述云计算平台模块的当前状态是否满足监测条件，若是，则确定为监测到设定触发条件。

可选的，所述报警模块包括：

声光报警子模块，用于实现云计算平台模块接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息不符合时发出的声音和灯光报警；

无线发送子模块，与智能终端模块无线连接，用于实现声光报警信息的发送；

显示子模块，用于显示报警信息，同时显示报警的内容。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采集的焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数，针对焊接设备的性能参数，能够直接反应焊接设备的工作状态，便于云计算平台模块对焊接设备进行监控，对延长焊接设备使用寿命，降低维护成本，提高产品质量有很重要的作用。本发明采用紫蜂协议ZigBee的物联网无线通信模块能耗低，成本低和容量高的优点，提高了数字量参数的传输速度，为焊接设备的监控提供了参数参考的基础，一定程度上避免了焊接设备故障的进一步恶化，能更好的保障焊接设备的正常运行。本发明采用云计算平台模块存储接收焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据，实现了焊接设备数字量参数的可视化，便于工作人员和维修人员实时了解焊接设备的运行状态，能够及时的进行维修和保养。

本发明采用智能终端模块实现了焊接设备监控的远程监测，为工作人员和维修人员提供了便捷，现在焊接设备的智能化水平较高，常常是一人管理多台焊接设备，提高了管理的质量，降低了工作强度；本发明设置的报警模块，当焊接设备运行出现问题时，及时报警，工作人员和维修人员可以通过智能终端模块远程关闭焊接设备，提高了焊接设备的智能化水平，同时避免了焊接设备出现故障导致的进一步损失，也提高了焊接设备的使用寿命，为企业节约了成本。

本发明模拟量参数输入子模块接收焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数；由可变参考准位产生子模块产生并输入可变参考准位；可变参考准位产生子模块，根据焊接设备输出所述模拟量参数中的参数峰值，并通过可变参考准位产生子模块的数值运算，产生可变参考准位，并输入至所述模拟量输入子模块，提高了焊接设备模拟量参数转变为数字量参数的效率，降低了云计算平台模块的负担，提高了云计算平台模块的运行效率，对焊接设备监控节约了时间，提高了生产效率。

本发明设置的第二节点控制子模块用于实现紫蜂协议ZigBee的通讯控制，服务于焊接设备参数采集模块的各个通信节点上，总控制子模块控制的WIFI通信将得到电压、电流、速度和温度等数字量参数上传至智能终端模块；实现了焊接设备参数采集模块、物联网无线通信模块、云计算平台模块和智能终端模块的无线通讯，建立了一个强大的物联网网络，便于各个模块之间的信息交互，便于各个模块及时获知焊接设备的工作状态。

本发明通过对输入的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等进行标签分类并输入存储库内，根据云计算分类系统的统计对数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等进行分类存储，并对标签进行更新，提高检索时的准确度和速度。本发明设置有安全阈值避免了数据库存储窘迫时的混乱和停滞状态，缓冲了存储危机带来的危害，大大提高了系统存储的效率和空间利用率，为云计算数据的安全性和高效性提供有力保障，避免了云计算平台模块的存储空间存在浪费的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于物联网技术的焊接设备监控系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的焊接设备参数采集模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的实施例6：云计算平台模块存储焊接设备的数字量参数、设定条件、焊接数据和报警信息等的处理过程图。

图中：1、焊接设备参数采集模块；2、物联网无线通信模块；3、云计算平台模块；4、智能终端模块；5、报警模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网技术的焊接设备监控系统包括：

焊接设备参数采集模块1，用于采集焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数，并将模拟量参数转变成数字量参数；

物联网无线通信模块2，采用紫蜂协议ZigBee接收所述焊接设备参数采集模块1转变的焊接设备的数字量参数；

云计算平台模块3，用于接收物联网无线通信模块2传输的焊接设备的数字量参数并存储，同时存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据。

本发明采集的焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数，针对焊接设备的性能参数，能够直接反应焊接设备的工作状态，便于云计算平台模块对焊接设备进行监控，对延长焊接设备使用寿命，降低维护成本，提高产品质量有很重要的作用。本发明采用紫蜂协议ZigBee的物联网无线通信模块能耗低，成本低和容量高的优点，提高了数字量参数的传输速度，为焊接设备的监控提供了参数参考的基础，一定程度上避免了焊接设备故障的进一步恶化，能更好的保障焊接设备的正常运行。本发明采用云计算平台模块存储接收焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据，实现了焊接设备数字量参数的可视化，便于工作人员和维修人员实时了解焊接设备的运行状态，能够及时的进行维修和保养。

实施例2：

如图1所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的基于物联网技术的焊接设备监控系统还包括：

智能终端模块4，通过所述物联网无线通信模块2与云计算平台模块3连接，用于通过紫蜂协议ZigBee查询云计算平台模块存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等；焊接时记录的历史数据，报表数据；

报警模块5，通过所述物联网无线通信模块2与云计算平台模块3和智能终端模块5连接，当云计算平台模块3接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等不符合时，发出报警，并通知智能终端模块5，智能终端模块5远程关闭焊接设备。

本发明采用智能终端模块实现了焊接设备监控的远程监测，为工作人员和维修人员提供了便捷，现在焊接设备的智能化水平较高，常常是一人管理多台焊接设备，提高了管理的质量，降低了工作强度；本发明设置的报警模块，当焊接设备运行出现问题时，及时报警，工作人员和维修人员可以通过智能终端模块远程关闭焊接设备，提高了焊接设备的智能化水平，同时避免了焊接设备出现故障导致的进一步损失，也提高了焊接设备的使用寿命，为企业节约了成本。

实施例3：

如图2所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的焊接设备参数采集模块1具体包括：

模拟量参数输入子模块，用于接收焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数；由可变参考准位产生子模块产生并输入可变参考准位；

可变参考准位产生子模块，根据焊接设备输出所述模拟量参数中的参数峰值，并通过可变参考准位产生子模块的数值运算，产生可变参考准位，并输入至所述模拟量输入子模块；

数字量参数输出模块，用于通过模拟量参数输入子模块的判断比较，以使焊接设备参数采集模块输出数据能以可变参考准位为基准，以转换成焊接设备的电压、电流、速度和温度等数字量参数，再输出至云计算平台模块。

本发明模拟量参数输入子模块接收焊接设备的电压、电流、速度和温度等模拟量参数；由可变参考准位产生子模块产生并输入可变参考准位；可变参考准位产生子模块，根据焊接设备输出所述模拟量参数中的参数峰值，并通过可变参考准位产生子模块的数值运算，产生可变参考准位，并输入至所述模拟量输入子模块，提高了焊接设备模拟量参数转变为数字量参数的效率，降低了云计算平台模块的负担，提高了云计算平台模块的运行效率，对焊接设备监控节约了时间，提高了生产效率。

实施例4：

在实施例1的基础上，本发明实施例提供的物联网无线通信模块2具体包括：

第一节点控制子模块，用于焊接设备参数采集模块的初始化，获取监测到的电压、电流、速度和温度等数字量参数；

第二节点控制子模块，用于实现串口初始化，与紫蜂协议ZigBee通讯，判断紫蜂协议ZigBee是否收到控制指令，对相应开关端口进行复位或置位操作，实现与所述云计算平台模块的通讯；

总控制子模块，用于实现串口初始化，用于与蓝牙或WIFI通讯，并将信息发送至第二节点控制子模块，实现与智能终端模块的通讯。

本发明设置的第二节点控制子模块用于实现紫蜂协议ZigBee的通讯控制，服务于焊接设备参数采集模块的各个通信节点上，总控制子模块控制的WIFI通信将得到电压、电流、速度和温度等数字量参数上传至智能终端模块；实现了焊接设备参数采集模块、物联网无线通信模块、云计算平台模块和智能终端模块的无线通讯，建立了一个强大的物联网网络，便于各个模块之间的信息交互，便于各个模块及时获知焊接设备的工作状态。

实施例5：

在实施例1的基础上，本发明实施例提供的智能终端模块向云计算平台模块发出“ClientHello”请求，首先，智能终端模块会发送一个通信加密的请求给云计算平台模块，该请求中包含了智能终端模块能够兼容的加密协议版本、加密算法套件(比如RSA公钥加密)以及压缩方法等信息，由云计算平台模块来决定具体采用哪种加密协议和算法组合；同时该请求还包含一个由智能终端模块生成的随机数，后续过程中生成会话密钥时会使用到这个随机数。

云计算平台模块向智能终端模块回应“ServerHello”消息，云计算平台模块收到智能终端模块请求后会返回一个回应消息，云计算平台模块在该消息中确定了使用的协议版本(应该与智能终端模块的协议版本一致)、加密算法套件以及云计算平台模块的数字证书，同时该消息中还包括一个由云计算平台模块生成的随机数(用于后续生成会话秘钥)。假如云计算平台模块要求对智能终端模块身份进行合法性验证，该消息中就会加入一项需要智能终端模块发送身份认证数字证书的请求条目。

智能终端模块对“ServerHello”消息进行回应，智能终端模块收到云计算平台模块的“ServerHello”消息以后，对云计算平台模块数字证书进行合法性检查，假如该证书不是合法的，智能终端模块就会直接断开连接或者向用户发送一个云计算平台模块不受信任的警告；如果证书通过了合法验证，智能终端模块会再次生成一个随机数(用于后续生成会话秘钥)，并使用云计算平台模块证书中的云计算平台模块公钥对该随机数进行加密，然后向云计算平台模块发送消息，该消息包含了加密的随机数、编码改变通知(即应用数据传输阶段将使用双方确定的加密套件)以及智能终端模块握手结束通知(表示智能终端模块已经完成了握手阶段)。

云计算平台模块回应握手阶段结束，云计算平台模块收到上述智能终端模块的回应消息后，使用自己的私钥对该消息中的加密随机数进行解密，然后使用三个随机数(过程1)、2)、3)中各一个)计算应用数据传输阶段所使用的会话秘钥，然后向智能终端模块发送消息，该消息包括编码改变确认(和过程⑶中的智能终端模块编码改变通知相对应)以及云计算平台模块握手结束通知(表示云计算平台模块也完成了握手阶段)。

本发明实现了智能终端模块和云计算平台模块之间创建安全连接；握手完成后，智能终端模块和云计算平台模块之间采用会话秘钥进行加密通信，数据发送方使用对话秘钥对信息进行加密，数据接收方也用同样的会话秘钥来对密文数据进行解密，保证了数据的安全性。

实施例6：

如图3所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的云计算平台模块存储焊接设备的数字量参数、设定条件、焊接数据和报警信息等的处理过程为：

S301：将所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的电压、电流、速度和温度等数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等记录到云计算服务列表中；

S302：根据所述云计算服务列表中的根据所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等的日期、类型和关键词进行标记，并存储到数据库内；

S303：根据所述云计算服务列表通过云计算服务接口将待存储的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等数据写入对应的剩余存储空间中，以实现对数据的云计算存储；并对输入的所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等进行标记存储日期、访问频率和存储类型，存储到数据库内；

S304：设置安全阈值，将数据库的存储健康度与安全阈值进行比较，统计大于所述安全阈值的所述数据库的存储池数量，并识别大于安全阈值的所述数据库的存储池的位置，给出应急存储提示。

本发明通过对输入的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等进行标签分类并输入存储库内，根据云计算分类系统的统计对数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等进行分类存储，并对标签进行更新，提高检索时的准确度和速度。本发明设置有安全阈值避免了数据库存储窘迫时的混乱和停滞状态，缓冲了存储危机带来的危害，大大提高了系统存储的效率和空间利用率，为云计算数据的安全性和高效性提供有力保障，避免了云计算平台模块的存储空间存在浪费的问题。

实施例7：

在实施例1的基础上，本发明实施例提供的云计算平台模块3还包括：

划分存储子模块，用于将报表数据中的若干报表按预设条件划分至若干存储子区域分别进行存储；

生成子模块，用于获取所述存储子区域中的报表数据特征信息，并根据所述报表数据特征信息生成报表数据信息列表，以供用户根据所述报表数据信息列表对所述存储子区域中的报表进行相应的操作；

查询子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据的查询指令时，获取用户在所述报表数据信息列表中选择的相应存储子区域中的报表，并跳转至相应存储子区域中的报表；

修改子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据修改指令时，获取用户在所述报表数据总列表中选择的相应存储子区域中的报表，跳转至相应存储子区域中的报表并对所述报表进行修改。

本发明通过将报表数据中的若干报表按预设条件划分至若干存储子区域分别进行存储，并根据各个存储子区域中的报表数据特征信息生成报表数据信息列表，报表数据信息列表的容量很小，用户能快速查询所述报表数据信息列表并迅速获知该报表的所在的存储子区域，极大地提高用户对存储报表的操作处理效率及速度。

实施例8：

在实施例2的基础上，本发明实施例提供的智能终端模块4还包括：

节能控制子模块，与云计算平台模块3连接，用于云计算平台模块没有接收所述物联网无线通信模块2传输的焊接设备的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等时，让云计算平台模块3处于待机模式；

待机触发子模块，用于获取识别到的节能控制子模块的监测条件，并监测所述云计算平台模块3的当前状态是否满足监测条件，若是，则确定为监测到设定触发条件。

本发明的节能控制子模块为云计算平台模块提提供了待机模式，减少了云计算平台模块和智能终端模块的能耗，根本上促进资源节约和合理利用。

实施例9：

在实施例2的基础上，本发明实施例提供的报警模块5还包括：

声光报警子模块，用于实现云计算平台模块3接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等不符合时发出的声音和灯光报警；

无线发送子模块，与智能终端模块5无线连接，用于实现声光报警信息的发送；

显示子模块，用于显示报警信息，同时显示报警的内容。

本发明实现了云计算平台模块3接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息等不符合时的声音和灯光报警，便于及时了解焊接设备的工作状态，避免焊接设备的进一步损坏；本发明设置无线发送子模块使得报警的信息能无线发送至智能终端模块，能够更好的实现报警信息的远程发送。

实施例10：

在实施例1的基础上，本发明实施例提供的物联网无线通信模块2的频谱资源的分配方法包括：

(1)初始化为资源分配量a_i,j＝0，资源分配系数为b_i,j＝0，

j∈M；N表示传输资源分配数量，M个频谱空洞；

(2)计算最大频谱空洞剩余速率资源量w和对应的频谱空洞序数m，以及当前最大的未分配业务最小需求速率资源量v和对应的序数n：

w＝max(W_use)；m＝{j|w_j＝w},w_j∈W_use；

v＝max(V_min)；n＝{i|v_i＝v},v_i∈V_min；

w_j表示第j个可用频谱空洞能够支撑的传输速率资源；v_i表示智能终端模块i的流媒体服务恒定速率；计算认知周期内，N个流媒体业务所需求的传输速率下限，最小资源需求量表示为v_n,min：得到M个频谱空洞能够分别支撑的传输速率资源量W_use；

(3)根据最大的未分配业务最小需求速率进行资源分配，生成资源分配结果b_m,n和a_m,n，并调整剩余资源W_use和未分配需求V_min：

(4)迭代步骤(2)、(3)，直至所有业务资源需求都进行分配决策，终止条件为v＝0。

本发明通过对频谱空洞分布情况感知和对流媒体业务的特殊需求的分析以及结合时域均衡的角度对属于认知用户的流媒体业务进行资源分配，能在尽量保障流媒体业务不中断的前提下为更多服务。本发明实现了采用紫蜂协议ZigBee接收所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的数字量参数的传输效率。同时为智能终端模块、云计算平台模块的无线传输提供了保障，实现了物联网无线通信模块的频谱资源的分配，确保了通信的畅通。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，包括：

焊接设备参数采集模块，用于采集焊接设备的电压、电流、速度和温度模拟量参数，并将模拟量参数转变成数字量参数；

物联网无线通信模块，采用紫蜂协议ZigBee接收所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的数字量参数；

云计算平台模块，用于接收物联网无线通信模块传输的焊接设备的数字量参数并存储，同时存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息；查看焊接时记录的历史数据，形成报表数据。

2.如权利要求1所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，还包括：

智能终端模块，通过所述物联网无线通信模块与云计算平台模块连接，用于通过紫蜂协议ZigBee查询云计算平台模块存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息；焊接时记录的历史数据，报表数据；

报警模块，通过所述物联网无线通信模块与云计算平台模块和智能终端模块连接，当云计算平台模块接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息不符合时，发出报警，并通知智能终端模块，智能终端模块远程关闭焊接设备。

3.如权利要求1所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述焊接设备参数采集模块具体包括：

模拟量参数输入子模块，用于接收焊接设备的电压、电流、速度和温度模拟量参数；由可变参考准位产生子模块产生并输入可变参考准位；

可变参考准位产生子模块，根据焊接设备输出所述模拟量参数中的参数峰值，并通过可变参考准位产生子模块的数值运算，产生可变参考准位，并输入至所述模拟量输入子模块；

数字量参数输出模块，用于通过模拟量参数输入子模块的判断比较，以使焊接设备参数采集模块输出数据能以可变参考准位为基准，以转换成焊接设备的电压、电流、速度和温度数字量参数，再输出至云计算平台模块。

4.如权利要求1所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述物联网无线通信模块具体包括：

第一节点控制子模块，用于焊接设备参数采集模块的初始化，获取监测到的电压、电流、速度和温度数字量参数；

第二节点控制子模块，用于实现串口初始化，与紫蜂协议ZigBee通讯，判断紫蜂协议ZigBee是否收到控制指令，对相应开关端口进行复位或置位操作，实现与所述云计算平台模块的通讯；

总控制子模块，用于实现串口初始化，用于与蓝牙或WIFI通讯，并将信息发送至第二节点控制子模块，实现与智能终端模块的通讯。

5.如权利要求2所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述智能终端模块向云计算平台模块发出ClientHello请求，首先，智能终端模块会发送一个通信加密的请求给云计算平台模块，该请求中包含了智能终端模块能够兼容的加密协议版本、加密算法套件以及压缩方法信息，由云计算平台模块来决定具体采用哪种加密协议和算法组合；同时该请求还包含一个由智能终端模块生成的随机数，后续过程中生成会话密钥时使用到这个随机数；

所述云计算平台模块向智能终端模块回应ServerHello消息，云计算平台模块收到智能终端模块请求后会返回一个回应消息，云计算平台模块在该消息中确定了使用的协议版本、加密算法套件以及云计算平台模块的数字证书，同时该消息中还包括一个由云计算平台模块生成的随机数；假如云计算平台模块要求对智能终端模块身份进行合法性验证，该消息中就会加入一项需要智能终端模块发送身份认证数字证书的请求条目；

所述智能终端模块对ServerHello消息进行回应，智能终端模块收到云计算平台模块的ServerHello消息以后，对云计算平台模块数字证书进行合法性检查，假如该证书不是合法的，智能终端模块就会直接断开连接或者向用户发送一个云计算平台模块不受信任的警告；如果证书通过了合法验证，智能终端模块会再次生成一个随机数，并使用云计算平台模块证书中的云计算平台模块公钥对该随机数进行加密，然后向云计算平台模块发送消息，该消息包含了加密的随机数、编码改变通知以及智能终端模块握手结束通知；

所述云计算平台模块回应握手阶段结束，云计算平台模块收到上述智能终端模块的回应消息后，使用自己的私钥对该消息中的加密随机数进行解密，然后使用三个随机数，各一个计算应用数据传输阶段所使用的会话秘钥，然后向智能终端模块发送消息，该消息包括编码改变确认以及云计算平台模块握手结束通知。

6.如权利要求1所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述云计算平台模块存储焊接设备的数字量参数、设定条件、焊接数据和报警信息的处理过程为：

将所述焊接设备参数采集模块转变的焊接设备的电压、电流、速度和温度数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息记录到云计算服务列表中；

根据所述云计算服务列表中的根据所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息的日期、类型和关键词进行标记，并存储到数据库内；

根据所述云计算服务列表通过云计算服务接口将待存储的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息数据写入对应的剩余存储空间中，以实现对数据的云计算存储；并对输入的所述数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息进行标记存储日期、访问频率和存储类型，存储到数据库内。

7.如权利要求6所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，进一步设置安全阈值，将数据库的存储健康度与安全阈值进行比较，统计大于所述安全阈值的所述数据库的存储池数量，并识别大于安全阈值的所述数据库的存储池的位置，给出应急存储提示。

8.如权利要求1所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述云计算平台模块包括：

划分存储子模块，用于将报表数据中的若干报表按预设条件划分至若干存储子区域分别进行存储；

生成子模块，用于获取所述存储子区域中的报表数据特征信息，并根据所述报表数据特征信息生成报表数据信息列表，以供用户根据所述报表数据信息列表对所述存储子区域中的报表进行相应的操作；

查询子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据的查询指令时，获取用户在所述报表数据信息列表中选择的相应存储子区域中的报表，并跳转至相应存储子区域中的报表；

修改子模块，用于当接收到焊接时记录的历史数据修改指令时，获取用户在所述报表数据总列表中选择的相应存储子区域中的报表，跳转至相应存储子区域中的报表并对所述报表进行修改。

9.如权利要求2所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述智能终端模块包括：

节能控制子模块，与云计算平台模块连接，用于云计算平台模块没有接收所述物联网无线通信模块传输的焊接设备的数字量参数和焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息时，让云计算平台模块处于待机模式；

待机触发子模块，用于获取识别到的节能控制子模块的监测条件，并监测所述云计算平台模块的当前状态是否满足监测条件，若是，则确定为监测到设定触发条件。

10.如权利要求2所述的基于物联网技术的焊接设备监控系统，其特征在于，所述报警模块包括：

声光报警子模块，用于实现云计算平台模块接收的焊接设备的数字量参数与存储焊接设备的设定条件、焊接数据和报警信息不符合时发出的声音和灯光报警；

无线发送子模块，与智能终端模块无线连接，用于实现声光报警信息的发送；

显示子模块，用于显示报警信息，同时显示报警的内容。

Images