一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的制作方法

本发明涉及电机检测控制技术领域，更具体的说涉及一种基于智能网络的工作电机实时测控系统。

技术背景

目前现有的监控设备都是采用有线传输方式，每路视频需要有各自独立的传输线路，网络利用率低；并且监控系统需要专门的线路进行搭建，成本较高；工作时还需要监控人员一直盯着监控画面进行查看，工作量大；监控方式单一，且无法真实了解设备的运行状况，以及做到及时的预防和处理。远程检测是使用远程服务器来读取设备的运行数据，无需人员单独到访，远程检测系统指的是服务器使用通信网络来收集和分析被安装在远程位置处的设备的数据的系统。

随着工业的快速发展，工作电机在工业生产、装备制造、材料加工、农业和生物制药等领域应用越来越广泛，对工作电机安全运行要求越来越高，同时因部分设备需要频繁启停，电能消耗较大，产能较低，生产效率底下，工作电机启动时瞬时电流非常大，造成驱动电机和工作电机损耗严重，使用寿命较短，运行效率低，另外，对于绝大多数大型设备运行时通常无人值守，设备的运行状况无法进行实时的了解，设备故障无法做到及时发现及时处理。

在用户终端与服务器的网络系统中，为了降低终端设备、即用户终端的维护成本，技术人员可以采用远程控制的方式通过服务器控制目标终端设备的操作，例如可以对目标终端设备进行配置、安装、维护、监控和管理。

因此，有必要提出一种技术方案，能够简单有效的检测设备，同时能够降低远程检测的成本，成为了一种新的技术需求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

针对以上缺点，本发明提出一种技术方案，能够简单有效的检测设备，同时能够降低远程检测的成本，从而提供一种基于智能网络的工作电机实时测控系统。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供所述的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统，该系统包括电机系统、用户终端、中心服务端、智能调控模块以及联接各部分的网络架构，所述用户终端与中心服务端构成网络架构的核心主体，所述用户终端为终端设备，所述用户终端包括检测单元、专用处理器和加密单元，所述中心服务端由智能服务器组成，智能服务器内置有专用数据处理单元、数据存储器、验证单元和解密单元，所述用户终端与中心服务端之间采用HTTP/WDSL通信连接,用户终端装设于电机系统中，所述智能调控模块设于中心服务端与电机系统之间；

电机系统，由整套设备的所有电机或多套设备同一功能的所有电机组成的系统；

用户终端，终端设备包括检测单元、专用处理器和加密单元，其中，所述检测单元通过检测得到模拟量数据，专用处理器对数字量数据进行处理，且将模拟量数据通过转换模块转换为数字量数据，再经过加密单元加密；

中心服务端，所述中心服务端包括专用数据处理单元、数据存储器、验证单元和解密单元，其中，所述用户通过验证单元验证后，将用户数据进行解密，实现用户访问数据存储数据库；

智能调控模块，用于接收中心服务端发出的调控指令，根据中心服务端发出的调控指令对电机系统进行调控。

进一步地，所述用户终端装设与电机系统中，用户终端通过导线引出检测单元且与检测单元电信号连接，所述检测单元装设在电机主体上。

进一步地，所述专用处理器内置有与电机对应的参数和算法，检测单元检测到的电机各种实时参数导入专用处理器中，专用处理器计算出电机实时运行状态。

进一步地，所述中心服务端实时接收电机系统中所有电机的运行状态数据，通过专用数据处理单元将电机运行状态数据进行转化，转化形成图像、表格或图标的形式。

进一步地，所述专用数据处理单元对每个电机的各种参数进行量化，模拟电机的实时运行状态，将模拟的运行状态与设定的运行状态进行校验，计算出误差值。

进一步地，所述加密单元，用于对用户终端所提交的数据进行加密，加密后发送至服务端；验证单元，服务端对接收的数据进行用户验证，验证合格后接收用户数据；解密单元，对接收的用户数据进行解密，解密后对用户数据进行处理。

进一步地，所述电机系统装设有变频器，智能调控模块通过控制变频器来控制电机的运行。

进一步地，所述检测单元包括温度传感器，光电传感器、压力传感器和转速传感器。

进一步地，所述智能调控模块读入中心服务端发出的指令数据和误差值数据，根据中心服务端发出的指令数据和误差值数据对变频器进行调控，同时变频器对电机运行进行控制。

进一步地，所述加密单元和解密单元采用对称加密算法，所述对称加密算法为DES加密算法、RC2加密算法、Rijdael加密算法或三重DES加密算法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统实现了以下几个方面的优点，本发明利用智能网络架构，能够充分发挥用户终端的处理能力，在用户终端处理后再提交给中心服务端，中心服务端运行数据负荷较轻且数据的储存管理功能较为清晰；采用HTTP/WDSL通信连接，检测系统更加高效，响应速度快；通信系统内设有加密和解密单元，能够保证数据传输的稳定性和可靠性；充分利用网络的通信资源，避免建设独立的检测线路，大大节约了建造成本，同时能够实时、准确、高效的检测工作电机的运行，大大提高了生产的效率。

附图说明

图1是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的结构原理框图；

图2是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的用户终端与服务端通信原理结构示意图；

图3是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的用户终端结构示意图；

图4是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的中心服务端结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的结构原理框图；该系统包括电机系统、用户终端、中心服务端、智能调控模块以及联接各部分的网络架构，所述用户终端为终端设备，所述用户终端包括检测单元、专用处理器和加密单元，所述中心服务端由智能服务器组成，智能服务器内置有专用数据处理单元、数据存储器、验证单元和解密单元，所述用户终端与中心服务端之间采用HTTP/WDSL通信连接,用户终端装设于电机系统中，所述智能调控模块设于中心服务端与电机系统之间；其中电机系统是由整套设备的所有电机或多套设备同一功能的所有电机组成的系统，例如将整个数控机床中的所有电机设定为一个电机系统，或者将生产车间所有数控机床的主驱动电机设定为一个电机系统，再或者以一些其他特定功能划分的所有电机为一个电机系统；用户终端，终端设备包括检测单元、专用处理器和加密单元，其中，所述检测单元通过检测得到模拟量数据，专用处理器对数字量数据进行处理，且将模拟量数据通过转换模块转换为数字量数据，再经过加密单元加密，所需监测的每台电机对应装设有用户终端；中心服务端，所述中心服务端包括专用数据处理单元、数据存储器、验证单元和解密单元，其中，所述用户通过验证单元验证后，将用户数据进行解密，实现用户访问数据存储数据库；智能调控模块，用于接收中心服务端发出的调控指令，根据中心服务端发出的调控指令对电机系统进行调控。

由电机系统、用户终端、中心服务端、智能调控模块和相互之间的通信网络构成基于智能网络的测控系统，该系统以用户终端与中心服务端构成网络架构的核心主体，通过核心主体中的检测单元对电机系统中的电机进行实时检测，并且将实时检测到运行电机的数据进行转化分析，用户终端对检测数据进行预处理，预处理后的数据传输至中心服务端进行数据计算和分析，分析得到的结果发送至智能调控模块，通过智能调控模块的智能化调控达到电机调控的目的。

图2是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的用户终端与中心服务端结构示意图，所述用户终端为包括检测单元、专用处理器和加密单元，其中，所述检测单元通过检测得到模拟量数据，专用处理器对数字量数据进行处理，模拟量数据通过转换模块转换为数字量数据，再经过加密单元加密。所述检测单元包括温度传感器，光电传感器、压力传感器和转速传感器。所述转换模块为A/D转换器，模拟量数据经过采样、保持、量化和编码转换为数字量。所述中心服务端和用户终端之间采用HTTP/WDSL通信连接；加密单元，用于对用户终端所提交的数据进行加密，加密后发送至中心服务端；验证单元，中心服务端对接收的数据进行用户验证，验证合格后接收用户数据；解密单元，对接收的用户数据进行解密，解密后对用户数据进行处理。所述加密单元和解密单元采用对称加密算法，所述对称加密算法为DES加密算法、RC2加密算法、Rijdael加密算法或三重DES加密算法。例如：用户1、用户2至用户n向客户端提交数据，提交的数据由专用处理器进行数据处理，处理后的数据由加密单元进行加密，加密后通过网络进行传输，采用HTTP/WDSL通信传输至中心服务端，中心服务端进行用户验证，用户验证合格后由解密单元进行解密，然后由专用数据处理单元进行数据分析和计算，同时对数据进行图像化实现并且实时存储记录。

图3是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的用户终端结构示意图；所述用户终端装设与电机系统中，用户终端通过导线引出检测单元且与检测单元电信号连接，用户终端主体和检测单元的结构有分离式结构和整体式结构，分离式结构为用户终端主体与检测单元分离，用户终端主体与检测单元通过线缆电连接，检测单元装设在电机主体上，而用户终端主体装设在电气控制柜或电气箱中，整体式结构为用户终端主体与检测单元构成为一个整体，整体装设在电机主体上，所述检测单元包括温度传感器，光电传感器、压力传感器和转速传感器，检测单元中的传感器，当然检测单元并不局限于上述描述的几种传感器，根据电机运行状态的检测的需求，可以增加或减少检测单元中的检测部件。

专用处理器内置有与电机对应的参数和算法，检测单元检测到的电机各种实时参数导入专用处理器中，专用处理器计算出电机实时运行状态，为了更加精准的进行计算和处理，同时降低系统成本，采用定制化专用处理器，精简处理器的功能，保证处理器计算的最优化，专用处理器内部程序结构简单，算法简单，能够提高数据处理的速度，提高工作效率，专用处理器可采用单片机、CPU模块以及智能芯片等等智能器件。

图4是本发明优选实施例的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统的中心服务端结构示意图；中心服务端实时接收电机系统中所有电机的运行状态数据，通过专用数据处理单元将电机运行状态数据进行转化，转化形成图像、表格或图标的形式；所述专用数据处理单元对每个电机的各种参数进行量化，模拟电机的实时运行状态，将模拟的运行状态与设定的运行状态进行校验，计算出误差值。

电机系统装设有变频器，智能调控模块通过控制变频器来控制电机的运行，智能调控模块读入中心服务端发出的指令数据和误差值数据，根据中心服务端发出的指令数据和误差值数据对变频器进行调控，同时变频器对电机运行进行控制，所述变频器为一个变频器或多个变频器，根据电机性能选择合适的变频器，智能调控模块可以直接控制电机，或者通过变频器控制电机的运行，智能调控模块可以控制伺服电机，或者通过伺服控制器控制伺服电机的运行。

综上所述，本发明的一种基于智能网络的工作电机实时测控系统实现了以下几个方面的优点，本发明利用智能网络架构，能够充分发挥用户终端的处理能力，在用户终端处理后再提交给中心服务端，中心服务端运行数据负荷较轻且数据的储存管理功能较为清晰；采用HTTP/WDSL通信连接，检测系统更加高效，响应速度快；通信系统内设有加密和解密单元，能够保证数据传输的稳定性和可靠性；充分利用网络的通信资源，避免建设独立的检测线路，大大节约了建造成本，同时能够实时、准确、高效的检测工作电机的运行，大大提高了生产的效率。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。