CN115373403B - 一种建筑机械设备巡检服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑机械设备巡检服务系统，涉及设备检测技术领域，解决了现有技术在巡检过程中需要先判断机械设备是否出现问题，再根据分析结果进行巡检，无法对机械设备进行有效巡检，导致巡检服务质量不能满足要求的技术问题；本发明在进行机械设备巡检之前，根据环境数据、巡检规划以及设备参数计算巡检评估系数，并以此筛选出需要巡检的机械设备作为目标设备；能够降低巡检任务量，并保证巡检工作的有序进行以及巡检质量；本发明分析若干目标设备的巡检环境，根据巡检环境分析结果将目标设备划入第一设备或者第二设备，根据划分结果选择合适的巡检设备，巡检设备按照巡检路线完成自动巡检；在保证巡检效率的同时，提高巡检质量。

Description

一种建筑机械设备巡检服务系统

技术领域

本发明属于设备检测领域，涉及一种建筑机械设备自动化巡检技术，具体是一种建筑机械设备巡检服务系统。

背景技术

建筑机械设备在投入项目长期运转之后，根据使用时间以及使用频率，其设备情况从最初的正常运行到后期出现各种问题是一个动态变化的过程，因此需要对项目上的机械设备进行自建或者维保工作，保证各种机械设备的正常运行。

现有技术(公开号为CN114265407A的发明专利申请)公开了一种建筑机械设备巡检服务系统，通过模拟地图终端生成局部环境模拟地图，并结合检测到的机械设备的工作状态激活检修车，检修车按照设定好的移动路线移动并完成检修，能够降低人工成本，提高工作效率。现有技术在对机械设备进行检修时，基于工作数据和拍摄的图像确定机械设备是否出现问题，若出现问题则激活对应的检修车并根据移动路线自动控制，仅根据图像和工作数据无法全面准确的判定机械设备故障，且在确定问题之后再进行巡检无法实现通过巡检来避免故障的目标，导致机械设备的巡检服务效率和质量不能满足要求；因此，亟须一种建筑机械设备巡检服务系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种建筑机械设备巡检服务系统，用于解决现有技术在巡检过程中需要先判断机械设备是否出现问题，再根据分析结果进行巡检，无法对机械设备进行有效巡检，导致巡检服务质量不能满足要求的技术问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种建筑机械设备巡检服务系统，包括中央分析模块，以及与之相连接的数据采集模块、智能终端和巡检设备，数据采集模块与数据库相连接，巡检设备包括无人机和巡检车；

数据采集模块通过提取建筑项目的环境数据和各机械设备的设备关联信息，并发送至中央分析模块；其中，设备关联信息包括位置信息和设备参数；

中央分析模块对环境数据和设备参数进行联合分析获取各机械设备的巡检评估系数；基于巡检评估系数与对应阈值的比较确定若干目标设备；

中央分析模块根据目标设备对应的巡检环境合理选择巡检设备，结合若干目标设备的位置信息规划巡检路线，并控制所述巡检设备进行自动巡检。

优选的，所述中央分析模块分别与数据采集模块、智能终端和巡检设备通信和/或电气连接，且所述智能终端包括智能穿戴设备、手机和电脑；

所述数据采集模块与所述数据库通信和/或电气连接，且所述数据库与气象平台通信连接；所述巡检车单独或者联合乘坐的巡检人员完成巡检工作。

优选的，所述数据库定时通过气象平台获取环境预测数据，以及存储通过环境传感器获取的环境历史数据，并基于环境历史数据对环境预测数据进行更新；

所述数据采集模块提取建筑项目对应的环境数据和设备关联信息，数据检查之后发送至中央分析模块；其中，环境数据包括环境预测数据和环境历史数据。

优选的，所述中央分析模块对环境数据以及设备参数进行联合分析，获取对应机械设备的所述巡检评估系数，包括：

从所述环境数据提取会对机械设备运行状态产生影响的环境要素i；将环境要素预测均值标记为YJi，环境要素历史均值标记为LJi；提取设备参数中的服役时长并标记为FS；其中，i为环境要素的编号，且i＝1，2，……，n；

通过公式XPX＝α×(|YJ1-TYJ1|+|YJ2-TYJ2|+……+|YJn-TYJn|)×(|LJ1-TLJ1|+|LJ2-TLJ2|+……+|LJn-TLJn|)×exp(FS-TFS)获取该机械设备的巡检评估系数XPX；其中，α为大于0的比例系数，TYJi为环境要素i的推荐预测均值，TLJi为环境要素i的推荐历史均值，TFS为机械设备的推荐服役时长。

优选的，所述中央分析模块根据所述巡检评估系数直接确定所述目标设备，包括：

将各所述机械设备的巡检评估系数XPX与对应的巡检评估阈值XPY进行比较；当XPX≥XPY时，则将该机械设备标记为目标设备；其中，巡检评估阈值根据经验为各机械设备设定。

优选的，所述中央分析模块结合巡检规划以及巡检评估系数分析巡检处理进度，包括：

提取预先设定的巡检规划，并从中提取机械设备下一次巡检时刻与当前时刻的时间差值，并标记为SC；当SC≥YSC，且XPX≥XPY时，则提取该机械设备最近的巡检记录；其中，YSC为时长阈值

分析判断该巡检记录中出现的巡检问题是否处理完毕；是，则将该机械设备确定为目标设备；否，则进行处理进度预警和跟踪。

优选的，所述中央分析模块对若干所述目标设备的巡检环境进行分析；判断巡检环境是否适合巡检车进行工作；是，将该目标设备标记为第一设备；否，将该目标设备标记为第二设备。

优选的，所述中央分析模块提取若干所述目标设备的位置信息，以所述巡检车的存放位置为起点，基于路径规划原则为若干第一设备规划巡检路线；以及

以所述无人机的停放位置为起点，基于路径规划原则为若干第二设备规划巡检路线；其中，路径规划原则包括效率优先原则或者重点巡检原则。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明在进行机械设备巡检之前，根据环境数据、巡检规划以及设备参数计算巡检评估系数，并以此筛选出需要巡检的机械设备作为目标设备，然后根据各目标设备的巡检环境来合理选择巡检设备，最后根据各目标设备的位置信息规划巡检路线，并完成机械设备的自动化巡检；能够降低巡检任务量，并保证巡检工作的有序进行以及巡检质量。

2.本发明分析若干目标设备的巡检环境，根据巡检环境分析结果将目标设备划入第一设备或者第二设备，根据划分结果选择合适的巡检设备，巡检设备按照巡检路线完成自动巡检；在保证巡检效率的同时，提高巡检质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的工作步骤示意图；

图2为本发明的系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，本发明第一方面实施例提供了一种建筑机械设备巡检服务系统，包括中央分析模块，以及与之相连接的数据采集模块、智能终端和巡检设备，数据采集模块与数据库相连接，巡检设备包括无人机和巡检车；

数据采集模块通过提取建筑项目的环境数据和各机械设备的设备关联信息，并发送至中央分析模块；中央分析模块对环境数据和设备参数进行联合分析获取各机械设备的巡检评估系数；基于巡检评估系数与对应阈值的比较确定若干目标设备；中央分析模块根据目标设备对应的巡检环境合理选择巡检设备，结合若干目标设备的位置信息规划巡检路线，并控制巡检设备进行自动巡检。

现有技术在进行机械设备巡检时，默认将所有的机械设备纳入巡检范围内，根据各机械设备的位置来合理规划巡检路线，最后调度巡检车沿着巡检路线完成机械设备的巡检。各机械设备并不会同时出现问题，其故障周期也并不相同，因此将所有机械设备纳入巡检范围会增大巡检任务量，而且仅靠巡检车无法对狭小以及过高的机械设备进行巡检，进而影响巡检质量。

本发明申请在进行机械设备巡检之前，根据环境数据、巡检规划以及设备参数计算巡检评估系数，并以此筛选出需要巡检的机械设备作为目标设备，然后根据各目标设备的巡检环境来合理选择巡检设备，最后根据各目标设备的位置信息规划巡检路线，并完成机械设备的自动化巡检；能够降低巡检任务量，并保证巡检工作的有序进行以及巡检质量。

本发明申请中中央分析模块分别与数据采集模块、智能终端和巡检设备通信和/或电气连接，且智能终端包括智能穿戴设备、手机和电脑；数据采集模块与数据库通信和/或电气连接，且数据库与气象平台通信连接；巡检车单独或者联合乘坐的巡检人员完成巡检工作。

中央分析模块主要进行数据处理，与数据采集模块和智能终端进行数据交互。智能终端主要对数据处理过程进行显示以及预警。数据采集模块则通过数据库完成数据采集；当然，必要时候数据采集模块也可以直接从各种类型传感器直接获取需要的数据。数据库与气象平台、各类型环境传感器进行数据交互，及时对数据进行存储。这里的各类型环境传感器用于采集对机械设备存在影响的数据，包括温度传感器、风速风向传感器、湿度传感器等。

一个优选的实施例，本发明申请中数据库定时通过气象平台获取环境预测数据，以及存储通过环境传感器获取的环境历史数据，并基于环境历史数据对环境预测数据进行更新；数据采集模块提取建筑项目对应的环境数据和设备关联信息，数据检查之后发送至中央分析模块。

一般仅结合环境历史数据来分析机械设备是否需要巡检，如过去一段时间风力较大，需要对塔吊、简易电梯等高空作业设备进行检测，判断是否由于狂风影响导致位置偏移或工作异常。而本发明申请则是结合环境预测数据来判断是否需要进行巡检，如未来会出现台风天气，则判断某些高空作业设备是否能够承受住该种天气。显然，本发明申请的未来与历史结合方案更加能够保证巡检效果。

随着时间的推移，会通过各类型环境传感器采集到数据，此时以实际采集到的数据为准对相应时刻的环境预测数据进行覆盖更新，如在T1时刻获取的温度历史数据WL1，温度预测数据WY1，在T2(T2在T1之后)时刻获取了温度历史数据WL2和温度预测数据WY2，则用WL2更新WY1。

在一个优选的实施例中，中央分析模块对环境数据以及设备参数进行联合分析，获取对应机械设备的巡检评估系数，包括：

从环境数据提取会对机械设备运行状态产生影响的环境要素i；将环境要素预测均值标记为YJi，环境要素历史均值标记为LJi；提取设备参数中的服役时长并标记为FS；通过公式XPX＝α×(|YJ1-TYJ1|+|YJ2-TYJ2|+……+|YJn-TYJn|)×(|LJ1-TLJ1|+|LJ2-TLJ2|+……+|LJn-TLJn|)×exp(FS-TFS)获取该机械设备的巡检评估系数XPX。

这里指的会对机械设备运行状态产生影响的环境要素包括温度、湿度、风力等，将这些环境要素进行编号，然后计算预测均值和历史均值，结合机械设备的服役时长即可获取对应的巡检评估系数。

TYJi为环境要素i的推荐预测均值，TLJi为环境要素i的推荐历史均值，TFS为机械设备的推荐服役时长。机械设备对应的某环境要素的推荐值一般是范围，本发明申请取最优推荐值或者范围的平均值。通过巡检评估系数的计算公式可知，当环境要素偏离推荐值、服役时长靠近甚至超过推荐值时，会巡检评估系数的数值增大，以此来判定哪些机械设备需要进行巡检。

在计算出机械设备对应的巡检评估系数之后，可以以此直接确定其是否为目标设备。中央分析模块根据巡检评估系数直接确定目标设备，包括：

将各机械设备的巡检评估系数XPX与对应的巡检评估阈值XPY进行比较；当XPX≥XPY时，则将该机械设备标记为目标设备。

当XPX≥XPY时，说明某环境要素偏离了推荐值或者服役时长较长，联合起来即可判定该机械设备为目标设备。需要注意的是，巡检评估阈值根据经验为各机械设备设定，也就是说各机械设备对应的巡检评估阈值并不一定相同，巡检评估阈值需要根据机械设备的工作环境以及制造材料来设定。

在另外一个优选的实施例中，中央分析模块结合巡检规划以及巡检评估系数分析巡检处理进度，包括：

提取预先设定的巡检规划，并从中提取机械设备下一次巡检时刻与当前时刻的时间差值，并标记为SC；当SC≥YSC，且XPX≥XPY时，则提取该机械设备最近的巡检记录；分析判断该巡检记录中出现的巡检问题是否处理完毕；是，则将该机械设备确定为目标设备；否，则进行处理进度预警和跟踪。

结合巡检规划主要是判断已经巡检出现的问题是否及时处理。若在规定时间内没有处理完巡检问题时，则对处理进度进行预警和跟踪。若时间差值小于时长阈值时，则可以直接进行下一次巡检了，此时XPX≥XPY则直接确定目标设备，进行下一次的巡检任务。巡检规划是根据制造商建议或者巡检人员经验为各机械设备制定的定期巡检计划。

一个优选的实施例，中央分析模块对若干目标设备的巡检环境进行分析；判断巡检环境是否适合巡检车进行工作；是，将该目标设备标记为第一设备；否，将该目标设备标记为第二设备。

也就是说根据巡检环境来判断巡检车能否完成巡检工作，当巡检车能够完成巡检工作时，则将该机械设备标记为第一设备，否则标记为第二设备。需要注意的是，同一机械设备既可以是第一设备，也可以是第二设备，如塔吊下半部分为可以通过巡检车巡检，而上半部分没法通过巡检车进行巡检，则通过无人机来巡检其上半部分。

接着中央分析模块提取若干目标设备的位置信息，以巡检车的存放位置为起点，基于路径规划原则为若干第一设备规划巡检路线；以及以无人机的停放位置为起点，基于路径规划原则为若干第二设备规划巡检路线。

本发明申请中的路径规划原则包括效率优先原则或者重点巡检原则。基于效率优先原则规划的巡检路线路程较短，而基于重点巡检原则规划的巡检路线能够将核心设备优先巡检。这里的核心设备是预先设定的，如建筑工期较紧，塔吊需要频繁使用，而起重机不需要，则塔吊是核心设备，起重机为非核心设备。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

数据采集模块通过提取建筑项目的环境数据和各机械设备的设备关联信息，并发送至中央分析模块。

中央分析模块对环境数据和设备参数进行联合分析获取各机械设备的巡检评估系数；基于巡检评估系数与对应阈值的比较确定若干目标设备。

中央分析模块根据目标设备对应的巡检环境合理选择巡检设备，结合若干目标设备的位置信息规划巡检路线，并控制巡检设备进行自动巡检。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，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法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.一种建筑机械设备巡检服务系统，包括中央分析模块，以及与之相连接的数据采集模块、智能终端和巡检设备，数据采集模块与数据库相连接，巡检设备包括无人机和巡检车，其特征在于：

数据采集模块通过提取建筑项目的环境数据和各机械设备的设备关联信息，并发送至中央分析模块；其中，设备关联信息包括位置信息和设备参数；

中央分析模块对环境数据和设备参数进行联合分析获取各机械设备的巡检评估系数；基于巡检评估系数与对应阈值的比较确定若干目标设备；

中央分析模块根据目标设备对应的巡检环境合理选择巡检设备，结合若干目标设备的位置信息规划巡检路线，并控制所述巡检设备进行自动巡检；

所述中央分析模块对环境数据和设备参数进行联合分析获取对应机械设备的巡检评估系数，包括：

从所述环境数据提取会对机械设备运行状态产生影响的环境要素i；将环境要素预测均值标记为YJi，环境要素历史均值标记为LJi；提取设备参数中的服役时长并标记为FS；其中，i为环境要素的编号，且i=1，2，……，n；

通过公式XPX=α×(|YJ1-TYJ1|+|YJ2-TYJ2|+……+|YJn-TYJn|)×(|LJ1-TLJ1|+|LJ2-TLJ2|+……+|LJn-TLJn|)×exp(FS-TFS)获取该机械设备的巡检评估系数XPX；其中，α为大于0的比例系数，TYJi为环境要素i的推荐预测均值，TLJi为环境要素i的推荐历史均值，TFS为机械设备的推荐服役时长。

2.根据权利要求1所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述中央分析模块分别与数据采集模块、智能终端和巡检设备通信和/或电气连接，且所述智能终端包括智能穿戴设备、手机和电脑；

所述数据采集模块与所述数据库通信和/或电气连接，且所述数据库与气象平台通信连接；所述巡检车单独或者联合乘坐的巡检人员完成巡检工作。

3.根据权利要求2所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述数据库定时通过气象平台获取环境预测数据，以及存储通过环境传感器获取的环境历史数据，并基于环境历史数据对环境预测数据进行更新；

所述数据采集模块提取建筑项目对应的环境数据和设备关联信息，数据检查之后发送至中央分析模块；其中，环境数据包括环境预测数据和环境历史数据。

4.根据权利要求1所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述中央分析模块根据所述巡检评估系数直接确定所述目标设备，包括：

将各所述机械设备的巡检评估系数XPX与对应的巡检评估阈值XPY进行比较；当XPX≥XPY时，则将该机械设备标记为目标设备；其中，巡检评估阈值根据经验为各机械设备设定。

5.根据权利要求1所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述中央分析模块结合巡检规划以及巡检评估系数分析巡检处理进度，包括：

提取预先设定的巡检规划，并从中提取机械设备下一次巡检时刻与当前时刻的时间差值，并标记为SC；当SC≥YSC，且XPX≥XPY时，则提取该机械设备最近的巡检记录；其中，YSC为时长阈值

分析判断该巡检记录中出现的巡检问题是否处理完毕；是，则将该机械设备确定为目标设备；否，则进行处理进度预警和跟踪。

6.根据权利要求1所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述中央分析模块对若干所述目标设备的巡检环境进行分析；判断巡检环境是否适合巡检车进行工作；是，将该目标设备标记为第一设备；否，将该目标设备标记为第二设备。

7.根据权利要求6所述的一种建筑机械设备巡检服务系统，其特征在于，所述中央分析模块提取若干所述目标设备的位置信息，以所述巡检车的存放位置为起点，基于路径规划原则为若干第一设备规划巡检路线；以及

以所述无人机的停放位置为起点，基于路径规划原则为若干第二设备规划巡检路线；其中，路径规划原则包括效率优先原则或者重点巡检原则。