一种工业现场设备远程诊断维护系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业现场设备远程诊断维护系统及方法，该系统中，工程师站通过因特网与远程桥接服务器相连，远程桥接服务器通过无线网络与通用移动终端相连，通用移动终端通过USB线缆与现场设备相连。远程桥接服务器通过远程移动终端的ID号与加密密钥建立工程师站与通用移动终端的通讯连接；工程师站通过发送诊断、监视等命令对现场设备进行诊断维护。本发明有效利用2G/3G/4G/wifi等无线网络和手机、平板电脑等通用移动终端实现工业设备的远程诊断维护，实施成本低，通用性强，同时避免了工程师频繁出差，缩短了现场设备故障处理的时间，提高了现场设备维护的及时性。
【专利说明】一种工业现场设备远程诊断维护系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业现场设备远程诊断维护系统及方法，特别适用于各种工业现场设备采用远程诊断维护的方式，能有效提高现场设备诊断维护的及时性。
【背景技术】
[0002]产品维护是设备供应商的一项重要工作，设备供应商的产品遍布于全国甚至全球各地，一旦现场出现质量或参数设置等问题，就需要工程师去现场处理问题，从而带来大量的人力物力以及时间消耗。一些设备供应商也提供了利用无线网络进行诊断维护的方法，但存在以下几点不足:
(1)远程诊断仅具有数据监视功能，不能在线进行参数修改和组态下载。即数据只能从现场返回到服务中心，但服务中心不能控制操作现场设备进行在线调试，如果有参数等设置错误，还需要专业人员到现场进行参数调整，功能单一，维护成本高；
(2)现场设备为了实现远程诊断，往往给设备配置专门的通讯模块，项目实施成本高，而现场设备出现故障往往是随机的，不需要时刻进行现场设备的诊断连接。
[0003](3)远程诊断方法不通用，不同的产品需要不同的诊断软件和系统，开发维护成本闻。
【发明内容】
[0004]鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种功能丰富、成本低的工业现场设备远程诊断维护系统及方法，该系统和方法充分利用现有的2G/3G/4G移动网络资源和通用移动终端，维护工程师不用出差到现场就可以对现场设备进行诊断、调试、参数修改及程序下载等操作，可大大降低项目实施成本，缩短现场设备故障处理时间，提高设备运行效率。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:该系统包括工程师站、远程桥接服务器、因特网、无线网络、通用移动终端、USB线缆和现场设备，所述工程师站通过因特网与远程桥接服务器相连，远程桥接服务器通过无线网络与通用移动终端相连，通用移动终端通过USB线缆与现场设备相连；其中，工程师站发送远程诊断维护请求和处理诊断维护数据，远程桥接服务器建立工程师站和通用移动终端的通讯连接服务，通用移动终端接收远程桥接服务器数据并转发给现场设备，同时接收现场设备数据转发给远程桥接服务器。
[0006]本发明中，所述工程师站可以为一组多个；现场设备也可以为一组多个，通用移动终端和USB线缆与现场设备的数量相适配。
[0007]通用移动终端具有无线网络通讯功能，所述的无线网络包括2G、3G、4G、wifi,同时具有USB接口并具有OTG功能，通用移动终端为USB主站、现场设备为USB从站。
[0008]远程桥接服务器建立工程师站与通用移动终端之间的通讯连接，具有安全加密解密功能，且支持多个工程师站分别与多个现场设备同时连接。工程师站具有可手动输入需要连接的通用移动终端ID号和安全加密解密功能。
[0009]一种工业现场设备远程诊断维护方法，其特征在于:通用移动终端通过USB线缆与现场设备通讯连接后，同时通过无线网络主动连接远程桥接服务器，并把通用移动终端的ID号发送给远程桥接服务器，同时远程桥接服务器通知工程师站通用移动终端的ID号，工程师站把需要连接的移动终端ID发送给远程桥接服务器，远程桥接服务器通过远程移动终端的ID号与加密密钥建立工程师站与通用移动终端的通讯连接；当通讯连接建立后，工程师站通过发送诊断、监视命令对现场设备进行诊断维护。
[0010]该方法具体步骤如下:
O使用USB线缆一端连接需要诊断维护的现场设备，一端连接通用移动终端；
2)通用移动终端进行参数设置后，通过无线网络连接远程桥接服务器；
3)电话通知工程师站通用移动终端ID号；
4)工程师站输入通用移动终端ID号，并通过因特网连接远程桥接服务器；
5)远程桥接服务器通过ID号匹配建立工程师站与通用移动终端的通讯连接；
6)连接建立后，工程师站发送诊断命令对现场设备进行诊断维护；
7)诊断维护结束后，断开通用移动终端与现场设备的连接。
[0011]其中，通用移动终端与远程桥接服务器之间、以及工程师站与远程桥接服务器之间的通讯协议均为TCP/IP协议。
[0012]本发明有效利用2G/3G/4G/wifi等无线网络和手机、平板电脑等通用移动终端实现工业设备的远程诊断维护，实施成本低，通用性强，同时避免了工程师频繁出差，缩短了现场设备故障处理的时间，提高了现场设备维护的及时性。
[0013]与传统现场维护方法相比，本发明的优点是:(1)不仅具有现场数据监视功能，而且能够在线进行参数修改和组态下载，功能丰富，位于工程师站的工程师就像操作本地设备一样方便；(2)充分利用现有的互联网络、无线网络资源和通用移动终端即可实现工程师远程诊断维护工作，代替工程师出差到现场维护，尤其是偏远地区甚至国外，项目实施成本低，问题处理速度快；(3)该系统及方法可广泛应用于诊断各种工业现场设备，仅需现场设备带有USB接口或者串行总线接口，同时诊断维护软件的通信协议范围符合远程桥接服务器软件协议规范即可，应用场合广泛。(4)本系统方案是基于互联网建立的，因此有利于在不同地点快速建立工程师工作站，方便工程技术人员为响应需求而提供快捷的服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明中工业现场设备远程诊断维护系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种工业现场设备远程诊断维护系统，该系统包括工程师站1、远程桥接服务器2、因特网3、无线网络4、通用移动终端5、USB线缆6和现场设备7。其中工程师站通过因特网与远程桥接服务器相连，远程桥接服务器通过无线网络与通用移动终端相连，通用移动终端通过USB线缆与现场设备相连。
[0016]工程师站可以为一组η个；现场设备也可以为一组η个，通用移动终端和USB线缆与现场设备的数量相适配。其中，工程师站发送远程诊断维护请求和处理诊断维护数据，远程桥接服务器建立工程师站和通用移动终端的通讯连接服务，通用移动终端接收远程桥接服务器数据并转发给现场设备，同时接收现场设备数据转发给远程桥接服务器。
[0017]通用移动终端具有无线网络通讯功能，无线网络包括2G、3G、4G、wifi，同时具有USB接口并具有OTG功能，通用移动终端为USB主站、现场设备为USB从站。通用移动终端可以是手机、平板电脑等。
[0018]远程桥接服务器建立工程师站与通用移动终端之间的通讯连接，具有安全加密解密功能，且支持多个工程师站分别与多个现场设备同时连接。工程师站具有可手动输入需要连接的通用移动终端ID号和安全加密解密功能。
[0019]当现场设备出现运行不正常，参数不正确或者组态程序需要更新时，具体诊断维护步骤如下:
步骤I)现场人员使用USB线缆连接通用移动终端和现场设备。
[0020]步骤2)现场人员打开预先安装在通用移动终端上的应用程序，输入ID，点击连接，向远程桥接服务器发送连接申请。
[0021]步骤3)现场人员同时通知工程师站的工程师现场的ID信息。
[0022]步骤4)工程师站的工程师获取ID信息后，打开工程师站的诊断维护工具，输入ID，并点击连接，向远程桥接服务器发送连接匹配申请。
[0023]步骤5)远程桥接服务器陆续收到通用移动终端和工程师站的连接请求后，根据ID以及加密信息，进行通用移动终端和工程师站的匹配工作，建立通信通道。
[0024]步骤6)通信通道建立成功后，工程站可通过诊断维护软件直接监视和操作现场设备，进行参数修改及组态下载。
[0025]步骤7)本次诊断维护完毕后，现场人员断开USB线缆，关闭移动终端应用程序，本次诊断维护结束。
【权利要求】
1.一种工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:该系统包括工程师站(I)、远程桥接服务器(2)、因特网(3)、无线网络(4)、通用移动终端(5)、USB线缆(6)和现场设备(7),所述工程师站(I)通过因特网(3)与远程桥接服务器(2)相连，远程桥接服务器(2)通过无线网络(4)与通用移动终端(5)相连，通用移动终端(5)通过USB线缆(6)与现场设备(7)相连；其中，工程师站(I)发送远程诊断维护请求和处理诊断维护数据，远程桥接服务器(2 )建立工程师站(I)和通用移动终端(5 )的通讯连接服务，通用移动终端(5 )接收远程桥接服务器(2 )数据并转发给现场设备(7 )，同时接收现场设备(7 )数据转发给远程桥接服务器(2)。
2.根据权利要求1所述的工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:所述工程师站(I)为一组；现场设备(7)为一组，通用移动终端(5)和USB线缆(6)与现场设备(7)的数量相适配。
3.根据权利要求1所述的工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:通用移动终端(5)具有无线网络通讯功能，所述的无线网络包括2G、3G、4G、wifi,同时具有USB接口并具有OTG功能，通用移动终端(5)为USB主站、现场设备(7)为USB从站。
4.根据权利要求1所述的工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:远程桥接服务器(2)建立工程师站(I)与通用移动终端(5)之间的通讯连接，具有安全加密解密功能，且支持多个工程师站(I)分别与多个现场设备(7)同时连接。
5.根据权利要求1所述的工业现场设备远程诊断维护系统，其特征在于:工程师站(I)具有可手动输入需要连接的通用移动终端ID号和安全加密解密功能。
6.一种权利要求1所述的工业现场设备远程诊断维护方法，其特征在于:通用移动终端通过USB线缆与现场设备通讯连接后，同时通过无线网络主动连接远程桥接服务器，并把通用移动终端的ID号发送给远程桥接服务器，同时远程桥接服务器通知工程师站通用移动终端的ID号，工程师站把需要连接的移动终端ID发送给远程桥接服务器，远程桥接服务器通过远程移动终端的ID号与加密密钥建立工程师站与通用移动终端的通讯连接；当通讯连接建立后，工程师站通过发送诊断、监视命令对现场设备进行诊断维护。
7.根据权利要求6所述的工业现场设备远程诊断维护的方法，其特征在于该方法具体步骤如下: 1)使用USB线缆一端连接需要诊断维护的现场设备，一端连接通用移动终端； 2)通用移动终端进行参数设置后，通过无线网络连接远程桥接服务器； 3)电话通知工程师站通用移动终端ID号； 4)工程师站输入通用移动终端ID号，并通过因特网连接远程桥接服务器； 5)远程桥接服务器通过ID号匹配建立工程师站与通用移动终端的通讯连接； 6)连接建立后，工程师站发送诊断命令对现场设备进行诊断维护； 7)诊断维护结束后，断开通用移动终端与现场设备的连接。
8.根据权利要求6所述的工业现场设备远程诊断维护的方法，其特征在于:通用移动终端与远程桥接服务器之间、以及工程师站与远程桥接服务器之间的通讯协议均为TCP/IP协议。
【文档编号】G05B23/02GK104331063SQ201410526338
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】祖利辉, 刘国耀, 陈闯, 施海庆, 杭哲 申请人:南京科远自动化集团股份有限公司