CN207571540U - 玻璃生产线设备监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于监控技术领域，提供了一种玻璃生产线设备监控系统，包括：传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM短信模块；传感器模块通过电缆与Modbus信号模块相连；Modbus信号模块通过通讯电缆与监控主机模块相连；监控主机模块通过通讯电缆与GSM短信模块相连；传感器模块将采集的信号传输给Modbus信号模块，Modbus信号模块将接收的信号进行数字量处理，并输出给监控主机模块，监控主机模块将接收信号超过预设监控点产生的报警信息传输给GSM短信模块，GSM短信模块将接收的报警信息传输给用户终端，用户终端也可以向短信模块发送短信，来控制现场设备的动作。上述监控系统通过将Modbus通信与移动GSM通信集成在一起，形成设备监控系统，从而实现了远程监控。

Description

玻璃生产线设备监控系统

技术领域

本实用新型属于自动化监控技术领域，尤其涉及一种玻璃生产线设备监控系统。

背景技术

由于玻璃行业生产工艺的特殊性，其所有生产设备必须24小时连续可靠运行。当设备在运行的过程中出现问题时，轻则影响生产的玻璃的产量，重则导致安全事故的产生，由此可见，玻璃生产线设备在玻璃生产过程中起到十分重要的作用。

目前，玻璃企业都是通过专业工人对玻璃生产设备使用状况进行人工监控，无法实现远程通信，设备监控系统不够智能化和系统化，同时企业的运行成本也较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种玻璃生产线设备监控系统，以解决现有技术中需要通过工人对玻璃生产线设备的使用状况进行监控，以及由于人工监控所带来的人工费用较高，进而使得企业运行成本较高的问题。

本实用新型实施例提供了一种玻璃生产线设备监控系统，包括：传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM短信模块；所述传感器模块通过电缆与Modbus信号模块相连；所述Modbus信号模块通过通讯电缆与监控主机模块相连；所述监控主机模块通过通讯电缆与GSM短信模块相连；

所述传感器模块将采集的信号传输给Modbus信号模块，所述Modbus信号模块将接收的信号进行数字量处理，并将数字量处理后的信号输出给监控主机模块，所述监控主机模块将接收信号超过预设监控点产生的报警信息传输给GSM短信模块，同时接收GSM短信模块的传送的数据，所述GSM短信模块将接收的报警信息传输给用户终端，同时接收用户终端发送的信息。

可选的，所述传感器包括用于采集生产线设备温度大小的温度传感器单元、采集生产线设备电流大小的电流传感器单元和用于采集生产线设备电平信号量的开关信号传感器单元；

所述温度传感器单元、电流传感器单元和开关信号传感器单元分别与Modbus信号模块相连。

可选的，所述Modbus信号模块包括用于对温度传感器单元采集的温度进行数字量处理的Modbus温度信号单元、用于对电流传感器单元采集的电流进行数字量处理的Modbus电流信号单元和用于对开关信号传感器单元采集的电平信号量进行数字量处理的Modbus开关信号单元；

所述Modbus温度信号单元与温度传感器单元相连，所述Modbus电流信号单元与电流传感器单元相连，所述Modbus开关信号单元与开关信号传感器单元相连。

可选的，所述Modbus温度信号单元、Modbus电流信号单元和Modbus开关信号单元之间采用并行的方式相连接。

可选的，在所述Modbus信号模块与监控主机模块之间的通讯电缆上设置中继器。

可选的，所述Modbus信号模块通过RS485通讯电缆与监控主机模块相连。

可选的，所述监控主机模块通过RS232通讯电缆与GSM短信模块相连。

可选的，所述玻璃生产线设备监控系统还包括RS232转RS485转换器，所述监控主机模块的RS232串口与RS232转RS485转换器一端相连，所述RS232转RS485转换器另一端与Modbus信号模块相连。

可选的，所述玻璃生产线设备监控系统还包括USB转RS485转换器，所述监控主机模块的USB接口与USB转RS485转换器一端相连，所述USB转RS485转换器另一端与Modbus信号模块相连。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例通过采用通讯电缆将传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM短信模块相连，从而实现将传感器模块采集的信号传输给Modbus信号模块，Modbus信号模块将接收的信号经过数字量处理并传输给监控主机模块，监控主机模块当接收的信号超过预设监控点时会产生报警信息，并将报警信息传输给GSM短信模块，进而GSM短信模块将报警信息传输给用户终端，用户终端也可以通过短信模块将信息发送给监控主机模块，实现对现场设备的控制。通过将Modbus通信与移动GSM通信集成在一起，实现设备的监控系统，从而实现远程监控，解决现有技术中通过人工对玻璃生产线设备的使用状况进行监控的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的玻璃生产线设备监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的玻璃生产线设备监控系统的另一种结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的玻璃生产线设备监控系统的又一种结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的玻璃生产线设备监控系统的结构示意图，详述如下：

玻璃生产线设备监控系统包括：传感器模块101、Modbus信号模块102、监控主机模块103和GSM短信模块104；传感器模块101通过电缆与Modbus信号模块102相连；Modbus信号模块102通过通讯电缆与监控主机模块103相连；监控主机模块103通过通讯电缆与GSM短信模块104相连。

传感器模块101将采集的信号传输给Modbus信号模块102，Modbus信号模块102将接收的信号进行数字量处理，并将数字量处理后的信号输出给监控主机模块103，监控主机模块103将接收信号超过预设监控点产生的报警信息传输给GSM短信模块104，同时接收GSM短信模块的传送的数据，GSM短信模块104将接收的报警信息传输给用户终端，同时接收用户终端发送的信息。

容易理解的，在玻璃生产线设备的监控中需要了解设备的一些参数，这里通过将传感器与设备相连，从而获取设备运行时监控点的参数。在传感器获取设备的运行参数后，将参数传输至Modbus信号模块102。

Modbus信号模块102是一种带有标准modbus RTU通讯功能的模块，从而实现与监控主机模块103进行通讯。Modbus通信协议是由施耐德电气公司发明的一种用于工业现场的总线协议，目前已被用于数据采集和过程监控。Modbus信号模块102需要与传感器的类型相一致，对于一般的传感器模块都有与其对应的Modbus信号模块。通过Modbus信号模块102实现将传感器采集的信号进行数字量处理，使得转换后的数据能够传输至监控主机模块103。

其中，在监控主机模块103通过组态软件将Modbus信号模块102与GSM短信模块104这两个模块之间建立通讯连接。监控主机模块103在接收到Modbus信号模块102传输的数字量信号后，一方面，可以对接收的数据进行处理和显示，并且还可以观看设备的历史数据，对数据进行归档及整理，以及在需要纸质的设备的数据时，对数据进行打印；另一方面，监控主机模块103通过使用组态软件设置监控点，当监控主机模块103接收到的设备参数超过预设的监控点时，将会产生报警信息，并将报警信息传输给GSM短信模块104。

GSM短信模块104在接收到监控主机模块103发送的报警信息后，将报警信息以短信的形式发送至用户终端，比如用户的手机上，使得用户能够在设备参数出现异常时，及时收到这一异常通知，并进行处理；同时，用户终端也可以通过GSM短信模块104将信息发送给监控主机模块103，实现对现场设备的控制。

上述玻璃生产线设备监控系统，通过将传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM通信模块通过通讯电缆相连，从而实现将传感器模块采集的信号传输给Modbus信号模块，Modbus信号模块将接收的信号经过数字量处理并传输给监控主机模块，通过监控主机模块实现对采集的设备的历史数据的管理以及数据的归档，监控主机模块还可以在接收的信号超过预设监控点时会产生报警信息，并将报警信息传输给GSM短信模块，进而GSM短信模块将报警信息传输给用户终端，用户终端也可以通过GSM短信模块将信息发送给监控主机模块，实现对现场设备的控制。通过将Modbus通信与移动GSM通信集成在一起，实现设备的自动化监控系统，从而实现远程监控，解决现有技术中通过人工对玻璃生产线设备的使用状况进行监控的问题。

进一步的，参见图2，作为一种具体的实施方式，传感器模块101包括用于采集生产线设备温度大小的温度传感器单元1011、采集生产线设备电流大小的电流传感器单元1012和用于采集生产线设备的电平信号量的开关信号传感器单元1013。温度传感器单元1011、电流传感器单元1012和开关信号传感器单元1013分别与Modbus信号模块102相连。

根据所需要了解的玻璃生产线设备参数，来设置传感器单元，通常情况下，需要设置温度传感器单元1011、电流传感器单元1012和开关信号传感器单元1013来分别获取玻璃生产线设备的温度、电流大小、设备电平信号量等。应当理解，这里所述的传感器单元101并不限于温度传感器单元1011、电流传感器单元1012和开关信号传感器单元1013，还可以根据所需要采集的设备参数进行合理的设置。

例如，根据监控需求，当我们需要采集8个高精度(其中测量误差大小在0.1％fs以内)的pt100温度信号时，那么我们需要设置8个pt100温度传感器，再将8个pt100温度传感器采集的8路pt100信号输出至对应的Modbus温度信号单元1021，再通过Modbus温度信号单元1021来实现对温度信号的处理与传输。

进一步的，作为一种具体的实施方式，Modbus信号模块102包括用于对温度传感器单元1011采集的温度进行数字量处理的Modbus温度信号单元1021、用于对电流传感器单元1012采集的电流进行数字量处理的Modbus电流信号单元1022和用于对开关信号传感器单元1013采集的电平信号量进行数字量处理的Modbus开关信号单元1023。

Modbus温度信号单元1021与温度传感器单元1011相连，Modbus电流信号单元1022与电流传感器单元1012相连，Modbus开关信号单元1023与开关信号传感器单元1013相连。

容易理解的，对于不同的传感器需要设置不同的Modbus信号模块，为了与上述的传感器单元相对应，Modbus信号模块102需要设置Modbus温度信号单元1021、Modbus电流信号单元1022和Modbus开关信号单元1023，并将Modbus信号模块102与对应的传感器单元相连，以准确获取传感器模块所采集的设备参数。为了保证Modbus信号模块的正常工作，还需要设置模块电源，对于模块电源的选择，可以根据Modbus信号模块102所需的功耗进行选择。

进一步的，参见图2，作为一种具体的实施方式，Modbus温度信号单元1021、Modbus电流信号单元1022和Modbus开关信号单元1023之间采用并行的方式相连接。

这里的并行连接即Modbus温度传感器单元1021通过一根电缆与监控主机模块103相连，Modbus电流信号单元1022通过一根电缆与监控主机模块103相连，Modbus开关信号单元1023通过一根电缆与监控主机模块103相连。各个Modbus单元分别与监控主机模块103采用单独传输数据的方式。

示例性的，当Modbus温度信号单元1021的数据传输出现异常时，不会影响Modbus电流信号单元1022和Modbus开关信号单元1023分别与监控主机模块103之间的数据传输。

进一步的，作为一种具体的实施方式，在所述Modbus信号模块与监控主机模块之间的通讯电缆上设置中继器。

在理论情况下，Modbus信号模块所传输的信号距离可达1000米，但是在实际传输中，信号的传输距离与通信的环境有关，在不同通信环境中信号的衰减程度不同。在一般情况下，通信电缆选择屏蔽双绞线，使得信号的抗干扰能力较强。在电缆安装时尽可能将主机一端的电缆屏蔽层可靠接地，接地电阻设置为小于4欧姆。为了减小信号的衰减，通信电缆尽可能不要太长。

为了增大通讯传输距离，可以在Modbus信号模块与监控主机模块之间的通讯电缆上设置中继器来将传输的信号进行再生放大，进而使得信号的传输距离增长。

作为一种可实施方式，Modbus信号模块102通过RS485通讯电缆与监控主机模块103相连。

容易理解的，由于Modbus信号模块102的输出为RS485接口，使得Modbus信号模块102与监控主机模块103之间的通讯电缆也为RS485通讯电缆。Modbus信号模块102可以直接通过RS485通讯电缆与监控主机模块103的RS485接口相连，当然，此种情况下，监控主机模块103必须配置有485接口。对于长距离通信，所采用的通讯电缆为RS485屏蔽双绞线，以提高数据的传输质量；对于短距离通信，采用平行线即可完成数据传输。

作为一种可实施方式，监控主机模块103通过RS232通讯电缆与GSM短信模块104相连。

其中，GSM短信模块104的通信接口为RS232，因此，监控主机模块103通过采用RS232通讯电缆来实现监控主机模块103与GSM短信模块104之间的数据传输。此处的GSM短信模块104主要用于接收或向监控主机模块103发送的信息，GSM短信模块104需要支持监控主机模块103中的组态软件的通讯方式。GSM短信模块所利用的通信技术为GSM通信技术，GSM通信技术是一种开放的数字移动通信标准，是目前广泛应用的移动电话标准。

GSM短信模块104在接收到报警信息后会将报警信息传输给用户终端，同时也可以接收用户终端发出的信息，使得用户终端能够在设备出现异常时，及时采取有效措施解决设备的故障。

进一步的，玻璃生产线设备监控系统，还包括RS232转RS485转换器105，所述监控主机模块103的RS232串口1031与RS232转RS485转换器105一端相连，所述RS232转RS485转换器105另一端与Modbus信号模块102相连。

对于普通的监控主机模块103可能并不包含485接口，此时可以通过在监控主机模块103和Modbus信号模块102之间设置RS232转RS485转换器105，通过将Modbus信号模块102的485接口与RS232转RS485转换器的485接口的一端相连，将监控主机模块103的RS232串口与RS232转RS485转换器的232接口的一端相连，从而实现将Modbus信号模块102的485接口与监控主机模块103的RS232串口1031能实现数据的正常传输。

进一步的，参见图3，玻璃生产线设备监控系统，还包括USB转RS485转换器106，所述监控主机模块103的USB接口1032与USB转RS485转换器106一端相连，所述USB转RS485转换器106另一端与Modbus信号模块102相连。

监控主机模块103和Modbus信号模块102之间的通讯电缆所能够携带的Modbus信号子模块为31个，然而，当需要监控的设备参数较多时，监控主机的一个串口不能满足Modbus信号子模块的数量需求。此时，可以通过利用监控主机模块103的USB串口1032来扩展通讯接口。

上述玻璃生产线设备监控系统，通过将传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM通信模块通过电缆相连，从而实现将传感器模块采集的信号依次传输给Modbus信号模块和监控主机模块，通过监控主机模块实现对采集的设备的历史数据的管理以及数据的归档，监控主机模块还可以在接收的信号超过预设监控点时会产生报警信息，并将报警信息传输给GSM短信模块，进而GSM短信模块将报警信息传输给用户终端，用户终端也可以通过短信模块将信息发送给监控主机，实现对现场设备的控制，还可以通过在Modbus信号模块和监控主机模块之间设置转换器，来实现Modbus信号模块与监控主机模块的多种接口进行通信，通过将Modbus通信与移动GSM通信集成在一起，实现设备的监控系统，从而实现远程监控，解决现有技术中通过人工对玻璃生产线设备的使用状况进行监控的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述实施例中模块的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，包括：传感器模块、Modbus信号模块、监控主机模块和GSM短信模块；所述传感器模块通过电缆与Modbus信号模块相连；所述Modbus信号模块通过通讯电缆与监控主机模块相连；所述监控主机模块通过通讯电缆与GSM短信模块相连；

所述传感器模块将采集的信号传输给Modbus信号模块，所述Modbus信号模块将接收的信号进行数字量处理，并将数字量处理后的信号输出给监控主机模块，所述监控主机模块将接收信号超过预设监控点产生的报警信息传输给GSM短信模块，同时接收GSM短信模块的传送的数据，所述GSM短信模块将接收的报警信息传输给用户终端，同时接收用户终端发送的信息。

2.如权利要求1所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括用于采集生产线设备温度大小的温度传感器单元、采集生产线设备电流大小的电流传感器单元和用于采集生产线设备电平信号量的开关信号传感器单元；

所述温度传感器单元、电流传感器单元和开关信号传感器单元分别与Modbus信号模块相连。

3.如权利要求2所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，所述Modbus信号模块包括用于对温度传感器单元采集的温度进行数字量处理的Modbus温度信号单元、用于对电流传感器单元采集的电流进行数字量处理的Modbus电流信号单元和用于对开关信号传感器单元采集的电平信号量进行数字量处理的Modbus开关信号单元；

所述Modbus温度信号单元与温度传感器单元相连，所述Modbus电流信号单元与电流传感器单元相连，所述Modbus开关信号单元与开关信号传感器单元相连。

4.如权利要求3所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，所述Modbus温度信号单元、Modbus电流信号单元和Modbus开关信号单元之间采用并行的方式相连接。

5.如权利要求1所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，在所述Modbus信号模块与监控主机模块之间的通讯电缆上设置中继器。

6.如权利要求1所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，所述Modbus信号模块通过RS485通讯电缆与监控主机模块相连。

7.如权利要求1所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，所述监控主机模块通过RS232通讯电缆与GSM短信模块相连。

8.如权利要求1至7任一项所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，还包括RS232转RS485转换器，所述监控主机模块的RS232串口与RS232转RS485转换器一端相连，所述RS232转RS485转换器另一端与Modbus信号模块相连。

9.如权利要求1至7任一项所述的玻璃生产线设备监控系统，其特征在于，还包括USB转RS485转换器，所述监控主机模块的USB接口与USB转RS485转换器一端相连，所述USB转RS485转换器另一端与Modbus信号模块相连。