CN213937958U - 一种工业预防性维护智能网关 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种工业预防性维护智能网关，属于数据采集及处理技术领域，该智能网关包括：主控制器模块，其实现对工业预防性维护智能网关的运行管理；ZigBee通信模块，接收数据采集终端采集的数据，并发送给主控制器模块；第一通信模块，其实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；第二通信模块，其实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；电源接口模块，其为外部直流电源提供输入接口；第一电源转换模块，其将外部直流电源的电压进行转换，并为第一通信模块供电；第二电源转换模块，其将外部直流电源的电压进行转换，并为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。本申请的应用降低工业设备维护成本，避免设备意外停机造成的损失。
Description
技术领域
本申请涉及数据采集及处理技术领域，特别是一种工业预防性维护智能网关。
背景技术
在设备的运转过程中，因为设备老化或者不同的设备运行环境，设备往往不定时的出现故障，此时只能整体性停机进行设备维护，最终导致生产计划的延误，造成经济上的损失。因此，现在的设备工作人员会对设备进行预测性的维护。其中，预测性维修是以状态为依据的维修，在机器运行时，对它的主要(或需要)部位进行定期(或连续)的状态监测和故障诊断，判定设备所处的状态，预测设备状态未来的发展趋势，依据设备的状态发展趋势和可能的故障模式，预先制定预测性维修计划，确定机器维护的时间、内容、方式和必需的技术和物资支持等。
在预测性维维护过程中，机器运行状态的数据采集和处理是预测性维护系统的关键，如何智能化连续快速采集机器运行过程中的数据成为机器运行维护人员及机器生产线设计者面临的难题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本申请提供了一种工业预防性维护智能网关。
在本申请的一个技术方案中，提供一种工业预防性维护智能网关，其包括：主控制器模块，其实现对工业预防性维护智能网关的运行管理，并与智能云平台建立通信，实现工作状态信息的传递和/或控制指令的接收；ZigBee通信模块，其实现工业预防性维护智能网关与至少一个数据采集终端的通信，接收主控制器模块的查询命令，并传递给至少一个数据采集终端，接收至少一个数据采集终端采集的数据，并发送给主控制器模块；第一通信模块，其与主控制器模块连接，将主控制器模块与工业预防性维护智能网关外部网络热点进行连接，通过外部网络热点实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；第二通信模块，其与主控制器模块连接，通过第二通信模块实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；电源接口模块，其为具有一定电压的外部直流电源接入工业预防性维护智能网关提供输入接口；第一电源转换模块，其与电源接口模块连接，将具有一定电压的外部直流电源转换成具有第一电压的直流电源，并为第一通信模块供电；以及第二电源转换模块，其与电源接口模块连接，将具有一定电压的外部直流电源转换成具有第二电压的直流电源，并为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。
本申请的技术方案可以达到的有益效果是：本申请的技术方案在应用时，根据对设备运行状态数据进行采集并处理，得出对设备运行状态判断，进而发现需进行维护的设备，提早进行设备维护计划的制定，降低设备维护成本，避免设备意外停机造成的损失。
附图说明
图1是本申请工业预防性维护智能网关的一个具体实施方式的组成示意图；
图2示出了本申请工业预防性维护智能网关的一个具体实例。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1示出了本申请工业预防性维护智能网关的一个具体实施方式。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括：主控制器模块，其实现对工业预防性维护智能网关的运行管理，并与智能云平台建立通信，实现工作状态信息的传递或控制指令的接收ZigBee通信模块，其实现工业预防性维护智能网关与至少一个数据采集终端的通信，接收主控制器模块的查询命令，并传递给至少一个数据采集终端，接收ZigBee通信模块接收至少一个数据采集终端采集的数据，并发送给主控制器模块；第一通信模块，其与主控制器模块连接，将主控制器模块与工业预防性维护智能网关外部网络热点进行连接，通过外部网络热点实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；第二通信模块，其与主控制器模块连接，通过第二通信模块实现主控制器模块与智能云平台之间的通信；电源接口模块，其为具有一定电压的外部直流电源接入工业预防性维护智能网关提供输入接口；第一电源转换模块，其与电源接口模块连接，将具有一定电压的外部直流电源转换成具有第一电压的直流电源，并为第一通信模块供电；以及第二电源转换模块，其与电源接口模块连接，将具有一定电压的外部直流电源转换成具有第二电压的直流电源，并为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。
在本申请的一个具体实施例中，本申请的工业预防性维护智能网关中的主控制器模块，实现对工业预防性维护智能网关的运行管理，通过向智能云平台发送心跳包的方式将工业预防性维护智能网关的运行信息发送给智能云平台，实现与智能云平台之间信息的传递。
在该具体实施例中，主控制器模块与工业预防性维护智能网关中的其他模块进行连接，接收其他模块采集的信息，并通过定时向智能云平台发送心跳包的方式，将采集的信息传递给智能云平台。其中智能云平台接收信息并进行分析处理，并将处理结果反馈给主控制器模块，例如，需要进一步采集设备的运行信息，或者设备需要维护的信息等。主控制器模块接收到智能云平台反馈的分析结果后，向工业预防性维护智能网关中的其他模块发送指令，执行相关的动作。例如，向ZigBee通信模块发送数据采集的命令，进行设备运行信心的采集等。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括ZigBee通信模块。其中，ZigBee通信模块的一端与至少一个的数据采集终端连接，另一端与主控制器模块连接。其中，至少一个的数据采集终端与设备连接，采集设备的运行状态信息，包括设备的振动振幅、设备的噪声以及设备的转速等。ZigBee通信模块利用至少一个的数据采集终端将设备信息汇集起来，并发送给主控制器模块。其中，主控制器模块与ZigBee通信模块对至少一个的数据采集终端进行组网管理，实现设备运行信息的采集。或者，ZigBee通信模块接收来自主控制器模块的相关设备查询命令，通过对设备查询命令的分析，ZigBee通信模块与特定的数据采集终端建立通信，指示特定的数据采集终端对设备运行信息进行采集，并最终将采集到的信息数据发送给主控制器模块。
通过主控制器模块和ZigBee通信模块的配合，利用至少一个的数据采集终端对设备的运行信息进行采集并发送给智能云平台，实现对设备运行状态的时时监控，对设备的异常状态尽早做出反馈和应答，指示设备工作人员对设备进行提早的维护或者进行维修计划的制定，避免设备的突然停机对工作进度造成损耗，造成较大的经济损失和设备维护成本。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括第一通信模块。其中，第一通信模块与主控制器模块连接，将主控制器模块与工业预防性维护智能网关外部网络热点进行连接，通过外部网络热点实现主控制器模块与智能云平台之间的通信。
在本申请的一个具体实施例中，第一通信模块包括WIFI模块，WIFI模块与WIFI热点连接，通过WIFI热点实现主控制器模块与智能云平台之间的通信。
在该具体实例中，WIFI模块与主控制器模块进行连接，通过外部WIFI热点以WIFI的方式实现主控制器模块与智能云平台之间的通信，进行信息的传递，进而实现将工业预防性维护智能网关接入互联网，进而将工业预防性维护智能网关接入智能云平台。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括第二通信模块。其中，第二通信模块与主控制器模块连接，通过第二通信模块实现主控制器模块与智能云平台之间的通信。
在本申请的一个具体实施例中，第二通信模块包括4G通信模块，主控制器模块与4G通信模块连接，通过4G蜂窝网络的方式实现主控制器模块与智能云平台之间的通信。
在该具体实施例中，4G通信模块与主控制器模块进行连接，通过4G蜂窝网络实现主控制器模块与智能云平台之间的通信，进行信息的传递，进而实现将工业预防性维护智能网关接入互联网，进而将工业预防性维护智能网关接入智能云平台。
通过第一通信模块及第二通信模块的应用，通过包括外部WIFI热点提供的外部网络和4G通信提供的内部网络与主控制器模块建立连接，将工业预防性维护智能网关接入智能云平台，实现工业预防性维护智能网关与智能云平台之间的信息交互。通过利用不同的通信方式，实现工业预防性维护智能网关与智能云平台之间的通信，扩大工业预防性维护智能网关的适用场景。当没有外部WIFI网络时可通过4G通信模块进行通信，当4G通信模块出现故障时，可通过外部WIFI网络进行通信，从而保障工业预防性维护智能网关处于正常的工作状态，时时提供工业预防性维护的检测服务。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括电源接口模块。其中，电源接口模块为外部直流电源接入工业预防性维护智能网关提供输入接口。其中，具体的外部直流电源电压的确定可根据实际的工业预防性维护智能网关的工作需求进行选择。优选的，可选择12-24V的外部直流电源，避免电压过大，对工作人员的健康造成损害。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括第一电源转换模块。其中，第一电源转换模块与电源接口模块连接，将外部直流电源转换成具有第一电压的直流电源，并为第一通信模块供电。
在本申请的一个具体实施例中，第一电源转换模块将具有一定电压的外部直流电源转换成5.0V的直流电源，为第一通信模块供电。其中，例如，当外部直流电源选择12-24V的外部直流电源时，通过第一电源转换模块将12-24V的外部直流电源转换成5.0V的直流电源为第一通信模块供电。通过第一电源转换模块的电压转换，将较高的外部电源电压转换成较低的适合第一通信模块的电源电压，保证第一通信模块正常运转的同时，通过工作电压的降低，也避免了高电压所产生的高功耗。
在图1所示的的具体实施方式中，本申请的工业预防性维护智能网关包括第二电源转换模块。其中，第二电源转换模块与电源接口模块连接，将具有一定电压的外部直流电源转换成具有第二电压的直流电源，并为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。
在本申请的一个具体实施例中，第二电源转换模块将具有一定电压的外部直流电源转换成3.3V的直流电源，为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。其中，例如，当外部直流电源选择12-24V的外部直流电源时，通过第二电源转换模块将12-24V的外部直流电源转换成3.3V的直流电源为主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块供电。通过第二电源转换模块的电压转换，将较高的外部电源电压转换成较低的适合主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块的工作电压，保证主控制器模块、第二通信模块以及ZigBee通信模块正常运转的同时，通过工作电压的降低，也避免了高电压所产生的高功耗。
通过第一电源转换模块和第二电源转换模块的设置，将较高电压的外部电源转换成适合相应的工作模块的较低的工作电压，保证相应的工作模块征程工作的同时，避免高电压产生的高功耗的问题，降低工业预防性维护智能网关的功耗。另外，因为不同模块的工作电压不同，通过设置电源转换模块，利用一个外部电源便可实现对不同工作模块的供电，进而在进行工业预防性维护智能网关的设计时，只需一个外部电源，减少工业预防性维护智能网关的占用空间。
通过本申请工业预防性维护智能网关的应用，实现对设备运行状态的时时监控，对设备的异常状态尽早做出反馈和应答，指示设备工作人员对设备进行提早的维护或者进行维修计划的制定，避免设备的突然停机对工作进度造成影响，造成较大的经济损失和设备维护成本。
图2示出了本申请工业预防性维护智能网关的运行过程的一个具体实例。
如图2所示，首先外部电源开始为工业预防性维护智能网关进行供电，期间通过电源转换模块将外部电源电压转换成较低的工作电压，并为工业预防性维护智能网关中的相关模块进行供电。随后，工业预防性维护智能网关开始进行初始化，初始化完成后，多个数据采集终端对设备的运行状态信息数据进行采集，包括设备的振动幅度，设备的转速等。工业预防性维护智能网关中的ZigBee通信模块将各个数据采集终端采集的数据进行接收，并发送到主控制器模块中。主控制器模块通过第一通信模块或者第二通信模块以WIFI网络或者4G通信的方式与智能云平台建立联系，若与智能云平台成功连接，主控制器模块将各个数据采集终端采集的数据发送到智能云平台。智能云平台接收各个数据采集终端采集的数据，并进行分析处理。如果分析出数据中存在问题，例如某一数据采集终端采集的数据量不充足，或者某一数据采集终端采集的数据反映出对应的设备存在问题，需要进一步采集数据进行确认等，智能云平台将发送相关命令到工业预防性维护智能网关中的主控制器模块。主控制器模块接收相关命令后，再将命令发送给ZigBee通信模块，进而控制相应的数据采集终端完成相应的数据采集。
通过本申请工业预防性维护智能网关的应用，实现对设备运行状态的时时监控，对设备的异常状态尽早做出反馈和应答，指示设备工作人员对设备进行提早的维护或者进行维修计划的制定，避免设备的突然停机对工作进度造成损耗，造成较大的经济损失和设备维护成本。
在本申请所提供的实施方式中，应该理解到，所揭露的装置及系统，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，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种工业预防性维护智能网关，其特征在于，包括：
主控制器模块，其实现对所述工业预防性维护智能网关的运行管理，并与智能云平台建立通信，所述主控制器模块调控所述工业预防性维护智能网关内部电流信号及外部所述智能云平台查询命令信号的传输；
ZigBee通信模块，其实现所述工业预防性维护智能网关与至少一个数据采集终端的通信，接收所述主控制器模块的查询命令，并传递给所述至少一个数据采集终端，接收所述至少一个数据采集终端采集的数据，并发送给所述主控制器模块；
第一通信模块，其与所述主控制器模块连接，将所述主控制器模块与所述工业预防性维护智能网关外部网络热点进行连接，通过所述外部网络热点实现所述主控制器模块与所述智能云平台之间的通信；
第二通信模块，其与所述主控制器模块连接，通过所述第二通信模块实现所述主控制器模块与所述智能云平台之间的通信；
电源接口模块，其为具有一定电压的外部直流电源接入所述工业预防性维护智能网关提供输入接口；
第一电源转换模块，其与所述电源接口模块连接，将所述具有一定电压的外部直流电源转换成具有第一电压的直流电源，并为所述第一通信模块提供工作电压；以及
第二电源转换模块，其与所述电源接口模块连接，将所述具有一定电压的外部直流电源转换成具有第二电压的直流电源，并为所述主控制器模块、所述第二通信模块以及所述ZigBee通信模块提供工作电压。
2.如权利要求1所述的工业预防性维护智能网关，其特征在于，所述主控制器模块通过定时向所述智能云平台发送心跳包的方式将所述工业预防性维护智能网关的运行信息发送给所述智能云平台。
3.如权利要求1所述的工业预防性维护智能网关，其特征在于，所述第一通信模块包括WIFI模块，所述WIFI模块与WIFI热点连接，通过所述WIFI热点以WIFI的方式实现所述主控制器模块与所述智能云平台之间的通信。
4.如权利要求1所述的工业预防性维护智能网关，其特征在于，所述第二通信模块包括4G通信模块，所述主控制器模块与所述4G通信模块连接，通过4G蜂窝网络实现所述主控制器模块与所述智能云平台之间的通信。
5.如权利要求1所述的工业预防性维护智能网关，其特征在于，所述第一电源转换模块将所述具有一定电压的外部直流电源转换成5.0V的直流电源，为所述第一通信模块供电。
6.如权利要求1所述的工业预防性维护智能网关，其特征在于，所述第二电源转换模块将所述具有一定电压的外部直流电源转换成3.3V的直流电源，为所述主控制器模块、所述第二通信模块以及所述ZigBee通信模块供电。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022672595.9U CN213937958U (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种工业预防性维护智能网关 |
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| CN202022672595.9U CN213937958U (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种工业预防性维护智能网关 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112333089A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-05 | 科通工业技术(深圳)有限公司 | 一种工业预防性维护智能网关及方法 |
-
2020
- 2020-11-18 CN CN202022672595.9U patent/CN213937958U/zh active Active
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| CN112333089A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-05 | 科通工业技术(深圳)有限公司 | 一种工业预防性维护智能网关及方法 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518054 9a, Microsoft Ketong building, No. 55, Gaoxin South ninth Road, high tech Zone community, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province (there is a business place on the 4th floor of building C, phase I, Daheng science and Technology Park, Xili Daheng village, Nanshan District, Shenzhen to engage in business activities) Patentee after: Shenzhen Ketong Technology Co.,Ltd. Address before: 518054 11a, Microsoft tech building, 55 Gaoxin South 9th Road, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Ketong Industrial Technology (Shenzhen) Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 518000 unit 6010, 6 / F, block a, Haina Baichuan headquarters building, No. 6, Baoxing Road, Haibin community, Xin'an street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Shenzhen Ketong Technology Co.,Ltd. Address before: 518054 9a, Microsoft Ketong building, No. 55, Gaoxin South ninth Road, high tech Zone community, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province (there is a business place on the 4th floor of building C, phase I, Daheng science and Technology Park, Xili Daheng village, Nanshan District, Shenzhen to engage in business activities) Patentee before: Shenzhen Ketong Technology Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 518000 Bonded Building 318, Terminal 4, Shenzhen Bao'an International Airport, Hourui Community, Hangcheng Street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Ketong Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 unit 6010, 6 / F, block a, Haina Baichuan headquarters building, No. 6, Baoxing Road, Haibin community, Xin'an street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: Shenzhen Ketong Technology Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |