数据管理方法、采集站及设备监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械设备领域，尤其涉及监测设备的数据管理方案。
【背景技术】
[0002]目前，大型旋转机械设备广泛应用在化工、风电、冶金等领域中。诸如风力发电机组和输油栗等旋转设备的结构和应用环境也越来越复杂。旋转设备的故障也很可能造成事故和巨大损失。随着振动故障诊断特征技术的发展，越来越多的振动监测设备被用于监测机械设备的振动故障。
[0003]由于振动监测设备通常布置在不易进行布线和维修的区域，因此多种振动监测设备采用无线传输和电池供电的工作方式。这样，如何降低监测设备的功耗、提高使用寿命是现在所面临的问题。
【发明内容】
[0004]为此，本发明提供一种新的监测设备的数据管理方案，有效的解决了上面至少一个问题。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种采集站执行的数据管理方法，包括以下步骤。接收至少一个采集装置对设备进行监测而采集的一条或多条数据记录。其中每条数据记录为其对应的采集装置在预定发送周期内所采集的监测数据。这里，预定发送周期例如为5分钟。根据每条数据记录的长度类型确定该数据记录的长度是否小于第一阈值。在这条数据记录的长度小于第一阈值时，将这条数据记录存储到第一存储单元中。检测每个采集装置在第一存储单元中、所存储的数据的长度是否大于第二阈值。在所存储的数据的长度大于第二阈值时，将所存储的数据转存到第二存储单元中，其中第二阈值小于第一阈值。
[0006]根据本发明的又一个方面，提供一种采集站，包括第一存储单元、第二存储单元和控制单元。其中控制单元包括通信模块和数据管理模块。通信模块适于接收至少一个采集装置对设备进行监测而采集的一条或多条数据记录。其中每条数据记录为其对应的采集装置在预定发送周期内所采集的监测数据。数据管理模块适于根据每条数据记录的长度类型确定该数据记录的长度是否小于第一阈值。在这条数据记录的长度小于第一阈值时，数据管理模块将这条数据记录存储到第一存储单元中。数据管理模块检测每个采集装置在第一存储单元中、所存储的数据的长度是否大于第二阈值。在所存储的数据的长度大于第二阈值时，将所存储的数据转存到第二存储单元中，其中第二阈值小于第一阈值。
[0007]根据本发明的又一个方面，还提供一种设备监测系统，包括根据本发明的采集装置、根据本发明的采集站和服务器。其中采集装置适于采集对设备的监测数据。服务器适于从采集站获取监测数据，并通过该监测数据对设备进行诊断分析。
[0008]根据本发明的数据管理方案，通过在第一存储器中存放对第二存储器的管理信息，可以提高第二存储单元的使用寿命。其次，根据本发明的数据管理方案通过连续接收数据帧的方式，可以提高采集站接收数据的效率并降低功耗。另外，根据本发明的数据管理方案，通过将数据先存储到第一存储器中并在数据量达到阈值时再将这些数据统一存储到第二存储单元的方式，可以极大降低第二存储单元的读写次数，从而提高第二存储单元的使用寿命。需要说明的是，采用电池供电和维修困难的设备通过本发明的数据管理方案，极大提升了设备性能和使用寿命。
【附图说明】
[0009]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
[0010]图1示出了根据本发明一些实施例的设备监测系统100的示意图；
[0011]图2示出了根据本发明一些实施例的采集站200的框图；
[0012]图3示出了根据本发明一些实施例中第一和第二存储单元存储信息示意图；以及
[0013]图4示出了根据本发明一些实施例的采集站执行的数据管理方法400的流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0015]图1示出了根据本发明一些实施例的设备监测系统100的示意图。设备监测系统100包括多个采集装置110、采集站120和服务器130。这里的采集装置110是对用于采集设备振动类数据信息的装置的统称。例如，其中一个采集装置110包括监测设备振动的传感器，适于采集设备振动数据。而另一个采集装置110包括监测设备转动的传感器，适于采集设备转轴的转速数据。为了简化描述，下文中不再对采集装置110具体类型进行区分。每个采集装置110适于通过例如ZigBee等无线方式与采集站120进行通信。这样，采集站120可以汇集多个采集装置110所采集的数据。采集站120对于从多个采集装置110获取的数据可以直接向服务器130发送，也可以选择在采集站中进行存储并后续向服务器130传输。服务器130可以从采集站120获取采集站所汇集的振动类数据信息以便进行针对被检测设备的故障诊断分析，当然也可以向采集站120发送配置信息。这样，采集站120可以根据该配置信息进行工作策略调整。另外，根据本发明的采集站120通常布置在不易布线和维修困难的环境中。因此，采集站120采用电池供电，并且通过例如3G或者4G等通信方式与服务器130进行数据传输。
[0016]—般而言，采集装置110通常按照一个预定发送周期(例如5分钟)，向采集站传输该周期内所采集数据。例如，采集装置110会将一个预定发送周期内所采集的数据向采集站传输。这里，采集装置110在每个发送周期中，可以基于不同的采集频率和采集时长采集一组或多组数据。因此，每组数据的种类和大小可以是不同的。在根据本发明一个实施例中，采集装置110在每个发送周期的结束时间点(也是下一个发送周期的开始时间点)，向采集站120发送该发送周期的所采集的数据。为了简化描述，尽管采集装置110向采集站120发送数据会持续一个时间段，这里不再区分发送数据的开始时间和结束时间，而是用发送周期的结束时间点统一表不。
[0017]另外，采集装置110也可以向采集站120发送除本发送周期以外的数据，例如，发送本周期之前未上传成功的数据。采集站120在接收到采集装置110发送的数据时，需要对这些数据的存储和发送进行管理。下面结合图2对采集站进行进一步示例说明。
[0018]图2示出了根据本发明一些实施例的采集站200的框图。如图2所示，采集站200包括第一存储单元210、第二存储单元220和控制单元230。其中，控制单元230可以包括内部存储区231、通信模块232和数据管理模块233。控制单元230可以在内部存储区231中分配一个用于接收采集装置数据的缓存区。这里，内部存储区231例如为内存RAM。第一存储单元210为容量小于第二存储单元220的小容量存储器件，并且读写寿命较长，例如为FRAM或者ROM等。第二存储单元220为大容量存储器，但读写寿命有限，并且最小读写单位（例如为2048BYTE)大于第一存储单元210的最小读写单元，例如为NAND FLASH或者NOR FLASH等，但不限于此。
[0019]通信模块232从一个或多个采集装置接收数据。采集装置可以将一个发送周期内所采集的数据作为一条数据记录向采集站200传输。采集装置会将所采集的这条数据记录在传输时分组为适于在无线信道中传输的Μ个数据帧。例如，Μ值为2000个。具体地，在根据本发明一个实施例中，通信模块232在接收到采集装置对一条数据记录的传输请求时，返回确认消息。然后，通信模块232可以连续接收采集装置所发送的Μ个数据帧中至少一部分。这里，采集装置向采集站发送的传输请求或者所发送的Μ帧数据中的第一帧可以包括这条数据记录的长度类型。长度类型例如可以是大于第一阈值或者小于第一阈值的类型。根据本发明一个实施例，第一阈值为缓存区的容量。缓存区通常为第二存储单元最小读写单位的整数倍，例如为4096ΒΥΤΕ。另外，通信模块232还可以接收采集装置针对Μ个数据帧中至少一部分所发送的传输状态请求消息，并返回传输状态响应消息。这里，传输状态响应消息中包括通信模块232未接收到数据帧的编号，以便采集装置再次发送这些未接收到的数