TW201729565A - 調整資料收集頻率的系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種調整資料收集頻率的系統及方法，此系統包含伺服器、閘道器與感測器。感測器傳送感測資料至閘道器，閘道器以第一頻率將感測資料傳送給伺服器，當伺服器或閘道器分析感測資料而偵測到一異常事件時，閘道器改以第二頻率將關於異常事件之歷史感測資料回傳給伺服器，使伺服器基於歷史感測資料進行異常事件的診斷，其中第二頻率高於第一頻率。

Description

調整資料收集頻率的系統及方法

本發明是有關於一種資料收集技術，且特別是有關於一種調整資料收集頻率的系統及方法。

在智慧聯網的發展下，感測器佈建的數量及種類有越來越多的趨勢，資料及範圍越來越多，但多數感測器所偵測的資料內容，大都是不需要的資料，且需要大量的網路頻寬及硬體空間進行資料的儲存。

由於考量系統負荷、資料傳輸及紀錄成本，因此，感測資料收集密集頻率受到限制且沒有彈性。然而，一旦系統所需要的事件發生時，往往由於資料取的頻率較低，而無法進行較為深入的資料分析。

本發明提出一種調整資料收集頻率的系統及方法，以解決先前技術的問題。

在本發明的一實施例中，本發明所提出的調整資料收集頻率的系統包含伺服器、閘道器與感測器，閘道器與伺 服器進行資料傳輸。感測器傳送感測資料至閘道器，閘道器以第一頻率將感測資料傳送給伺服器，當伺服器或閘道器分析感測資料而偵測到一異常事件時，閘道器改以第二頻率將關於異常事件之歷史感測資料回傳給伺服器，使伺服器基於歷史感測資料進行異常事件的診斷，其中第二頻率高於第一頻率。

在本發明的一實施例中，閘道器包含儲存裝置與控制器。儲存裝置具有資料儲存區；控制器設定於感測器與閘道器之間，自感測器擷取感測資料的最高頻率，且設定資料儲存區的大小，其中感測器先前所傳送的歷史感測資料係儲存於資料儲存區中。

在本發明的一實施例中，伺服器包含儲存裝置與處理器。儲存裝置儲存異常事件頻率檔案(Alert Event Data Frequency profile)，其內容至少包含各種異常事件所對應的感測器、收集歷史感測資料的第二頻率及一預定時間範圍。處理器在偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案中查尋異常事件所需對應的感測器，進而發送一異常事件資料擷取命令至感測器所屬的閘道器的控制器，使控制器據以調高自感測器擷取感測資料的接收頻率，並且以第二頻率將異常事件之發生時間點前後之預定時間範圍內的歷史感測資料回傳給伺服器。

在本發明的一實施例中，閘道器的儲存裝置儲存異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種異常事件所對應的感測器、收集歷史感測資料的第二頻率及一預定時間範圍，其中控制器在偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案 中查尋異常事件所需對應的感測器，進而調高自感測器擷取感測資料的接收頻率，並且以第二頻率將異常事件之發生時間點前後之預定時間範圍內的歷史感測資料回傳給伺服器。

在本發明的一實施例中，異常事件頻率檔案的內容更包含監測時間，伺服器在異常事件發生後且經歷監測時間以後，發送出一正常事件資料擷取命令給閘道器，使閘道器改回以第一頻率將感測資料傳送給伺服器。

在本發明的一實施例中，本發明所提出的調整資料收集頻率的方法包含以下步驟：(A)透過一閘道器接收感測器的感測資料，閘道器以一第一頻率將感測資料傳送給一伺服器；(B)當伺服器或閘道器分析感測資料而偵測到一異常事件時，閘道器改以一第二頻率將關於異常事件之歷史感測資料回傳給伺服器，使伺服器基於歷史感測資料進行異常事件的診斷，其中第二頻率高於第一頻率。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：透過閘道器中的控制器，設定自感測器擷取感測資料的最高頻率，且設定資料儲存區的大小，其中感測器先前所傳送的歷史感測資料係儲存於資料儲存區中。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：透過伺服器預載一異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種異常事件所對應的感測器、收集歷史感測資料的第二頻率及一預定時間範圍，其中步驟(B)包含：當伺服器偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案中查尋異常事件所需對應的感測器，進而發送一異常事件資料擷取命令至感測器所屬的閘道器的控制器，使控制器據以調高自感測器擷取感測資料的接收頻 率，並且以第二頻率將異常事件之發生時間點前後之預定時間範圍內的歷史感測資料回傳給伺服器。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：透過閘道器預載一異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種異常事件所對應的感測器、收集歷史感測資料的第二頻率及一預定時間範圍，其中步驟(B)包含：當控制器偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案中查尋異常事件所需對應的感測器，進而調高自感測器擷取感測資料的接收頻率，並且以第二頻率將異常事件之發生時間點前後之一預定時間範圍內的歷史感測資料回傳給伺服器。

在本發明的一實施例中，異常事件頻率檔案的內容更包含監測時間，上述的方法更包含：在異常事件發生後且經歷監測時間以後，伺服器發送出一正常事件資料擷取命令給閘道器，使閘道器改回以第一頻率將感測資料傳送給伺服器。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明藉由提取平常儲存於閘道器的歷史感測資料，以提供進行異常分析時需要的高頻率、長時間的歷史資料，亦能減少網路的傳送頻寬及儲存空間。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：

100‧‧‧系統

110‧‧‧伺服器

111‧‧‧儲存裝置

113‧‧‧處理器

120‧‧‧閘道器

121‧‧‧儲存裝置

122‧‧‧資料儲存區

123‧‧‧控制器

130‧‧‧感測器

131‧‧‧感測資料

134‧‧‧歷史感測資料

140‧‧‧異常事件之發生時間點

141‧‧‧預定時間範圍

150‧‧‧異常事件頻率檔案

200‧‧‧方法

S201~S210‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是依照本發明一實施例之一種調整資料收集頻率的系統的方塊圖；以及第2圖是依照本發明一實施例之一種調整資料收集頻率的方法的流程圖。

為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

於實施方式與申請專利範圍中，涉及『耦接(coupled with)』之描述，其可泛指一元件透過其他元件而間接連接至另一元件，或是一元件無須透過其他元件而直接連接至另一元件。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。

本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』係用以修飾任何可些微變化的數量，但這種些微變化並不會改變其本質。於實施方式中若無特別說明，則代表以『約』、『大約』或『大致』所修飾之數值的誤差範圍一般是容許在百分之二十以內，較佳地是於百分之十以內，而更佳地則是於百分五 之以內。

第1圖是依照本發明一實施例之一種調整資料收集頻率的系統100的方塊圖。如第1圖所示，系統100包含伺服器110、閘道器120與感測器130，閘道器120與伺服器110進行資料傳輸。感測器130傳送感測資料131(如：串流感測資料)至閘道器120，閘道器120以第一頻率(如：低頻率)將感測資料131傳送給伺服器110，當伺服器110或閘道器120分析感測資料131而偵測到一異常事件時，閘道器120改以第二頻率(如：高頻率)將關於異常事件之歷史感測資料134回傳給伺服器，使伺服器110基於歷史感測資料進行異常事件的診斷，其中第二頻率高於第一頻率。

於一實施例中，閘道器120包含儲存裝置121(如：快閃記憶體、硬碟…等)與控制器123(如：微控制器、中央處理器…等)。儲存裝置121具有資料儲存區122。控制器123設定於感測器110與閘道器120之間，自感測器130擷取感測資料131的最高頻率，且設定資料儲存區121的大小，其中感測器130先前所傳送的歷史感測資料係儲存於資料儲存區122中。

於一實施例中，伺服器110包含儲存裝置111(如：硬碟)與處理器113(如：中央處理器)。儲存裝置111儲存異常事件頻率檔案(Alert Event Data Frequency profile)150，異常事件頻率檔案150的內容可包含各種異常事件所分別對應的感測器130、收集歷史感測資料的第二頻率及預定時間範圍(如：異常事件發生前2小時及後1小 時)。處理器113在偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案150中查尋異常事件所需對應的感測器130，進而發送一異常事件資料擷取命令至感測器130所屬的閘道器120的控制器123，使控制器123據以調高自感測器130擷取感測資料111的接收頻率，其中前述的接收頻率係不高於上述設定的最高頻率，並且控制器123以第二頻率將異常事件之發生時間點140前後之預定時間範圍141內的歷史感測資料回傳給伺服器110。

或者，於一實施例中，閘道器120的儲存裝置121儲存異常事件頻率檔案150，控制器123在偵測到異常事件時，從異常事件頻率檔案150中查尋異常事件所需對應的感測器110，進而調高自感測器110擷取感測資料的接收頻率，其中前述的接收頻率係不高於上述設定的最高頻率，並且控制器123以第二頻率將異常事件之發生時間點140前後之預定時間範圍141內的歷史感測資料回傳給伺服器110。

於一實施例中，異常事件頻率檔案150的內容更包含監測時間。在異常事件發生後且經歷監測時間以後，伺服器110發送出一正常事件資料擷取命令給閘道器，使閘道器120改回以第一頻率將感測資料傳送給伺服器110。

為了對上述系統100所執行調整資料收集頻率的方法做更進一步的闡述，參照第2圖，第2圖是依照本發明一實施例之一種調整資料收集頻率的方法200的流程圖。如第2圖所示，方法200包含步驟S201~S210(應瞭解到，在本實 施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。以下將搭配第1、2圖來說明本發明之技術方案。

步驟S201~S204為預先設定的流程，步驟S205~S210為設定完成後實際運作的流程。

步驟S201，使用者將異常事件頻率檔案150輸入至伺服器110。於一實施例中，伺服器110可將異常事件頻率檔案150同步給閘道器120。

步驟S202，伺服器110或閘道器120可設定各種異常事件資料收集頻率及時間範圍，如：異常事件發生前2小時及後1小時的資料。

步驟S203，控制器123設定於閘道器120與感測器130間接收感測資料的最高頻率，及感測資料在閘道器120中資料儲存區122的大小。

步驟S204，控制器123設定閘道器120傳送至伺服器110時，在一般情況下，需傳送的感測資料的頻率的預設間隔值(即，上述的第一頻率)。

步驟S205，感測器130傳送感測資料131。

步驟S206，在伺服器110沒有偵測到異常事件屬正常情況下，控制器123將會將感測器接收到的資料，依據第一頻率進行感測資料的傳送，以維持正常監控系統所需的資料頻率。

步驟S207，伺服器110對感測資料進行事件偵測處理(Event Detection Processing)，據以判斷是否 有異常事件發生。

步驟S208，當異常事件發生時，伺服器110從異常事件頻率檔案150中查尋異常事件所需對應的感測器130的項目，發送一異常事件資料擷取命令至感測器130的項目所屬的閘道器120的控制器123。

步驟S209，控制器123以第二頻率(高頻率)將異常事件之發生時間點140前後之預定時間範圍141內的歷史感測資料回傳給伺服器110。另外，控制器123可調高自感測器130擷取感測資料111的接收頻率。

步驟S210，在異常事件發生後且經歷監測時間以後，伺服器110發送出一正常事件資料擷取命令給所屬的閘道器，使閘道器120改回以第一頻率將感測資料傳送給伺服器110，並將高密集的感測資料暫存於閘道器120中，並於一預定時間後逐步刪除。

在實際應用上，於一實施例中，系統100與/或方法200可運用在智慧工廠運轉機組的診斷偵測上，可藉由相關機組的震動分析、油質分析、紅外線測溫分析、噪音與聲波分析、非破壞檢測技術方法等，制訂相對應的偵測規則以達到功能失效評估目標，故針各分析方法之偵測規則可制訂相關異常事件，並針對個別異常事件分析所需收集的感測項目內容，所需資料的頻率，發生點前多久時間的資料及發生後多少時間的資料範圍，進行相關的設定。

震動異常事件中，可收集如：轉子系統、軸承系統、齒輪系統與電機轉子等震動感測器資料，以進行相關 的故障分析，並針對問題點中資料收集的頻率，異常時間點發展前後各多久時間的資料進行相關收集，以進行進一步的故障異常分析。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明藉由提取平常儲存於閘道器120的歷史感測資料，以提供進行異常分析時需要的高頻率、長時間的歷史資料，亦能減少網路的傳送頻寬及儲存空間。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧系統

110‧‧‧伺服器

111‧‧‧儲存裝置

113‧‧‧處理器

120‧‧‧閘道器

121‧‧‧儲存裝置

122‧‧‧資料儲存區

123‧‧‧控制器

130‧‧‧感測器

131‧‧‧感測資料

134‧‧‧歷史感測資料

140‧‧‧異常事件之發生時間點

141‧‧‧預定時間範圍

150‧‧‧異常事件頻率檔案

Claims (10)

1. 一種調整資料收集頻率的系統，包含：一伺服器；一閘道器，與該伺服器進行資料傳輸；以及一感測器，傳送感測資料至該閘道器，該閘道器以一第一頻率將該感測資料傳送給該伺服器，當該伺服器或該閘道器分析該感測資料而偵測到一異常事件時，該閘道器改以一第二頻率將關於該異常事件之歷史感測資料回傳給該伺服器，使該伺服器基於該歷史感測資料進行該異常事件的診斷，其中該第二頻率高於該第一頻率。
2. 如請求項1所述之系統，其中該閘道器包含：一儲存裝置，具有一資料儲存區；以及一控制器，設定於該感測器與該閘道器之間，自該感測器擷取該感測資料的最高頻率，且設定該資料儲存區的大小，其中該感測器先前所傳送的該歷史感測資料係儲存於該資料儲存區中。
3. 如請求項2所述之系統，其中該伺服器包含：一儲存裝置，儲存一異常事件頻率檔案(Alert Event Data Frequency profile)，其內容至少包含各種該異常事件所對應的該感測器、收集該歷史感測資料的該第二頻 率及一預定時間範圍；以及一處理器，在偵測到該異常事件時，從該異常事件頻率檔案中查尋該異常事件所需對應的該感測器，進而發送一異常事件資料擷取命令至該感測器所屬的閘道器的該控制器，使該控制器據以調高自該感測器擷取該感測資料的接收頻率，並且以該第二頻率將該異常事件之發生時間點前後之該預定時間範圍內的該歷史感測資料回傳給該伺服器。
4. 如請求項2所述之系統，其中該閘道器的該儲存裝置儲存一異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種該異常事件所對應的該感測器、收集該歷史感測資料的該第二頻率及一預定時間範圍，其中該控制器在偵測到該異常事件時，從該異常事件頻率檔案中查尋該異常事件所需對應的該感測器，進而調高自該感測器擷取該感測資料的接收頻率，並且以該第二頻率將該異常事件之發生時間點前後之該預定時間範圍內的該歷史感測資料回傳給該伺服器。
5. 如請求項3或4所述之系統，其中該異常事件頻率檔案的內容更包含一監測時間，該伺服器在該異常事件發生後且經歷該監測時間以後，發送出一正常事件資料擷取命令給該閘道器，使該閘道器改回以該第一頻率將該感測資料傳送給該伺服器。
6. 一種調整資料收集頻率的方法，包含以下步驟：(A)透過一閘道器接收該感測器的感測資料，該閘道器以一第一頻率將該感測資料傳送給一伺服器；以及(B)當該伺服器或該閘道器分析該感測資料而偵測到一異常事件時，該閘道器改以一第二頻率將關於該異常事件之歷史感測資料回傳給該伺服器，使該伺服器基於該歷史感測資料進行該異常事件的診斷，其中該第二頻率高於該第一頻率。
7. 如請求項6所述之方法，更包含：透過一閘道器中的一控制器，設定自該感測器擷取該感測資料的最高頻率，且設定一資料儲存區的大小，其中該感測器先前所傳送的該歷史感測資料係儲存於該資料儲存區中。
8. 如請求項7所述之方法，更包含：透過該伺服器預載一異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種該異常事件所對應的該感測器、收集該歷史感測資料的該第二頻率及一預定時間範圍，其中步驟(B)包含：當該伺服器偵測到該異常事件時，從該異常事件頻率檔案中查尋該異常事件所需對應的該感測器，進而發送一異常事件資料擷取命令至該感測器所屬的閘道器的該控制器，使該控制器據以調高自該感測器擷取該感測資料的接收頻率，並且以該第二頻率將該異 常事件之發生時間點前後之該預定時間範圍內的該歷史感測資料回傳給該伺服器。
9. 如請求項7所述之方法，更包含：透過該閘道器預載一異常事件頻率檔案，其內容至少包含各種該異常事件所對應的該感測器、收集該歷史感測資料的該第二頻率及一預定時間範圍，其中步驟(B)包含：當該控制器偵測到該異常事件時，從該異常事件頻率檔案中查尋該異常事件所需對應的該感測器，進而調高自該感測器擷取該感測資料的接收頻率，並且以該第二頻率將該異常事件之發生時間點前後之一預定時間範圍內的該歷史感測資料回傳給該伺服器。
10. 如請求項8或9所述之方法，其中該異常事件頻率檔案的內容更包含一監測時間，該方法更包含：該伺服器在該異常事件發生後且經歷該監測時間以後，發送出一正常事件資料擷取命令給該閘道器，使該閘道器改回以該第一頻率將該感測資料傳送給該伺服器。