TWI676087B - 驟變自動偵測告警系統 - Google Patents

Abstract

一種驟變自動偵測告警系統，用以在偵測出一設置於一工作區域之機電裝置中發生一驟變事件時，自動傳送出一驟變告警信號，並包含一偵測模組、一偵測資料蒐集儲存模組、一驟變判斷告警模組與一行動通信裝置。偵測模組，係偵測機電裝置而取得複數個偵測資料。偵測資料蒐集儲存模組，係蒐集與儲存偵測資料。驟變判斷告警模組，係在判斷出機電裝置發生一驟變事件，發出一驟變告警信號。行動通信裝置，係由一機動維修人員所攜行，用以接收驟變告警信號，並供機動維修人員控制上述機電裝置。

Description

驟變自動偵測告警系統

本發明係有關於一種告警系統，尤其是指一種驟變自動偵測告警系統。

隨著工業型態的多元化發展，許多工業或商業用途的機電裝置往往需要特定的檢測系統進行檢測，避免機電裝置發生異常而影響其工商作業。

普遍來說，檢測系統會儲存有對應檢測項目的上限值與下限值，當檢測項目的檢測值超過上限值或下限值時，檢測系統便產生一告警信號，並傳送至一監控端。而檢測的項目通常包含振動、溫度、電壓、電流。

然而，礙於各種因素考量，監控端不會僅對應一個機電裝置，通常會對應監控端周遭區域內的複數個機電裝置。因此，當監控端接收到告警信號時，可能是由監控端的遠端維修人員出發至產生告警信號的機電裝置進行維修，也可能是由監控端的監控人員通知產生告警信號的機電裝置附近的近端維修人員，再由近端 維修人員前往該機電裝置進行維修。而在維修人員尚未到達現場時，產生告警信號的機電裝置仍在持續運作，極有可能造成機電裝置的損壞，甚至可能對周遭的人員產生危險。監控端的監控人員也無法利用遠端控制的方式直接對機電裝置進行維修。

此外，檢測系統僅會在檢測值超過上限值或下限值時才會產生告警信號，即便檢測值有驟升或驟降的情形發生也不會有任何作動。因此，告警信號僅能做事後的補救，無法提前預防可能發生的危險。

有鑒於在先前技術中，檢測系統僅會在檢測值超過上限值或下限值時才會產生告警信號，無法達到提前預防的效果。而且監控端接收到告警信號，也無法利用遠端控制的方式直接對機電裝置進行維修。本發明之一主要目的係提供驟變自動偵測告警系統，用以在機電裝置發生一驟變事件時，便傳送出一驟變告警信號，且一機動維修人員可藉由行動通信裝置直接控制該機電裝置。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種驟變自動偵測告警系統，係用以在偵測出一設置於一工作區域之機電裝置中發生一驟變事件時，自動傳送出一驟變告警信號，並包含一偵測模組、一偵測資料蒐集儲存模組、一驟變判斷告警模組與一行動通信裝置。

偵測模組，係設置於機電裝置處，藉以偵測機電裝置而取得複數個依照一偵測時序排列之偵測資料。偵測資料蒐集儲存模組，係通信連接於偵測模組以蒐集與儲存偵測資料。

驟變判斷告警模組，係電性連接於偵測資料蒐集儲存模組，設定有一取樣判別數量與一驟變判斷條件，並依照偵測時序在偵測資料中循序擷取取樣判別數量個偵測資料，以做為一循序取樣偵測資料群組，依據循序取樣偵測資料群組解析出一組瞬時變動率數據，並判斷出瞬時變動率數據滿足驟變判斷條件時，將機電裝置判斷為發生一驟變事件，並發出驟變告警信號。

行動通信裝置，係通信連接於驟變判斷告警模組與機電裝置，由一機動維修人員所攜行，用以接收驟變告警信號，並包含一定位模組與一控制模組。定位模組，係紀錄有工作區域之一工作區域區間座標，用以定位行動通信裝置以獲得一通信裝置位置座標。控制模組，係電性連接於定位模組，用以在接收到驟變告警信號，並在判斷出通信裝置位置座標位於工作區域區間座標外時，顯示發生驟變事件之機電裝置之一操作介面，以供機動維修人員操作而將一操控信號傳送至發生驟變事件之機電裝置。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之偵測模組，包含一振動規、一溫度偵測器、一電壓偵測器與一電流偵測器中之至少一者。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統，更包含一類比數位轉換器，藉以將偵測資料轉換成一數位信號後傳送至偵測資料蒐集儲存模組加以儲存。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之偵測資料蒐集儲存模組與驟變判斷模組，係設置於一閘道器。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之偵測資料蒐集儲存模組，包含一偵測資料蒐集介面與一儲存單元。偵測資料蒐集介面，係通信連結於偵測模組，藉以蒐集偵測資料。儲存單元，係電性連接於偵測資料蒐集介面，並用以儲存偵測資料。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之驟變判斷告警模組，包含一資料取樣單元、一驟變判斷單元與一告警通信單元。資料取樣單元，係紀錄有所設定之取樣判別數量，並依照偵測時序在偵測資料中循序擷取取樣判別數量個偵測資料，以作為循序取樣偵測資料群組。驟變判斷單元，係電性連接於資料取樣單元，設定有驟變判斷條件，依據循序取樣偵測資料群組解析出瞬時變動率數據，並在判斷出瞬時變動率數據滿足驟變條件時，發出驟變告警信號。告警通信單元，係電性連接於驟變判斷單元，用以將驟變告警信號發送至行動 通信裝置。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之控制模組，包含一位置判斷單元與一觸控顯示單元。位置判斷單元，係電性連接於定位模組，並用以判斷出通信裝置位置座標是否位於工作區域區間座標外。觸控顯示單元，顯示一地圖資料，地圖資料上顯示工作區域區間座標之一區域圖像與通信裝置位置座標之一座標點圖像，並在機動維修人員觸控發生驟變事件之該機電裝置所對應之區域圖像時，顯示發生驟變事件之機電裝置之操作介面，以供機動維修人員操作而傳送出操控信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使驟變自動偵測告警系統中之機電裝置，係電性連接於一操作信號收發介面，行動通信裝置更包含一無線通信模組，無線通信模組係電性連接於觸控顯示單元，藉以將操控信號經由操作信號收發介面而傳送至發生驟變事件之機電裝置。

承上所述，本發明所提供之驟變自動偵測告警系統可以在一機電裝置發生一驟變事件時，自動傳送出一驟變告警信號，並藉由行動通信裝置控制該機電裝置。

100‧‧‧驟變自動偵測告警系統

1‧‧‧偵測模組

11‧‧‧偵測套件

111‧‧‧振動規

112‧‧‧溫度偵測器

113‧‧‧電壓偵測器

114‧‧‧電流偵測器

12‧‧‧類比數位轉換器

2‧‧‧偵測資料蒐集儲存模組

21‧‧‧偵測資料蒐集介面

22‧‧‧儲存單元

221‧‧‧偵測資料

3‧‧‧驟變判斷告警模組

31‧‧‧資料取樣單元

311‧‧‧取樣判別數量

32‧‧‧驟變判斷單元

321‧‧‧驟變判斷條件

33‧‧‧告警通信單元

5‧‧‧行動通信裝置

51‧‧‧定位模組

511‧‧‧工作區域區間座標

512‧‧‧通信裝置位置座標

52‧‧‧控制模組

521‧‧‧位置判斷單元

522‧‧‧觸控顯示單元

5221‧‧‧地圖資料

5222‧‧‧操作介面

54‧‧‧無線通信模組

200a、200b、200c‧‧‧機電裝置

300‧‧‧操作信號收發介面

ME‧‧‧座標點圖像

WA1、WA2、WA3‧‧‧工作區域

WAC1、WAC2、WAC3‧‧‧區域圖像

第一A圖與第一B圖係顯示本發明較佳實施例所提供之 驟變自動偵測告警系統之方塊示意圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之驟變自動偵測告警系統之行動通信裝置之控制模組之位置判斷單元之示意圖；以及第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之驟變自動偵測告警系統之行動通信裝置之控制模組之觸控顯示單元之示意圖。

請一併參閱第一A圖與第一B圖，其中，第一A圖與第一B圖係顯示本發明較佳實施例所提供之驟變自動偵測告警系統之方塊示意圖，且第一A圖中之圈A處係連結到第一B圖中之圈A處，第一A圖中之圈B處係連結到第一B圖中之圈B處。如圖所示，一種驟變自動偵測告警系統100，包含一偵測模組1、一偵測資料蒐集儲存模組2、一驟變判斷告警模組3與一行動通信裝置5。

驟變自動偵測告警系統100，係用以在偵測出一設置於一工作區域之機電裝置中發生一驟變事件時，自動傳送出一驟變告警信號。在本實施例中，係繪製三個機電裝置200a、200b、200c作為示意，且機電裝置200a、200b、200c分別設置於工作區域WA1、WA2、WA3，但不以此為限。在本發明其他實施例中，機電裝置也可為一個或是其他數量。

偵測模組1，係設置於機電裝置200a、200b、200c處，藉以偵測機電裝置200a、200b、200c而 取得複數個依照一偵測時序排列之偵測資料221。偵測模組1，包含一偵測套件11與一類比數位轉換器12。偵測套件11，包含一振動規111、一溫度偵測器112、一電壓偵測器113與一電流偵測器114中之至少一者。在本實施例中，偵測套件11同時包含振動規111、溫度偵測器112、電壓偵測器113與電流偵測器114，因此，偵測資料221包含振動量、溫度值、電壓值與電流值。類比數位轉換器12，係電性連接偵測套件11，藉以將上述偵測資料轉換成一數位信號後傳送至偵測資料蒐集儲存模組2加以儲存。

偵測資料蒐集儲存模組2，係通信連接於偵測模組1以蒐集與儲存上述偵測資料。偵測資料蒐集儲存模組2包含一偵測資料蒐集介面21與一儲存單元22。偵測資料蒐集介面21，係通信連結於偵測模組1，藉以蒐集偵測資料221。儲存單元22，係電性連接於偵測資料蒐集介面21，並用以儲存偵測資料221，可為一記憶體、一快閃記憶體(Flash Memory)、一儲存晶片、一暫存器或一可用以儲存偵測資料的元件。

驟變判斷告警模組3，係電性連接於偵測資料蒐集儲存模組2，包含一資料取樣單元31、一驟變判斷單元32與一告警通信單元33。偵測資料蒐集儲存模組2與驟變判斷模組3可模組化設置於一閘道器。

資料取樣單元31，係記錄有所設定之一取樣判別數量311，並依照偵測時序在偵測資料221中循序擷取該取樣判別數量個偵測資料221，以做為一循序取樣 偵測資料群組。驟變判斷單元32，係電性連接於資料取樣單元31，設定有一驟變判斷條件321，依據循序取樣偵測資料群組解析出一組瞬時變動率數據，並在判斷出瞬時變動率數據滿足驟變判斷條件321時，發出驟變告警信號。驟變判斷單元32為一利用演算法解析之晶片。告警通信單元33，係電性連接於驟變判斷單元32，用以將驟變告警信號發送至行動通信裝置5。

偵測資料221的數量需大於等於取樣判別數量，才可供資料取樣單元31擷取取樣判別數量個偵測資料221，並將上述取樣判別數量個偵測資料221定義成一循序取樣偵測資料群組。較佳者，偵測資料221的數量係等於取樣判別數量，表示資料取樣單元31為即時性地擷取取樣判別數量個偵測資料221。

在此需說明的是，資料取樣單元31係依照偵測時序在偵測資料221中循序擷取，如此才能確認解析出瞬時變動率數據。若資料取樣單元31並非循序擷取偵測時序內的偵測資料221，則驟變判斷單元32便無法判斷出瞬時變動率數據。舉例說明，資料取樣單元31可以依序擷取第一秒、第二秒、第三秒的偵測資料221，也可以依序擷取第一秒、第三秒、第五秒的偵測資料221。但是，資料取樣單元31不可以亂數擷取第一秒、第五秒、第二秒的偵測資料221。

驟變判斷條件321，通常是利用趨勢、斜率、百分比以及瞬時變動率數據達成的數量來判斷。以下將搭配表格舉例說明，偵測資料221為機電裝置200a 的攝氏溫度，驟變判斷條件321為任一瞬時變動率數據超過正負5%即滿足，便會發出驟變告警信號。

如上表所示，在第二秒至第三秒時，溫度突然自51度上升至57度，瞬時變動率數據為11.76%，超過驟變判斷條件321中的正5%，表示機電裝置200a的偵測資料221驟變，在此為驟升。驟變判斷單元32便將機電裝置200a判斷為發生驟變事件，並發出驟變告警信號。因此，本發明具有提前預防機電裝置發生異常的功效。機電裝置200a可能為一抽水泵，溫度突然驟升可能表示水已抽乾，抽水泵抽到沙子、土、石頭等。

偵測資料221也可為電壓、電流或振動量，當電壓發生驟變時，可能表示提供電力給機電裝置的一供電系統發生問題。當電流發生驟變時，可能表示機電裝置內部的線圈、絕緣體有所破損。振動量則是可偵測出機電裝置是否不對心、振動的嚴重程度、不平衡、基礎變形、軟腳等情形。瞬時變動率數據，可以為百分比，也可以為數值，通常電流、電壓與溫度係採用百分 比，振動量則是採用數值。

在本發明其他實施例中，偵測資料221也可以跟循序取樣偵測資料群組的每一個進行比對，以上表為例，第5秒的偵測資料221可以依序與第1秒、第2秒、第3秒與第4秒進行比對，解析出瞬時變動率數據，當其中任一者瞬時變動率數據超過正負5%，表示機電裝置200a的偵測資料221驟變，此舉的驟變判斷條件較為敏銳，可以完全達到預防的效果。此外，也可為其中任兩者或是更多者的瞬時變動率數據超過正負5%，表示機電裝置200a的偵測資料221驟變。此舉更可以確保機電裝置200a為實質上的驟變，並非因為各種因素而造成不影響機電裝置的驟變。實務上，循序取樣偵測資料群組最大可以取樣到60秒的偵測資料221。

行動通信裝置5，係係通信連接於該驟變判斷告警模組3與該機電裝置200a、200b、200c，由一機動維修人員所攜行，用以接收驟變告警信號，並包含一定位模組51、一控制模組52與一無線通信模組54。控制模組52又包含一位置判斷單元521與一觸控顯示單元522。

定位模組51，係紀錄有工作區域WA1、WA2、WA3之一工作區域區間座標511，用以定位行動通信裝置5以獲得一通信裝置位置座標512。在本實施例中，工作區域區間座標511包含工作區域WA1的工作區域區間座標、工作區域WA2的工作區域區間座標與工作區域WA3的工作區域區間座標。

位置判斷單元521，係電性連接於定位模組51，並用以判斷出通信裝置位置座標512是否位於工作區域區間座標511外。

觸控顯示單元522，顯示一地圖資料5221，地圖資料5221上顯示工作區域區間座標511之區域圖像WAC1、WAC2、WAC3(標示於第二圖)與通信裝置位置座標512之一座標點圖像ME(標示於第二圖)，並在機動維修人員觸控發生驟變事件之機電裝置(如本實施例中的機電裝置200a)所對應之區域圖像(WAC1)時，顯示發生驟變事件之機電裝置之操作介面5222，以供機動維修人員操作而傳送出一操控信號。

在本實施例中，機電裝置200a、200b、200c係電性連接於一操作信號收發介面300。無線通信模組54係電性連接於觸控顯示單元522，藉以將操控信號經由操作信號收發介面300而傳送至發生驟變事件之機電裝置(如本實施例中的機電裝置200a)。

請一併參閱第一A圖至第三圖，其中，第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之驟變自動偵測告警系統之行動通信裝置之控制模組之位置判斷單元之示意圖；以及，第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之驟變自動偵測告警系統之行動通信裝置之控制模組之觸控顯示單元之示意圖。

如圖所示，當行動通信裝置5接收到驟變告警信號，位置判斷單元521係判斷出通信裝置位置座標512是否位於工作區域區間座標511外。在本實施例中， 通信裝置位置座標512位於座標點圖像ME，位於工作區域區間座標511外。

因此，控制模組52的觸控顯示單元522係顯示一地圖資料5221，地圖資料5221上顯示工作區域區間座標511之區域圖像WAC1、WAC2、WAC3與通信裝置位置座標512之座標點圖像ME。當機動維修人員點選區域圖像WAC1時，係顯示發生驟變事件之機電裝置200a之操作介面5222，以供機動維修人員操作而傳送出操控信號，直接遠端控制發生驟變事件的機電裝置200a，以達到遠端即時控制發生驟變事件機電裝置的功效。

普遍來說，操控信號可藉由傳送至閘道器，並藉由閘道器傳送控制信號至機電裝置的控制器(通常為PLC)，進而控制機電裝置，但不以此為限，操控信號也可以傳送至機電裝置的控制器，藉以控制該機電裝置。

綜上所述，本發明所提供之驟變自動偵測告警系統，可以在機電裝置發生驟變時產生驟變告警信號，並藉由行動通信裝置遠端控制發生驟變事件的機電裝置。

相較於先前技術，機電裝置需達到上下限值，檢測系統才會發出告警信號，監控端也無法藉由遠端直接控制機電裝置，本發明可以達到提前預防機電裝置發生異常與遠端控制的功效。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所 揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (8)

1. 一種驟變自動偵測告警系統，係用以在偵測出一設置於一工作區域之機電裝置中發生一驟變事件時，自動傳送出一驟變告警信號，包含：一偵測模組，係設置於該機電裝置處，藉以偵測該機電裝置而取得複數個依照一偵測時序排列之偵測資料；一偵測資料蒐集儲存模組，係通信連接於該偵測模組以蒐集與儲存該些偵測資料；一驟變判斷告警模組，係電性連接於該偵測資料蒐集儲存模組，設定有一取樣判別數量與一驟變判斷條件，並依照該偵測時序在該些偵測資料中循序擷取該取樣判別數量個該些偵測資料，以做為一循序取樣偵測資料群組，依據該循序取樣偵測資料群組解析出一組瞬時變動率數據，並判斷出該組瞬時變動率數據滿足該驟變判斷條件時，將該機電裝置判斷為發生一驟變事件，並發出該驟變告警信號；以及一行動通信裝置，係通信連接於該驟變判斷告警模組與該機電裝置，由一機動維修人員所攜行，用以接收該驟變告警信號，並包含：一定位模組，係紀錄有該工作區域之一工作區域區間座標，用以定位該行動通信裝置以獲得一通信裝置位置座標；以及一控制模組，係電性連接於該定位模組，用以在接收到該驟變告警信號，並在判斷出該通信裝置位置座標位於該工作區域區間座標外時，顯示發生該驟變事件之該機電裝置之一操作介面，以供該機動維修人員操作而將一操控信號傳送至發生該驟變事件之該機電裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該偵測模組包含一振動規、一溫度偵測器、一電壓偵測器與一電流偵測器中之至少一者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該偵測模組更包含一類比數位轉換器，藉以將該些偵測資料轉換成一數位信號後傳送至該偵測資料蒐集儲存模組加以儲存。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該偵測資料蒐集儲存模組與該驟變判斷告警模組係設置於一閘道器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該偵測資料蒐集儲存模組包含：一偵測資料蒐集介面，係通信連結於該偵測模組，藉以蒐集該些偵測資料；以及一儲存單元，係電性連接於該偵測資料蒐集介面，並用以儲存該些偵測資料。
6. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該驟變判斷告警模組包含：一資料取樣單元，係紀錄有所設定之該取樣判別數量，並依照該偵測時序在該些偵測資料中循序擷取該取樣判別數量個該些偵測資料，以作為該循序取樣偵測資料群組；一驟變判斷單元，係電性連接於該資料取樣單元，設定有該驟變判斷條件，依據該循序取樣偵測資料群組解析出該組瞬時變動率數據，並在判斷出該組瞬時變動率數據滿足該驟變判斷條件時，發出該驟變告警信號；以及一告警通信單元，係電性連接於該驟變判斷單元，用以將該驟變告警信號發送至該行動通信裝置。
7. 如申請專利範圍第1項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該控制模組包含：一位置判斷單元，係電性連接於該定位模組，並用以判斷出該通信裝置位置座標是否位於該工作區域區間座標外；一觸控顯示單元，顯示一地圖資料，該地圖資料上顯示該工作區域區間座標之一區域圖像與該通信裝置位置座標之一座標點圖像，並在該機動維修人員觸控發生該驟變事件之該機電裝置所對應之該區域圖像時，顯示發生該驟變事件之該機電裝置之該操作介面，以供該機動維修人員操作而傳送出該操控信號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之驟變自動偵測告警系統，其中，該機電裝置係電性連接於一操作信號收發介面，該行動通信裝置更包含一無線通信模組，該無線通信模組係電性連接於該觸控顯示單元，藉以將該操控信號經由該操作信號收發介面而傳送至發生該驟變事件之該機電裝置。