CN116823211A - 一种设备设施智慧运维管理方法及其系统 - Google Patents

一种设备设施智慧运维管理方法及其系统 Download PDF

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CN116823211A CN202310540580.2A CN202310540580A CN116823211A CN 116823211 A CN116823211 A CN 116823211A CN 202310540580 A CN202310540580 A CN 202310540580A CN 116823211 A CN116823211 A CN 116823211A
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Abstract

本发明提出一种设备设施智慧运维管理方法及其系统，包括服务器获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；获取设备设施的需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间和保养时间段；根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息；根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修；若是，则据维修信息确定维修工具和维修人员；若否，则调取设备设施的生产计划信息确定设备设施的需求维修时间；通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器，并在数据传输过程中通过优化计算使其每一种连接协议与设备后数据传输均能够确保其准确性和实时性。

Description

一种设备设施智慧运维管理方法及其系统
技术领域
本发明涉及设备信息化技术领域，尤其涉及一种设备设施智慧运维管理方法及其系统。
背景技术
随着工业互联网、物联网、大数据等技术的不断发展和应用，传统设备管理正受到越来越大的挑战，其智能化、预测性需求日益提升。在这种情形下，如何提升设备管理有效性不再仅仅聚焦在检维修体系的管理效能和行为控制问题，而是要对设备运行和管理行为中产生的数据信息进行采集、分析和应用，也就是采用大数据模式对生产设备进行透视化、预测性管理；现有的设备设施智慧运维管理的方式需要经常通过人工对工厂的各流程段之间完成设备巡检任务，手动记录工厂设备的运行状况，这些设备参数不一，自成体系，大多都没有电子资料，不方便在线查询，大部分设备不能与服务器进行远程数据传输，且在传输数据过程中数据会受一些因素影响导致数据不够准确，为此提出一种设备设施智慧运维管理方法及其系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种设备设施智慧运维管理方法及其系统，以更加确切地解决上述所述现有的设备设施智慧运维管理的方式需要经常通过人工对工厂的各流程段之间完成设备巡检任务，设备参数不一，自成体系，大部分设备不能与服务器进行远程数据传输，且在传输数据过程中数据会受一些因素影响导致数据不够准确。
本发明通过以下技术方案实现的：一种设备设施智慧运维管理方法，所述方法包括以下步骤：
S1：服务器获取设备设施的基础数据信息；所述基础数据信息包括设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
S2：获取设备设施的保养信息，所述保养信息包括需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间和保养时间段；
S3：根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息；
S4：根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修；若是，则据维修信息确定维修工具和维修人员；若否，则调取设备设施的生产计划信息确定设备设施的需求维修时间；
S5：在维修完成后，维修人员将故障现象，故障原因以及解决故障的方法信息录入服务器数据库存储。
进一步的，所述服务器获取设备设施的基础数据信息的步骤中包括；
通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器；
服务器与具有通信接口的设备设施直接与车间的局域网进行通信连接，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，对设备设施开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
服务器根据工业以太网关的方式与不支持以太网通信的设备设施的PLC控制器连接，对设备设施数据的采集，实时获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态；
服务器根据部署远程IO对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备进行运行数据的采集，实时采集到设备的开机、运行、关机、报警、暂停状态。
进一步的，所述通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器的步骤中，包括；
在将每一设备的基础信息传输至服务器中对传输的数据进行优化数据计算；具体的，在对每一设备的基础信息传输通信阶段，用分时多址协议对第n个传输数据进行传输速率优化并对其传输数据的能量消耗优化。
进一步的，所述第n个传输数据进行传输速率优化的改进公式如下；
其中A是连接协议，Bn是信道增益，Cn是发射功率，Dn是噪声。
进一步的，所述传输数据的能量消耗优化的改进公式如下；
其中Tn为第n个传输数据所分配的通信时间的比例，Gn为传输数据的参数与梯度大小。
进一步的，所述根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息的步骤中包括；
服务器将基础数据信息与设备设施保养信息进行分析匹配，若设备运行时间到达设备所需要保养时间或服务器获取到设备发出故障报警信息，则确定设备需要维修。
进一步的，所述根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修的步骤中；
若设备运行时间到达设备所需要保养时间，则确定设备为待保养维修状态；
服务器若接收到设备故障报警信息，则确定设备需要马上维修。
设备设施智慧运维管理系统包括；
设备监测模块；用于获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
设备保养模块；用于展示需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间、保养时间段、保养计划和保养历史；
设备维修模块；用于确定维修工具和维修人员及对故障原因以及解决故障的方法信息录入。
进一步的，所述保养计划包括所需检查的项目、设备、计划开始时间、检查方式、录入方式；所述保养历史包括各个状态下，保养计划的内容及执行结果数据分析的数据。
本发明的有益效果：
1、通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器，并在数据传输过程中通过优化计算使其每一种连接协议与设备后数据传输均能够确保其准确性和实时性。
2、将每一设备的运行通过智能化自行检测，故障报警实时在线推送、设备运维大数据分析、故障预测、节能运维，通过运维大数据的支撑，形成设备监控-故障管理-运行维护闭环管理，设备远程监控与诊断，提高解决问题的效率，提前发现问题，将故障消灭在萌芽状态；有效的减少了人员的工作量，并使数据更加实时准确。
附图说明
图1为本发明的一种设备设施智慧运维管理方法及的流程示意图。
本申请为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明提出一种设备设施智慧运维管理方法，所述方法包括以下步骤：
S1：服务器获取设备设施的基础数据信息；基础数据信息包括设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；具体的通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器；数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理；工业生产设备数据采集是利用泛在感知技术对各种工业生产设备进行实时高效采集和云端汇聚；服务器与具有通信接口的设备设施直接与车间的局域网进行通信连接，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，对设备设施开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；具体的设备自身的通信协议、通信网口，不添加任何硬件，直接与车间的局域网进行连接，与数据采集服务器进行通信，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，一般可实现对设备开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集，及报警信息的记录。高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口，通过不同的数据传输协议，即可实现对设备运行状态的实时监测；服务器根据工业以太网关的方式与不支持以太网通信的设备设施的PLC控制器连接，对设备设施数据的采集，实时获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态；具体的工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议，通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取；服务器根据部署远程IO对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备进行运行数据的采集，实时采集到设备的开机、运行、关机、报警、暂停状态；远程IO模块，是工业级远程采集与控制模块，可提供了无源节点的开关量输入采集，通过对设备电气系统的分析，确定需要的电气信号，连接入远程IO模块，由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据，通过车间局域网传送给数据采集服务器；将设备的运行通过智能化自行检测，故障报警实时在线推送、设备运维大数据分析、故障预测、节能运维，通过运维大数据的支撑，形成设备监控-故障管理-运行维护闭环管理，设备远程监控与诊断，提高解决问题的效率，提前发现问题，将故障消灭在萌芽状态；有效的减少了人员的工作量，并使数据更加实时准确，可以解放对设备进行巡检的人员，在不浪费人力的基础上，能够及时对设备进行监控巡检。
S2：获取设备设施的保养信息，设备设施的保养信息为每一设备的保养信息，保养信息包括需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间和保养时间段；保养信息还包括巡检记录、保养计划、保养记录、报修记录等；
S3：根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息；具体为服务器将基础数据信息与设备设施保养信息进行分析匹配，若设备运行时间到达设备所需要保养时间或服务器获取到设备发出故障报警信息，则确定设备需要维修；设备所需要保养时间是指可以进行保养的时间范围，例如A设备的的保养时间段为1月1日至5日、3月1日至5日、5月1日至5日、7月1日至5日、9月1日至5日以及11月1至5日，设备所需要保养时间具体的为设备每次保养后再进行下一次保养的间隔时间段，具体的在获取的基础数据信息中的设备以前一次保养时间点开始计算累计使用的时间到达需要保养的时间点，则服务器认为设备是需要保养的，并提醒维保人员。
S4：根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修；具体的若设备运行时间到达设备所需要保养时间，则确定设备为待保养维修状态；服务器若接收到设备故障报警信息，则确定设备需要马上维修；较于传统的设备运维方式中的出了问题在修理，智能化更讲求预防性维护。通过预防性的分析和预警，一方面可以帮助维修技术人员提前安排一些重要的预防维修措施，以防止宕机的情况出现；另一方面，通过对预防维护的智能调度，企业可以有充分的时间为设备升级或更新做准备；若是，则据维修信息确定维修工具和维修人员；具体的为根据历史记录的设备维修项目对应所需要的维修工具及维修这一项目维修人员所需要花费的时间，根据此设备用于生产计划中所允许耽搁的时间，分配人员加急维修；若否，则调取设备设施的生产计划信息确定设备设施的需求维修时间；具体的为根据历史记录的设备维修项目对应所需要的维修工具及维修这一项目维修人员所需要花费的时间，根据此设备用于生产计划中所允许维修的时间，分配人员。
S5：在维修完成后，维修人员将故障现象，故障原因以及解决故障的方法信息录入服务器数据库存储，将其他检查的项目、设备故障点、维修的时间、检查方式、顺带保养项目均录入服务器中进行数据更新存储。
在本实施例中，通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器的步骤中，包括；在将每一设备的基础信息传输至服务器中对传输的数据进行优化数据计算；具体的，在对每一设备的基础信息传输通信阶段，需要考虑用于传输数据的用于分时多址协议对第n个传输数据进行传输速率优化并对其传输数据的能量消耗优化；所述第n个传输数据进行传输速率优化的改进公式如下；其中A是连接协议，Bn是信道增益，Cn是发射功率，Dn是噪声；进一步假设Bn在学习时间内是常数，那么第n个传输数据所分配的通信时间的比例则记为Tn，传输数据的参数与梯度大小记为Gn，并假设它们的大小在整个学习过程中是恒定的，则每个传输数据的传输速率为；Vn＝Gn/Tn，这被证明是最节能的传输策略，为了在持续时间Tn内发送Gn，则传输数据的能量消耗优化的改进公式如下；/>其中Tn为第n个传输数据所分配的通信时间的比例，Gn为传输数据的参数与梯度大小；从而确定最佳局部精度水平，通过优化计算对每一设备作为节点收集到的数据进行滤波降噪处理，减少数据误差，确保了设备在通过每一种连接协议与服务器终端之间的数据传输均能够确保其准确性和实时性。
一种设备设施智慧运维管理系统，包括；设备监测模块；用于获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；设备保养模块；用于展示需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间、保养时间段、保养计划和保养历史；设备维修模块；用于确定维修工具和维修人员及对故障原因以及解决故障的方法信息录入；保养计划包括所需检查的项目、设备、计划开始时间、检查方式、录入方式；保养历史包括各个状态下，保养计划的内容及执行结果数据分析的数据。
具体的通过不同智能化程度的设备设施选择不同的设备监测模块实现其连接协议，使其能够智能实时的对设备进行监控，服务器与具有通信接口的设备设施直接与车间的局域网进行通信连接，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，对设备设施开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；具体的设备自身的通信协议、通信网口，不添加任何硬件，直接与车间的局域网进行连接，与数据采集服务器进行通信，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，一般可实现对设备开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集，及报警信息的记录。高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口，通过不同的数据传输协议，即可实现对设备运行状态的实时监测；服务器根据工业以太网关的方式与不支持以太网通信的设备设施的PLC控制器连接，对设备设施数据的采集，实时获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态；具体的工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议，通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取；服务器根据部署远程IO对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备进行运行数据的采集，实时采集到设备的开机、运行、关机、报警、暂停状态；远程IO模块，是工业级远程采集与控制模块，可提供了无源节点的开关量输入采集，通过对设备电气系统的分析，确定需要的电气信号，连接入远程IO模块，由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据，通过车间局域网传送给数据采集服务器；将设备的运行通过智能化自行检测，故障报警实时在线推送、设备运维大数据分析、故障预测、节能运维，通过运维大数据的支撑，形成设备监控-故障管理-运行维护闭环管理，设备远程监控与诊断，提高解决问题的效率，提前发现问题，将故障消灭在萌芽状态；有效的减少了人员的工作量，并使数据更加实时准确，可以解放对设备进行巡检的人员，在不浪费人力的基础上，能够及时对设备进行监控巡检，有效的解决了因人工巡检的准确性、延时性和历史数据的查找性，其能够及时高效的将设备的基础数据信息传输至服务器中对数据进行分析存储；数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理；工业生产设备数据采集是利用泛在感知技术对各种工业生产设备进行实时高效采集和云端汇聚；服务器在获取设备的基础信息后与保养模块内的保养信息进行分析匹配，并将匹配过程即结果显示于保养模块上，设备维修模块根据保养或维修计信息合理安排维修工具和维修人员及，并在维修后供维修人员对维修保养信息的记录。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：服务器获取设备设施的基础数据信息；所述基础数据信息包括设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
S2：获取设备设施的保养信息，所述保养信息包括需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间和保养时间段；
S3：根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息；
S4：根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修；若是，则据维修信息确定维修工具和维修人员；若否，则调取设备设施的生产计划信息确定设备设施的需求维修时间；
S5：在维修完成后，维修人员将故障现象，故障原因以及解决故障的方法信息录入服务器数据库存储。
2.根据权利要求1所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述服务器获取设备设施的基础数据信息的步骤中包括；
通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器；
服务器与具有通信接口的设备设施直接与车间的局域网进行通信连接，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，对设备设施开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
服务器根据工业以太网关的方式与不支持以太网通信的设备设施的PLC控制器连接，对设备设施数据的采集，实时获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态；
服务器根据部署远程IO对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备进行运行数据的采集，实时采集到设备的开机、运行、关机、报警、暂停状态。
3.根据权利要求2所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述通过不同智能化程度的设备设施选择不同的连接协议将基础数据信息传输至服务器的步骤中，包括；
在将每一设备的基础信息传输至服务器中对传输的数据进行优化数据计算；具体的，在对每一设备的基础信息传输通信阶段，用分时多址协议对第n个传输数据进行传输速率优化并对其传输数据的能量消耗优化。
4.根据权利要求3所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述第n个传输数据进行传输速率优化的改进公式如下；
其中A是连接协议，Bn是信道增益，Cn是发射功率，Dn是噪声。
5.根据权利要求4所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述传输数据的能量消耗优化的改进公式如下；
其中Tn为第n个传输数据所分配的通信时间的比例，Cn为传输数据的参数与梯度大小。
6.根据权利要求1所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述根据基础数据信息与设备设施保养信息确定维修信息的步骤中包括；
服务器将基础数据信息与设备设施保养信息进行分析匹配，若设备运行时间到达设备所需要保养时间或服务器获取到设备发出故障报警信息，则确定设备需要维修。
7.根据权利要求6所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述根据维修信息判断设备设施是否需要立即维修的步骤中；
若设备运行时间到达设备所需要保养时间，则确定设备为待保养维修状态；
服务器若接收到设备故障报警信息，则确定设备需要马上维修。
8.根据权利要求1-7所述的一种设备设施智慧运维管理方法，其特征在于，所述设备设施智慧运维管理系统包括；
设备监测模块；用于获取设备设施的开机、运行、暂停、关机、报警状态的采集，及报警信息的记录；
设备保养模块；用于展示需保养设备设施的位置、保养项目、需求保养时间、保养时间段、保养计划和保养历史；
设备维修模块；用于确定维修工具和维修人员及对故障原因以及解决故障的方法信息录入。
9.根据权利要求1所述的一种设备设施智慧运维管理系统，其特征在于，所述保养计划包括所需检查的项目、设备、计划开始时间、检查方式、录入方式；所述保养历史包括各个状态下，保养计划的内容及执行结果数据分析的数据。
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