[发明专利]基于NB-IOT的机床生产异常报警远程监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IOT的机床生产异常报警远程监测系统，包括感知层、平台层、服务器层和应用层。所述感知层包含传感器设备及传输设备，传感器设备由温湿度传感器、限位传感器、噪声传感器和烟雾传感器组成机床环境数据源；传输设备由NB‑IOT模组、MCU主控芯片组成设备自动入网上传数据模块；所述平台层为物联网平台；所述服务器层包括数据库系统和远程监测系统后端；所述应用层为远程监测系统终端。本发明将感知层和服务器层有效的结合，为传统远程监测无线网络通信方式带来的距离短、功耗高及信号不稳定等缺陷提供了解决办法，降低了传统感知层与服务器层连接的开发难度，提高了系统的实时监测的时效性以及安全可靠性。

技术领域

本发明涉及工业生产车间生产设备状态报警技术领域，具体涉及一种基于NB-IOT的机床生产异常报警远程监测系统及其实现方法。

背景技术

物联网技术的兴起，给各行各业都带来了巨大的冲击，此时加速智能化至关重要，因此远程互联将成为未来工业发展的必然趋势。目前大部分远程监测系统只能对生产设备外部环境进行简单监测，由于机床工作环境的特殊性，不仅要对环境温湿度、烟雾指标进行实时检测，在运动过程中对于机械轴的运动状态以及电机运行状态都需要进行严密的监测。加上生产设备对于实时性的要求高以及对监管投入成本等其它综合因素的考虑，造成生产设备远程监测系统发展缓慢。而且传统的声光警报和监测室报警监测还存在一些问题。

传统声光报警：人员必须在监测现场，由于声光辐射范围和人员活动范围有限，人员维护的设备受到局限。

监测室报警监测：设备异常报警虽然联网，但限于企业内部的局域网内，覆盖范围取决于企业自身的网络建设能力，投入成本高，而且即使发现设备警报，监测人员往往也没有能力分析异常原因，要联系设备厂家排查问题，耽搁设备生产。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于NB-IOT的机床生产异常报警远程监测系统及其实现方法。

本发明的技术方案能提高机床生产的安全性和可靠性，同时为车间无人化安全防护提供一个新的解决思路。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于NB-IOT的机床生产异常报警远程监测系统，包括感知层、平台层、服务器层、应用层；

其中所述感知层包含传感器设备以及传输设备；所述传感器设备由温湿度传感器、限位传感器、噪声传感器和烟雾传感器组成机床环境数据源；所述传输设备由NB-IOT模组、MCU主控芯片组成设备自动入网上传数据模块；

所述平台层为物联网平台，作为数据转存中心，用于连接所述感知层和服务器层，负责统一管理感知层设备以及为服务器层的开发提供有效的接口和数据来源；

所述服务器层包括数据库系统、监控系统后端以及监控系统前端，用于连接物联网平台和提供远程监测系统前端交互服务。

所述应用层为监控系统终端，主要有登录用户权限管理、数据图表化显示、设备实时监测的功能，并兼容移动终端以及PC端对远程监测系统的访问。

感知层中所述的温湿度传感器、限位传感器、噪声传感器、烟雾传感器以及NB-IOT模组均使用导线与MCU主控芯片连接；所述的温湿度传感器、限位传感器、噪声传感器、烟雾传感器将采集的数据通过串口通信的方式发送MCU主控芯片，MCU主控芯片处理数据后将数据采用串口通信的方式发送NB-IOT模组；NB-IOT模组采用窄带无线通信的方式将数据发送到物联网平台。