[发明专利]一种工业设备数据采集方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备数据采集装置及方法，特别是涉及一种工业设备数据采集方法及装置。

背景技术

随着大规模工业生产的演进，生产设备上监控技术的重要性逐步被人们认知，而无论是生产管理、零件管理、设备管理、订单管理、还是企业决策，都离不开对现场生产情况的及时把握。

中小企业，由于生产设备本身的通讯限制，反映生产情况的传统方式还是通过人工记录、汇报和整理来完成；同时，电脑管理的手段，也往往因为相互通讯规格不完善或不匹配等原因，造成相同数据的反复输入输出，导致时效性不强、人力和财力的双重浪费。

在大型的制造企业，车间里分布大量的CNC机床用于日常生产。但一旦生产过程中出现异常问题，不易被发现解决；而且每台机床的利用率不容易统计，从而导致成本控制不易。不仅如此，厂区的视频监控存在带宽紧张的问题，在线加工时担心数据断续造成加工失败。因此，如何对大量的数控机床进行有效监控成为摆在管理层面前的一个问题。

传统的解决方式是将CNC通过PLC连接至CNC Server，但这样存在一些问题，例如实时性差，因为PLC采用轮询机制。轮询带来的另一个问题可能导致生产成本有所上升，因为轮询容易造成网络拥塞，会造成在线加工失败。此外，网络PLC自身的成本也很高，用在该系统中会很昂贵。

客户希望找到一种性价比更高、更灵活的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业设备数据采集方法及装置，本发明提供了一种数据采集、分析与展示的智能方法及装置，通过光感、振动、温度、电压电流等手段获取工业设备运行数据；通过智能网关将采集到的数据加密上传至云端服务器；云服务器的数据经过分析处理后以web方式供调度监测管理，其实现了工厂加工设备的智能化，增强工业设备与生产管理人员的信息交互。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种工业设备数据采集方法，所述方法包括以下过程：

不破坏工业设备表面的情况下，将数据采集终端箱体固定在工业设备上；将互感模块通过线缆引至工业设备配电箱中，使配电箱中供电线缆的三相分别穿过互感线圈；将振动传感模块以强磁性方式吸附在工业设备表面，以检测设备振动频率；将色度传感器模块平行竖立与指示灯柱旁，以检测不同的指示灯动作；振动传感模块通过振动频率检测工业设备的起停状态，互感模块通过供电线缆检测工业设备的电压电流信息，色度传感模块通过指示灯柱状态反馈工业设备即时状态信息；所有的用于检测工业设备状态的模块预留接口，并即插即用，这些模块包括但不限于检测工业设备的起停状态、电压电流、功耗、报警状态；数据采集终端与智能网关之间依靠无线网络进行数据传输，包括但不限于zigbee组网方式；智能网关与后台云服务器依靠网络进行数据传输，包括但不限于GPRS方式。

所述的一种工业设备数据采集方法，所述数据采集终端实时采集工业设备状态信息，并实时将数据通过无线局域网上传至智能网关，智能网关根据配置的时间参数，定期将工厂数据通过无线网络上传至后台云服务器。

所述的一种工业设备数据采集方法，所述后台云服务器通过对设备状态数据的收集与分析，提供现场管理者通过web方式访问监测画面，实现调度监控管理。

一种工业设备数据采集装置，所述装置包括单一或多个数据采集终端、智能网关、后台云服务器、手持终端；数据采集终端作为工业设备数据的主要输入节点，具有多个模拟数字端口；数据采集终端除了中央处理单元外，还包括采集设备电压电流值的互感模块，采集设备工作状态的振动模块，采集报警信息的灯光色度传感模块，采集环境温度的温度模块、以及无线通讯模块；数据采集终端物理上分为主控板、互感线圈装置、色度传感装置、振动检测装置、温度检测装置、连接线缆；智能网关作为数据中转装置，将局域网内各个数据采集终端的实时数据通过TCP/IP或GPRS加密上传至远程云服务器；云服务器汇总各节点设备数据，经过分析处理后供客户调度监测管理；手持终端作为数据采集器及网关的人机交互界面，具备调试及参数配置功能；数据采集器的手持终端自带液晶显示屏、通讯接口，以有线的方式接入设备；智能网关的手持终端即为装载有配置APP的安卓手机，以蓝牙方式接入设备。

所述的一种工业设备数据采集装置，所述数据采集终端各模块之间通过即插即用连接方式形成物理可分离结构；数据采集终端带有处理器单元的控制电路板、外接电池和天线，控制电路板的控制电路分别与外接电池、天线及其接口连接。