[发明专利]大型框架式液压机智能监控与维护系统

摘要

本发明公开了一种大型框架式液压机智能监控与维护系统，系统由远程维护中心和分布在异地的多个智能前端单元和多个本地监控中心组成。智能前端单元与本地监控中心通过以太网连接，智能前端单元与远程维护中心通过无线网络构成星形网络；本地监控中心包括本地状态监控模块、本地数据存储模块和工艺二维码生成器；智能前端单元包括微处理器、数据存储模块、现场数据交互模块、短信模块、GPRS模块、工艺自动录入模块和液晶显示模块；远程维护中心包括远程数据存储模块、远程状态监控模块和故障诊断模块；本发明系统具有现场监控功能、高速数据处理能力和完善的远程服务，实用性强且应用广泛。

主权项

一种大型框架式液压机智能监控与维护系统，其特征在于：由远程维护中心和分布在异地的多个智能前端单元和多个本地监控中心组成；智能前端单元与本地监控中心通过以太网连接，智能前端单元与远程维护中心通过无线网络构成星形网络；本地监控中心包括本地状态监控模块[1]、本地数据存储模块[2]和工艺二维码生成器[3]；智能前端单元包括微处理器[4]、数据存储模块[5]、现场数据交互模块[6]、短信模块[7]、GPRS模块[8]、工艺自动录入模块[9]和液晶显示模块[10]；远程维护中心包括远程数据存储模块[11]、远程状态监控模块[12]和故障诊断模块[13]；智能前端单元中的数据存储模块[5]、现场数据交互模块[6]、短信模块[7]、GPRS模块[8]、工艺自动录入模块[9]和液晶显示模块[10]通过相应的接口分别与微处理器[4]相连，智能前端单元通过现场数据交互模块[6]与采集大型框架式液压机运行状态信号的外部PLC进行数据交互；数据存储模块[5]将现场数据交互模块[6]接收的数据进行存储；微处理器[4]接收现场数据交互模块[6]的数据，并与预先设定的正常值范围进行比较，大于或小于正常值范围的值将通过短信模块[7]以短信形式发送到设备维护员手机上；现场数据交互模块[6]的数据经过微处理器[4]按压力、流量、位移、速度、温度、振动量的顺序打包处理形成远程数据包和现场数据包两种形式，远程数据包通过GPRS模块[8]传给远程维护中心，现场数据包通过以太网接口传给本地监控中心；工艺自动录入模块[9]通过二维码QR码扫描枪将工艺二维码的数据传递给智能前端单元，之后再通过现场数据交互模块[6]将扫描的二维码数据传递给PLC，实现工艺控制；液晶显示模块[10]对现场数据交互模块[6]采集的数据进行显示；本地监控中心通过工控机接收以太网采集智能监控单元发送的现场数据包实现本地监控功能，本地状态监控模块[1]和本地数据存储模块[2]分别对以太网传来的数据进行显示和存储，工艺二维码生成器[3]则负责生成大型框架式液压机的加工工艺二维码；远程维护中心通过远程服务器接收GPRS网络发送来的远程数据包，分别通过远程状态监控模块[12]和远程数据存储模块[11]进行数据显示和存储，故障诊断模块[13]通过多源信息融合的方式对远程数据包中的液压机运行状态信息进行故障诊断，诊断结果通过GPRS网络发送给智能前端单元；所述智能前端单元中处理器[4]为ARM+DSP双核处理器[4]，其中ARM内核与PLC进行通信，采集大型框架式液压机的电磁阀开关状态、电机状态、滑块状态、缓冲缸状态、夹紧缸状态和浮起缸状态，同时进行以太网通信、GPRS模块[8]通信、短信模块[7]通信、液晶显示模块[10]通信、工艺自动录入模块[9]通信和进行数据存储；微处理器[4]DSP内核模块通过多路高速A/D模块与检测压力、速度、位移、温度参数的传感器进行通信，通过多路高速D/A模块与多路比例阀进行通信，同时还对摄像头采集的数据进行高速处理；数据存储模块[5]包括SD卡和FLASH存储器；现场数据交互模块[6]包括以太网接口、USART接口、USB接口、A/D口、D/A口和Carema接口；数据存储模块[5]中SD卡通过SDIO与微处理器[4]相连，FLASH存储器通过SPI与微处理器[4]相连；现场数据交互模块[6]中以太网通过以太网接口与微处理器[4]连接，PLC通过RS‑485总线经RS‑485口与微处理器[4]连接，USB设备通过USB接口与微处理器[4]连接，多路传感器通过A/D口与微处理器[4]连接，微处理器[4]通过D/A口对多路阀体进行控制，摄像头通过Carema接口与微处理器[4]进行连接；短信模块[7]通过D/A口与微处理器[4]连接； GPRS模块[8]通过RS‑232口与微处理器[4]连接；工艺自动录入模块[9]包括二维码QR码扫描枪，二维码QR码扫描枪通过RS‑232接口与智能前端单元连接，微处理器[4]对二维码扫描器扫描的信息进行QR码解码，最终通过RS‑485接口将工艺参数传递给PLC，实现状态控制；液晶显示模块[10]包括液晶显示器和触摸屏，液晶显示器通过FSMC接口与微处理器[4]连接，触摸屏通过SPI接口与微处理器[4]连接。