基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及卷烟制造领域，尤其涉及一种基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统。


背景技术：

2.随着烟草行业高质量发展的深入推进及信息技术、智能化监测技术的迅猛发展，加强对烟机设备实时监测，掌握其运行状况变化趋势，是设备可靠性和智能制造水平提升的重要环节。
3.目前大多卷烟设备状态监控方式还是以人工点检为主，点检员定期用点检仪器探测设备特定位置的振动、噪声和温度，将人工收集的运行状态数据上传系统；当发现数据存在异常，推送至eam系统形成维修工单，指导设备维修人员进行计划检修。同时，卷包设备内置缺陷烟支剔除、小包检测、条包检测等不同类型检测装置，当检测设备出现故障时无报警提示，系统和硬件故障难以发现引起维修响应滞后，带来产品质量隐患。
4.由于人工点检存在不确定性，点检数据采集和信息传递不及时；检测装置缺少相应状态监控手段，运行状态和产品缺陷数据无法集中分析、集中管理等问题，导致不能实时、全面反映设备运行状态和产品质量信息，因而不能及时发现设备故障和质量隐患。


技术实现要素：

5.鉴于上述，本实用新型旨在提供一种基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统，以解决前述提及的卷烟行业的实际问题。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统，其中包括：包括：数据前端设备、服务器和用于向用户提供卷烟设备状态信息的计算终端；
8.所述服务器分别与所述数据前端设备以及所述计算终端数据连接；
9.所述计算终端利用网线与所述服务器通信；
10.所述数据前端设备包括多路监测装置以及网关，其中，所述多路监测装置通过所述网关连接到移动通信网络，并通过移动通信网络连接到服务器；其中，所述多路监测装置包括设备监测部件、气路监测部件、电机监测部件、振动监测部件以及油路监测部件。
11.在其中至少一种可能的实现方式中，所述设备监测部件包括烟支缺陷剔除监测器，以及用于小包、条包及烟箱的缺陷检测器。
12.在其中至少一种可能的实现方式中，所述气路监测部件包括对卷烟设备关键气路节点的流量和压力进行监控的气路流量传感器以及气路压力传感器。
13.在其中至少一种可能的实现方式中，所述卷烟设备关键气路节点包括如下一种或多种：卷烟机吸风室负压检测点、小型风机压力检测点、接装机负压检测点、切纸鼓轮负压检测点、烟支制动负压检测点、烟支到位负压检测点、包装机正压检测点、商标纸吸风检测点、内框纸吸风检测点、铝箔纸吸风检测点以及条盒纸吸风检测点。
14.在其中至少一种可能的实现方式中，所述电机监测部件包括用于动态感知卷烟机及包装机所用电机在运行阶段的电压、电流及功率的电压传感器及电流传感器。
15.在其中至少一种可能的实现方式中，所述振动监测部件包括对卷包机组关键装置进行振动监控的振动传感器。
16.在其中至少一种可能的实现方式中，所述卷包机组关键装置包括如下一种或多种：小型风机、集流管、吸丝带轮、平准器、牌子箱、切纸鼓轮、接装机传动装置、吸风室传动装置、牌子箱传动装置、主传动齿轮箱、对接传动箱、喇叭嘴转盘、烟支推进器、传动皮带轮以及烟枪。
17.在其中至少一种可能的实现方式中，所述油路监测部件包括用于监控卷烟设备油路状态的油压传感器以及流量传感器。
18.在其中至少一种可能的实现方式中，所述移动通信网络包括5g网络；所述网关包括适配于5g网络的5g网关。
19.本实用新型的主要设计构思在于，结合工业物联网技术以及移动通信技术，构建针对卷烟设备的远程监控架构，实现振动、温度、气路、油路等状态信息的实时采集及处理。具体地，由服务器与数据前端设备以及计算终端数据连接，尤其是采用移动通信网络将设备监测部件、气路监测部件、电机监测部件、振动监测部件以及油路监测部件的传感检测数据经过传输协议传输至无线通信网关，并将前端数据汇集到服务器，从而实现对卷烟设备状态的实时监控及管理。本实用新型监控体系覆盖面大，实现了状态监控由点到面的突破，将人工点检改进为设备状态在线实时监测，提高了点检效率并实现了卷烟设备机械、电路、气路、油路的全面感知，为卷烟设备状态管控提供了多种应用功能的实施载体。
附图说明
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
21.图1为本实用新型实施例提供的基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统的示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
23.本实用新型提出了一种基于移动通信网络的卷烟设备远程监控系统的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：数据前端设备、服务器和用于向用户提供卷烟设备状态信息的计算终端(如管理端pc机、第三方上位机)。
24.所述服务器分别与所述数据前端设备以及所述计算终端数据连接；
25.具体地，所述计算终端利用网线与所述服务器通信，并可以但不限于通过网页的形式与所述服务器预置及存储的数据关联；
26.所述数据前端设备包括多路监测装置以及网关，其中，所述多路监测装置通过所述网关连接到移动通信网络(优选但不限于5g网络，对应地，所述网关也优选为5g网关，而
多路监测装置均可以配置相应的5g模块)，再通过移动通信网络连接到服务器，其中，所述多路监测装置包括设备监测部件、气路监测部件、电机监测部件、振动监测部件以及油路监测部件(在实际操作中可以设置多个数据采集卡对应获取不同监测部件获取的数据)。
27.进一步地，所述设备监测部件包括烟支缺陷剔除监测器，以及用于小包、条包及烟箱的缺陷检测器，例如视觉检测装置等。
28.进一步地，气路监测部件包括对卷烟设备关键气路节点的流量和压力进行监控的气路流量传感器以及气路压力传感器。
29.进一步地，所述关键气路节点包括如下一种或多种：卷烟机吸风室负压检测点、小型风机压力检测点、接装机负压检测点、切纸鼓轮负压检测点、烟支制动负压检测点、烟支到位负压检测点、包装机正压检测点、商标纸吸风检测点、内框纸吸风检测点、铝箔纸吸风检测点以及条盒纸吸风检测点。
30.进一步地，所述电机监测部件包括用于动态感知卷烟机及包装机所用电机在运行阶段的电压、电流及功率的电压传感器及电流传感器，在实际操作中，还可以通过监控设备用电情况的智能电表等装置予以辅助。
31.进一步地，所述振动监测部件包括对卷包机组关键装置进行振动监控的振动传感器。
32.进一步地，所述卷包机组关键装置包括如下一种或多种：小型风机、集流管、吸丝带轮、平准器、牌子箱、切纸鼓轮、接装机传动装置、吸风室传动装置、牌子箱传动装置、主传动齿轮箱、对接传动箱、喇叭嘴转盘、烟支推进器、传动皮带轮以及烟枪。
33.进一步地，所述油路监测部件包括用于监控卷烟设备油路状态的油压传感器以及流量传感器。
34.通过上述各个实施例，本领域技术人员在该远程监控系统硬件框架基础上，可以按需实现多种与卷烟设备运行相关的监测与分析处理，例如在实际操作中，可以配置不同的监控控制程序予以实现下述功能：实时监测分析、异常告警管理、质量预警、状态集中管理、维修知识库更新等。这里仅提供下述具体应用参考，本实用新型对于任一项功能均不作限定。
35.(1)实时监测分析功能，可以通过采用多种基于人工智能技术的故障诊断方法，对卷烟设备(也称烟机设备)进行故障诊断和失效预测。例如基于内置故障预测模型，根据接入的设备振动、气路等数据，开展下一步数据分析，并通过数据清洗，获取有效分析数据，进行特征值构建，最终进行运行状态的算法预测。
36.(2)异常告警管理功能：可开展人工智能分析，基于机器学习的机器运行曲线进行动态监控，关联多个运行曲线信息，并与现场数采系统、eam系统相结合，挖掘故障发生模式，对部件劣化做出预警。
37.(3)质量预警功能：通过分析监测部件的检测数据，对产品缺陷数量超出阈值和缺陷频度出现异常的情况进行预警提示。质量预警功能可提示维修人员调整、维修的相关部位，及时消除质量缺陷，避免缺陷恶化。例如将小包检测、条包检测等装置按照质量缺陷图片名称信息数据(包括缺陷产品产生的时间、缺陷产品数量和缺陷产生的镜头部位)进行分析，当缺陷数量超出预警阈值范围进行产品缺陷预警。通过缺陷产品产生的时间和缺陷产品数量，可统计分析一定时间内发生缺陷产品的频率和长期发展的趋势，可以有依据的进
行设备评估管理，及时提醒维修人员调整管理，提高维修管理的科学性。
38.(4)状态集中管理功能：相关人员(设备管理人员、工艺质量人员)利用本监控系统，可集中对比、分析检测装置的运行状态和产品缺陷情况，实现检测设备状态集中管理。本监控系统也可以展示卷烟设备的实时运行状态、质量缺陷趋势、历史数据统计分析，便于综合历史故障记录可分析故障机组占比、故障类型占比、故障设备的占比和故障频发时间。针对频繁发生故障的机组、故障类型、故障设备进行计划性维护保养管理，避免故障发生。
39.(5)维修知识库更新功能：可以利用ai将过去存在的文件和专家大脑中的方法和经验动态维护到智能知识维修库中，当卷烟设备出现缺陷时，为管理和维修人员提供智能辅助决策，提高问题处置能力。
40.综上所述，本实用新型的主要设计构思在于，结合工业物联网技术以及移动通信技术，构建针对卷烟设备的远程监控架构，实现振动、温度、气路、油路等状态信息的实时采集及处理。具体地，由服务器与数据前端设备以及计算终端数据连接，尤其是采用移动通信网络将设备监测部件、气路监测部件、电机监测部件、振动监测部件以及油路监测部件的传感检测数据经过传输协议传输至无线通信网关，并将前端数据汇集到服务器，从而实现对卷烟设备状态的实时监控及管理。本实用新型监控体系覆盖面大，实现了状态监控由点到面的突破，将人工点检改进为设备状态在线实时监测，提高了点检效率并实现了卷烟设备机械、电路、气路、油路的全面感知，为卷烟设备状态管控提供了多种应用功能的实施载体。
41.本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
42.以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。