CN1175598C - 利用电子邮件实现远程数据采集和监控的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明利用电子邮件(Email)实现远程数据采集和监控的方法，包括如下步骤：1)、图像采集器采集现场图像信息，压缩、组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送；机器运行状态采集装置将采集的各个变量进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送；2)、主机将接收的上述所有Email解压，转化成机器运行状态和现场景象信号显示，同时分析处理，将控制信息以Email的形式反馈到受控端。其采用Email形式、基于互联网进行远程数据采集和监控，系统成本低廉，接入非常方便；距离无限制，任何有Internet接入的地方都可以设作站点，进行现场场景和设备运行状态的监控。

Description

利用电子邮件实现远程数据采集和监控的方法及其系统
技术领域
本发明涉及远程监控技术，具体是一种利用电子邮件实行远程数据采集和工业监控的方法及其系统。
背景技术
近几年来，随着应用需求的发展和远程监控技术的提高，远程监控系统在越来越多的场所得到广泛应用，同时也出现了各种各样的远程监控系统。
然而，现在普遍使用的一些监控系统还有很多不足，比如它们只能对被监控地点进行图像监控，而对工作车间的机器运行状态(如转速、压力、转矩、温度等)却无法进行即时的监控，也就是说不能进行远程工业监控。而且，这些监控系统还受到距离和被监控地点自然环境的影响，这就导致了很多场所无法被监控，它的应用受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用Email(电子邮件)实行远程数据采集和远程工业监控的方法及其系统，不仅可以进行远程数据采集，而且可以实行远程工业监控，同时利用Email传输，使得系统监控不受距离和被监控地点自然环境的影响。
本发明提出的利用Email(电子邮件)实现远程数据采集和监控的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)、图像采集器采集现场图像信息，压缩、组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送；机器运行状态采集装置将采集的各个变量进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送；
2)、监控主机将接收的上述所有Email解压，转化成机器运行状态和现场景象信号显示，同时分析处理，将控制信息以Email的形式反馈到受控端。
利用Email(电子邮件)实现远程数据采集和监控的系统，其特征在于包括：
至少一个图像采集装置，它将摄像机采集的现场图像信息进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送Email；
至少一个机器运行状态采集装置，它将采集机器运行状态变量进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送Email；
以及接入互联网的监控主机，监控主机将接收的来自各个图像和机器运行状态采集装置的Email解压，转换成机器运行状态和现场景象信息显示，同时分析处理，将相关控制信息以Email的形式反馈到相应受控端。
本发明采用Email形式、基于互联网进行远程数据采集和监控，可对机器运行状态实行适时监控，系统成本低廉，接入非常方便。
距离无限制，任何有Internet接入的地方都可以设作站点(即任何有Internet接入的地方都可被监控)，实现现场场景和设备运行状态的监控。
附图说明
图1是本发明的系统结构图；
图2是其机器运行状态采集装置原理框图；
图3为其机器转速和稳定状态采集装置原理框图；
图4是其图像和机器运行状态采集装置的软件结构图；
图5是其总控软件结构图。
具体实施方式
如图1所示本发明是一个基于互联网的闭环控制系统，它以Email形式实现远程数据采集和监控。系统主要包括：若干图像采集装置，它将摄像机采集的现场图像信息进行压缩，组合成Email，间隔向主机发送；若干机器运行状态采集装置，它将采集的机器运行状态变量压缩，组合成Email，间隔向主机发送；以及监控主机，主机将接收的来自各个图像和机器运行状态采集装置的Email解压，转换成机器运行状态和现场景象信息送终端显示，同时进行分析处理，将相关控制信息以Email的形式反馈到相应受控机器端。
在被监控地点(或站点)，机器运行状态和图像数据采集器将现场的机器工作运行状态(如转速、力矩、压力、温度等)及图像定时录制成不同格式的数据文件。通过数据文件压缩模块将采集的机器运行状态及图像进行压缩，电子邮件组合控制软件将压缩后的数据文件组合成电子邮件，自动发送模块每隔一段时间以Email的形式将资料向总控室发送。总控室主机的电子邮件接收装置接收电于邮件，通过解压模块解压将电子邮件还原成机器运行状态及图像资料，送显示装置显示；同时，总控室可以将对被控站点的数据采集和控制系统的控制指令及数据以Email的形式发送到被监控站点，被控制站点随时修正数据采集的方式及形成数据文件的时间周期等，从而形成受控站点与总控室的闭环控制系统。
图2所示为机器运行状态采集装置框图。它由压力传感器(如MJ3040等)、A/D变换器、可编码逻辑阵列电路(CPID)、单片机以及USB接口控制芯片组成，A/D变换器连接于变量传感器和可编码逻辑阵列电路之间，可编码逻辑阵列电路的输出接到单片机的相应输入端，USB接口控制芯片通过AD、CB总线与单片机连接。从不同的受控现场，将不同的受控变量(如转速、力矩、温度、压力等)经过相应传感器检测、A/D转换后所获得的数据信息传输到CPLD芯片(XC9572)，进而送入单片机进行分析处理，最后从USB接口输出。
图3为机器转速和稳定状态采集装置原理框图。该转速采集装置由脉冲编码器、可编码逻辑阵列电路(CPID)、单片机以及USB接口控制芯片组成，可编码逻辑阵列电路连接在单片机输入端与脉冲编码器之间，USB接口控制芯片通过AD、CB总线与单片机连接。通过安装于机器旋转主轴的一个1024脉冲/转的脉冲编码器，将机器的实时转速转换为串行脉冲流和零位信息脉冲。将此信号输入到CPID芯片XC9572。CPLD9572为可编码逻辑阵列，可以把不同的逻辑设计线路固化于同一芯片内。XC9572将脉冲流和零位脉冲整型、编码、逻辑组合后输入到单片机MCU8751。MCU8751对于脉冲宽度采样和对相关输入信号进行处理，得到与转速相对应的数据量和稳定性相关的数据信息，并将通过AD总线、CB总线输出到USB接口控制芯片HW9911。HW9911将8位数据量转变为符合USB接口协议的数据，通过USB插口和外接USB电缆传送到受控数据处理控制系统。
本发明现场图像信号是通过现场的摄象机获得的，图像采集装置将图像信号处理后，以Email的形式向主机发送。
采集器对状态变量及图像资料的采集都是通过采集器中的智能模块，每一个模块对应一个变量，所以，可以根据现场的机器运行状态而设定采集器中的模块，以实现不同的功能(单一变量采集或多变量采集)。此技术关键是数据采集器中的模块和总控软件。
图3是RichPeace数据采集器软件框图。该软件主要包括以下模块：
数据采集模块，用于图像信号和机器运行状态变量的采集和处理。
数据文件压缩模块，此软件不仅对图像数据快速进行高度压缩处理，而且对能反映机器运行状态的每一个信息元都可进行快速压缩处理。
Email组合模块，能将处理过的图像数据和机器运行状态信息按设定的时间间隔自动迅速组合成Email，并以Email的形式通过发送装置发送出去。
电子邮件的自动发送模块，用于发送组合成的电子邮件；以及延时模块等。
采集器先进行工作状态变量及图像资料的采集，再进行数据压缩，组合成Email，给总控站点发Email。延迟一个时间间隔，重复以上步骤。由图可见技术的关键是对每一步进行自动控制的控制软件。
图4是总控软件框图，该软件主要包括以下模块：
电子邮件的自动接收模块，用于接受各被监控地点(站点)的组合成的电子邮件。
标识站号模块，此软件能将接收到的邮件快速进行信号识别，辨别出邮件反映的被监控点，使得终端显示和被监控点一一对应。
数据文件解压模块，此软件能将接收到的EInail快速解压，还原成原始图像数据文件和机器运行状态数据文件，将被监控地点的现场机器运行状态及景象送到终端显示装置。
显示模块，此软件不仅将现场景象完美显示，而且能将机器运行状态变量显示，观察者能通过终端显示装置看到每一个被监控地点的机器运行状态。
其工作过程是：主机首先接收各站点采集装置发来的Email，再将其标识站点，然后进行数据文件解压，最后将各站点的机器运行状态和现场景象进行显示，同时对相关控制量分析判断，进行信息反馈。然后延迟一个时间间隔，重复以上步骤。

Claims (4)

1、一个利用电子邮件实现远程数据采集和监控的系统，其特征在于包括：
至少一个图像采集装置，它将摄像机采集的现场图像信息进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送Email；
至少一个机器运行状态采集装置，它将采集机器运行状态变量进行压缩，组合成Email，通过互联网间隔向监控主机发送Email；
以及接入互联网的监控主机，监控主机将接收的来自各个图像和机器运行状态采集装置的Email解压，转换成机器运行状态和现场景象信息显示，同时分析处理，将相关控制信息以Email的形式反馈到相应受控端。
2、根据权利要求1所述利用电子邮件实现远程数据采集和监控的系统，其特征在于：所述机器运行状态采集装置由传感器、A/D变换器、可编码逻辑阵列电路、单片机以及USB接口控制芯片组成，A/D变换器连接于变量传感器和可编码逻辑阵列电路之间，可编码逻辑阵列电路的输出接到单片机的相应输入端，USB接口控制芯片通过AD、CB总线与单片机连接。
3、根据权利要求1所述利用电子邮件实现远程数据采集和监控的系统，其特征在于：所述机器运行状态采集装置是机器转速采集装置，该采集装置由脉冲编码器、可编码逻辑阵列电路、单片机以及USB接口控制芯片组成，可编码逻辑阵列电路连接在单片机输入端与脉冲编码器之间，USB接口控制芯片通过AD、CB总线与单片机连接。
4、根据权利要求2或3所述利用电子邮件实现远程数据采集和监控的系统，其特征在于：所述的可编码逻辑阵列电路采用XC9572芯片，单片机采用MCU8751，USB接口控制电路采用HW9911芯片。
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