专利名称：一种网络型设备状态巡检系统和数据通讯方法
技术领域：
本发明涉及一种巡检系统和方法，尤其涉及一种网络型设备状态巡检系统和数据通讯方法，可应用于工厂设备状态数据采集。
背景技术：
目前的工厂的数据采集器和/或测振仪的巡检计划下达和任务回收一般是通过使用人员操作计算机上的软件来实现数据通讯，部分还需要把数据采集器和/或测振仪的状态设置为通讯状态，这种数据采集器及测振仪用于设备状态巡检管理系统的时候，存在以下不足，其一是每个巡检人员都配备网络型数据采集器及测振仪，进行巡检的巡检人员多是工人，由于他们的计算机知识比较弱，异常操作比较多，且这种电脑一般是多人使用，所以他们使用的电脑崩溃的概率非常高，是整个网络化设备状态巡检管理系统的最薄弱环节，同时也是系统维护工作量最大的地方；其二，现有系统的巡检计划下达和任务回收的工作量又不足以配备一名专职的管理人员，一般都是兼职管理，由于计划下达和回收都需要使用数据采集器及测振仪，而数据采集器及测振仪在各个巡检人员手里，兼职管理人员一般都是让巡检人员自己来完成任务下达和回收；其三，设备状态管理系统往往是多人使用，特别是巡检人员对系统的了解一般不是很充分，很容易对管理系统的信息进行不利操作，导致系统信息的不一致和不完整性。因此开发一种可由后台控制完成数据通讯或由数据采集器及测振仪完全控制通讯过程的系统或数据通讯方法就很有必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种网络型设备状态巡检系统和数据通讯方法，可由后台控制完成数据通讯或由数据采集器及测振仪完全控制通讯过程。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种网络型设备状态巡检系统，包含至少一数据库服务器，用于接收、存储及更新设备状态信息、配置信息、系统信息及报警设置信息，分配系统用户管理和使用信息的权限；第一客户端，包括至少一台电脑，面向企业级用户，用于用户浏览所述网络型设备状态巡检系统，该第一客户端电脑都装有设备状态巡检管理系统；第二客户端包括至少一台电脑，面向分厂或车间或其他企业级下属用户，第二客户端电脑都装有网络型设备状态巡检管理系统，可浏览所述网络型设备状态巡检系统信息，并对各类信息根据权限进行分析，下达、回收巡检计划及编辑操作，第二客户端并包含数据通讯模块、有线通讯接口装置，并安装有无线收发装置，可作数据通讯服务器使用；数据库服务器及第二客户端通过通讯电缆线与局域网/广域网相电气连接；至少一个数据采集器和/或测振仪，用于对分厂或车间或其他企业级下属用户的设备进行周期性状态监测及分析，数据采集器和/或测振仪可通过有线通讯接口装置与第二客户端电脑上的有线通讯接口进行数据通讯或通过本身具有的无线接发装置与第二类客户端电脑上的无线接发装置通过无线方式进行数据通讯。
本发明还提供一种网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，可应用上述的网络型设备状态巡检系统上，一、首先在系统第二客户端数据通讯服务器上对系统所采用的数据采集器和/或测振仪上注册，每个数据采集器和/或测振仪上具有全球唯一序列号；系统第二客户端与系统所采用数据采集器或测振仪之间数据通讯通过人工在数据采集器及测振仪上的操作完全控制通讯过程或由后台控制自动完成数据通讯；然后在通讯时执行以下循环步骤步骤一、数据采集器和/或测振仪开机，检查是否可与第二客户端电脑连接并通讯，如无法连接则关机，如可以连接则进入步骤二；步骤二、校验步骤一中连接上的数据采集器和/或测振仪全球唯一序列号，并检查是否有通讯任务，如无通讯任务则关机，如有则进入步骤三；步骤三、进行通讯并在通讯后关机。
本发明由于采用上述系统和方法，数据的回收和任务的下达可由系统控制后台完成，加强了信息交互的及时性，降低对使用人员的要求，减少使用人员的工作量，有效提高了工作效率，并且增加了相关系统整体的可靠性。
图1是本发明系统构成拓扑图；图2是本发明系统数据通讯服务器模块构成拓扑图；图3是本发明中设备状态数据采集数据流向示意图；图4是本发明中进行设备状态巡检的流程示意图。
具体实施例方式
首先需说明本发明中的设备状态巡检管理系统软件是由本发明申请人开发的设备状态监测解决方案，即ROCHE MRS2.0是专业技术人员进行设备状态监测和故障诊断的工具，它将企业—工厂—车间—设备—测点等多层次信息以树状结构进行统一组织、管理和显示，用户能在友好的图形界面下快速、便捷的进行数据分析工作。该软件具有如下功能(1)设备状态信息的多角度利用和多层次共享，可满足经营决策层(企业级)、管理控制层(分厂级)以及现场控制层(车间级)等企业不同人员对设备状态信息的不同需求。(2)可与ERP、EAM、DCS、CMMS等系统进行数据共享，为其他信息系统提供完善的设备状态数据支持。(3)良好的兼容性。其他厂家仪器所采集的数据可接入本系统实现数据共享。(4)完整的设备历史记录设备状态数据(振动量、工艺量、观察量等)、设备相关设计文档(设备图纸、设备图片等)，设备记录(检修记录、运行记录、故障记录等)(5)可远程浏览设备状态信息。(6)树型数据库结构包括工厂、车间、设备、测点、测量定义(设备隶属的组织层级可自由设置)，可进行组织、设备、测点、测量定义等各个级别的配置信息的复制、拷贝，在数分钟内完成设备信息库配置。(7)便捷的巡检计划制定多种方式添加巡检任务(如鼠标拖拉、复选框选择等)，并可对巡检计划进行任意排序。(8)柔性的采集定义可自由设置起始分析频率、终止分析频率、采样长度、信号类型。(9)丰富的特征参数系统可自动生成时域指标(如有效值、峰值因子、峭度、峰峰值、峰值等)、各种用户可定义的频率分量和频段分量。(10)强大的报警设置报警类型(水平超限报警、水平低限报警、窗内报警、窗外报警)、报警门限值类型(绝对值、相对变化率、基线变化率、统计值)、报警等级(最多可定义四级报警)。(11)特征频率计算可计算轴承、齿轮、皮带轮、电机、叶片等多种零部件的特征频率。(12)完善的轴承数据库整合了国外大多数厂家的120000多种型号的轴承，可自动生成轴承的内圈、外圈、滚动体和保持架的缺陷频率，精确地诊断出轴承的早期故障(可选)。(13)全面的图谱显示与组合分析功能趋势图、频谱图、趋势/频谱合图、时域波形图、瀑布图、多频谱分析图、多时域分析图、指定频率下的趋势图、指定频段趋势图、轴心轨迹、二维全息谱图。(14)便利的分析工具单游标、谐频光标、边频等多种游标工具，可对图形进行放大、恢复、抓取等多种操作。(15)机器典型案例，为用户迅速掌握设备故障诊断方法提供了便捷的途径。(16)报告自动生成功能。
本发明一种网络型设备状态巡检系统的客户端(包括第一层级和第二层级)都装有上述设备状态巡检管理系统ROCHE MRS2.0。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1为本发明系统构成拓扑图，图2为是本发明系统数据通讯服务器模块构成拓扑图。
如图所示并结合实施例，本发明一种网络型设备状态巡检系统包含一数据库服务器，用于接收、存储及更新设备状态信息、配置信息、系统信息及报警设置信息，分配系统用户管理和使用信息的权限；一客户端第一层级，包括至少一台电脑，面向企业级用户，电脑都装有设备状态巡检管理系统；一第二客户端，包括至少一台电脑，面向分厂或车间或其他企业级下属用户，所电脑都装有设备状态巡检管理系统，并包含数据通讯模块、有线通讯接口装置，并与无线接收装置电气连接，可作数据通讯服务器使用；数据库服务器、客户端第一层级及第二客户端通过通讯电缆线与局域网/广域网相电气连接；至少一个数据采集器和/或测振仪，用于对分厂或车间或其他企业级下属用户的设备进行周期性状态监测及分析，数据采集器和/或测振仪具有有线通讯接口装置和/或与无线发送装置相连接可进行数据通讯。
在上述系统基础上，可施行设备状态数据收集及回收，如图3为本发明中设备状态巡检数据流向示意图，而图4是本发明中进行设备状态巡检的流程示意图首先在系统第二客户端数据通讯服务器上对系统所采用的数据采集器和/或测振仪上注册，每个数据采集器和/或测振仪上具有全球唯一序列号；系统第二客户端与系统所采用数据采集器或测振仪之间数据通讯通过人工在数据采集器及测振仪上的操作完全控制通讯过程或由后台控制自动完成数据通讯；然后在通讯时执行以下循环步骤步骤一、数据采集器和/或测振仪开机，检查是否可与第二客户端电脑连接并通讯，如无法连接则关机，如可以连接则进入步骤二；步骤二、校验步骤一中连接上的数据采集器和/或测振仪全球唯一序列号，并检查是否有通讯任务，如无通讯任务则关机，如有则进入步骤三；步骤三、进行通讯并在通讯后关机。
下面将结合实施例详细描述第二客户端电脑可作为一数据通讯服务器，随时接受其面向的分厂或车间用户的数据采集器及测振仪的进行通讯的要求，所接受进行通讯的数据采集器及测振仪上必须有在数据通讯服务器上注册的全球唯一序列号(预先输入)，建立通讯、通讯过程和通讯结束都可不需要人员操作。在本系统中，数据采集器及测振仪完全控制通讯过程可以采用有线通讯方式，如RS232、RS485、红外、USB等，巡检人员只要把有线通讯接口——如采用RS485，此接口可引出线可很长，实现数据通讯服务器所在的电脑和巡检人员所在的办公室不在一个办公室内——插入到数据采集器及测振仪上，只需通过数据采集器及测振仪的操作就可以进行数据通讯；也可以采用无线的方式，如RFID、蓝牙等，巡检人员只要在无线通讯覆盖的距离内，只需通过数据采集器及测振仪的操作就可以完成数据通讯；在使用无线方式时，可采用后台通讯的实现方式，只要巡检人员所在的办公室和无线接受装置之间的位置在无线通讯覆盖的距离范围以内，数据采集器及测振仪通过定时启动的方式，检查是否有通讯任务，一旦有通讯任务，完成通讯后就自动关机。
下面详细描述后台通讯的实现方式通过无线通讯的方法实现数据采集器及测振仪和电脑之间的通讯，因此在测振仪上安装无线发送装置，而一个无线接受装置可通过有线电缆与电脑相连，两者之间的距离可以相距较远，但应该在功能范围内才有效。电脑上有一在线通讯模块服务器，随时接受其管辖范围内的数据采集器和/或测振仪进行通讯的要求，一旦连接上，就把需要发送的任务和违规信息发送过去，并把测振仪上待回收的数据回收回来；数据采集器和/或测振仪具备定时开机的设置功能，定时的间隔可设置，间隔时间越长，测振仪的功耗就越小，但与电脑之间的通讯及时性就越差，定时开机的任务就是尝试与无线接收器之间的通讯，一旦有通讯任务，就自动完成任务，若没有通讯任务或通讯任务完成后，就自动关机；数据采集器和/或测振仪的开机分为定时开机和用户开机两种，定时开机时，一旦完成通讯或通讯连接不上，就自动关机；测振仪在手工开机的情况下，首先尝试与接收器之间的通讯，所以当定时间隔无限长时，就相当与选择‘用户开机’方式来启动测振仪器的无线通讯；另外数据采集器和/或测振仪在主界面下(通讯)时，定时与接受器之间进行通讯，在其他界面下工作时，禁止进行无线通讯。
本实施例中使用的数据采集器和/或测振仪在是RH801数据采集器/FFT分析仪，是专门针对工业界日益增长的网络化设备状态监测和故障诊断需求而设计开发的，可进行周期性设备状态监测。它具有如下特点高速数据采集，提高监测效率；32MB超大存储容量；大屏幕显示(320×240像素)，图像清晰；单/双通道采集；USB等多种方式数据通讯传输；全中文化显示；高性能DSP处理技术；强大的临时数据采集功能，临时数据可以方便地导入数据库；可在现场迅速浏览数据，利于现场诊断；具有多种可扩展功能，如专业诊断分析、现场动平衡、锤击响应分析、启停车分析等。
需指出，每台数据采集器和/或测振仪都有全球唯一的序列号，并在其上层电脑上的管理软件(ROCHE MRS2.0)中注册，管理软件制定的巡检计划的下达对象必须指定为已注册的数据采集器或测振仪，一个计划可以下达到多个数据采集器或测振仪中。相关序列号编码规则是序列号以阿拉伯数字表示；位数为16位；编码方式为产品类型编号(4位)+产品序列号(12位)，比如测振仪主系列号为0006，数据采集器主系列号为0008。
在后台通讯下，一旦数据采集器和/或测振仪的任务发生变化，电脑上的通讯模块触发与相应测振仪的通讯，若连接不上，表示测振仪不在通讯范围内，只能等待测振的定时联系时下达任务了。
每次数据采集器和/或测振仪开机时，如与接受器之间进行了通讯，则显示通讯内容概括，以提示用户也可采用人工参与方式，由数据采集器及测振仪完全进行通讯控制。即用户在无线通讯距离内或插上有线数据通讯接口，打开数据采集器和/或测振仪，启动数据通讯功能，数据采集器和/或测振仪主动和数据通讯模块建立通讯联系，并接受巡检管理系统中有待下达到本数据采集器和/或测振仪的巡检计划列表和关于本数据采集器和/或测振仪的巡检违规信息；数据采集器和/或测振仪把从数据通讯模块中接受的巡检计划列表和巡检违规信息，以及本数据采集器及测振仪中的巡检任务显示成列表方式；用户选择要进行通讯的任务，然后启动通讯，完成相应任务后关机。
综上所述，本发明的系统及方法下，数据的回收和任务的下达都是由系统后台完成，在加强信息交互的及时性同时，降低了对使用人员的要求，并减少了使用人员的工作量，可以降低成本，提高效率，增加系统可靠性。
权利要求
1.一种网络型设备状态巡检系统，其特征在于，包含至少一数据库服务器，用于接收、存储及更新设备状态信息、配置信息、系统信息及报警设置信息，分配系统用户管理和使用信息的权限；第一客户端，包括至少一台电脑，面向企业级用户，用于用户浏览所述网络型设备状态巡检系统；所述系统第一客户端电脑都装有软件可浏览所述网络型设备状态巡检系统信息；第二客户端包括至少一台电脑，面向分厂、车间或其他企业级下属用户，所述第二客户端电脑都装有网络型设备状态巡检管理系统，可浏览所述网络型设备状态巡检系统信息，并对各类信息根据权限进行分析，下达、回收巡检计划及编辑操作，第二客户端并包含数据通讯模块、有线通讯接口装置，并安装有无线收发装置，可作数据通讯服务器使用；所述数据库服务器及第二客户端通过通讯电缆线与局域网/广域网相连接；至少有一个数据采集器和/或测振仪，用于对所述分厂或车间或其他企业级下属用户的设备进行周期性状态监测及分析，所述数据采集器和/或测振仪可通过有线通讯接口装置与第二客户端电脑上的有线通讯接口进行数据通讯或通过本身具有的无线接发装置与第二类客户端电脑上的无线接发装置通过无线方式进行数据通讯。
2.根据权利要求1所述的网络型设备状态数据系统，其特征在于，所述设备状态信息包括设备状态数据、设备相关设计文档、设备记录；配置信息包括所述分厂或车间或其他企业级下属用户、设备与所述数据采集器和/或测振仪地点之间的隶属关系以及相关信息；系统信息包括特征参数组、特征频率组、采集定义组、观察码组。
3.一种网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，可应用在权利要求1或2所述的网络型设备状态巡检系统上，其特征在于一、首先在所述系统第二客户端数据通讯服务器上对系统所采用的数据采集器或测振仪进行注册，系统所采用的每个数据采集器或测振仪上具有全球唯一序列号；所述系统第二客户端与系统所采用数据采集器或测振仪之间数据通讯通过人工在数据采集器及测振仪上的操作完全控制通讯过程或由后台控制自动完成数据通讯；二、在通讯时执行以下循环步骤步骤一、所述数据采集器和/或测振仪开机，检查是否可与所述系统第二客户端电脑连接并通讯，如无法连接则关机，如可以连接则进入步骤二；步骤二、校验步骤一中连接上的数据采集器和/或测振仪全球唯一序列号，并检查是否有通讯任务，如无通讯任务则关机，如有则进入步骤三；步骤三、进行通讯并在通讯后关机。
4.根据权利要求3所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于所述全球唯一序列号规则为序列号以十六位阿拉伯数字表示，其中产品类型编号为四位，产品序列号为十二位；通讯任务指接受或发送以下数据所述网络化设备状态巡检系统下达到所述数据采集器及测振仪的巡检计划列表、所述数据采集器及测振仪的巡检违规信息、所述数据采集器及测振仪的待回收数据；所述数据采集器和/或测振仪开机可为手工开机或定时开机。
5.根据权利要求3或4所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法其特征在于所述数据采集器或测振仪与所述第二客户端电脑连接可以为有线连接方式。
6.根据权利要求5所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于所述有线连接方式可采用有线通讯接口RS232、RS485、红外或USB用户把有线通讯接口接到所述数据采集器或测振仪上。
7.根据权利要求3或4所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于所述数据采集器或测振仪开机时与所第二客户端电脑连接可以采用无线方式。
8.根据权利要求7所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于，所述无线方式可采用RFID、蓝牙技术，用户在无线通讯覆盖的距离内完成数据通讯。
9.根据权利要求8所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于，所述数据通讯可采取后台通讯的方式。
10.根据权利要求9所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于，所述后台通讯的方式下时，除非数据采集器或测振仪正在进行数据采集时禁止系统与数据采集器或测振仪的无线通讯，其他状态下定时自动进行通讯；所述数据采集器和/或测振仪开机可为手工开机或定时开机。
11.根据权利要求8所述的网络型设备状态巡检系统数据通讯方法，其特征在于，所述数据通讯可采取人工参与方式用户在无线通讯距离内打开数据采集器或测振仪，启动数据通讯功能，建立通讯联系，并接受设备状态巡检管理系统下达到本数据采集器及测振仪的巡检计划列表和关于本数据采集器及测振仪的巡检违规信息；数据采集器和/或测振仪将接受的巡检计划列表、巡检违规信息及本数据采集器和/或测振仪中的巡检任务显示成列表方式；用户选择要进行通讯的任务，然后启动通讯。
全文摘要
本发明公开了一种网络型设备状态巡检系统和数据通讯方法。本发明系统，包含至少一数据库服务器，第一客户端，第二客户端，至少一数据采集器和/或测振仪。本发明的数据通讯方法，首先在系统第二客户端对数据采集器和/或测振仪上注册；然后再执行以下循环步骤一、数据采集器和/或测振仪开机，检查是否可与第二客户端连接并通讯，如无法连接则关机，如可连接则进入二；二、校验步骤一中连接上的数据采集器和/或测振仪，并检查是否有通讯任务，如无通讯任务则关机，如有则进入三；三、进行通讯并在通讯后关机。本发明可增强相关系统整体的可靠性，并可由后台控制完成数据通讯或由数据采集器及测振仪完全控制通讯过程。
文档编号H04L12/00GK101025626SQ200610024060
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月22日 优先权日2006年2月22日
发明者贾维银, 聂卫华, 沈西友 申请人:上海容知测控技术有限公司