专利名称：基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一套管道焊接施工无线远传实时监控系统，尤其涉及一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统。
背景技术：
聚乙烯管用于燃气等的输送，具有寿命长、耐腐蚀、施工方便等特点，在燃气、供水等行业得到了广泛运用。聚乙烯管的连接方式一般采用热熔对接和电熔连接两种方式，相应地，聚乙烯管道熔接施工采用全自动热熔焊机或全自动电熔焊机进行。保证聚乙烯管道焊口质量的重点是按照评定合格的焊接工艺进行焊接操作的整个过程，因为管道的焊接，就是操作机器的过程，规范的操作才能有合格的焊口，才能保证管网安全运行。在聚乙烯管道实施全自动焊接前，需进行焊接材料等基本参数的输入，以实现自动焊机的焊接参数的自动生成；同时，还需在管道焊接过程中严格按照评定合格的焊接工艺进行焊接操作。这样，才能准确地进行一个焊接过程。全自动熔接焊机采用微机控制，具有人机对话功能，因此，既有自动监控功能，又有提示功能。全自动焊机要求操作人员必须按照系统提示的规定步骤操作，并且自动监控各个操作步骤以及相关工作参数，一旦发现任何偏差，焊机将自动停止焊接过程并提示操作人员，从而实现消除因人为失误而造成焊接质量的缺陷。目前，为加强对聚乙烯管道焊接质量的管理及监控，目前基本上都采取了对焊接数据进行后续管理的方法。通过对焊接数据的后续处理，来实现焊接过程的可追溯性。而对焊接数据的来源，目前普遍采用了以下方式现场纸张打印，传输数据到优盘，传输数据到其他存储设备等。这些方式有其优点，但是也有一些缺点如，现场纸张打印，数据是真实无误的，但打印出来的纸张，不方便进行保存、电脑存档；而用优盘或其它存储设备保存，存在数据输入计算机前有不可预知的意外损坏等。同时由于在聚乙烯管道实施全自动焊接前，需进行焊接材料等基本参数的人工输入与确认，以实现自动焊接的正确进行，而在现实工作中，由于作业人员的个人素质与责任心，导致很多因人为失误而造成焊接质量缺陷的出现。
发明内容鉴于聚乙烯管道施工过程中质量控制和后期运行管理的特殊性，针对全自动熔接焊机已有焊接数据传输技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一套管道焊接施工无线远传实时监控系统，该系统改进工程、管材等数据输入的方法，避免人为错误的发生，简化全自动焊接过程中各个数据输入环节，保证数据的准确性、及时性，减少人为环节造成的误差，开展全自动焊接信息化项目的开发成为现实和必须，该项目的实施能确保焊接数据正确、及时地传输到计算机中心，并通过安装在计算机上的数据处理软件，实时接收、分析、处理管道焊接施工的全部数据，并根据焊接数据反映的情况，提供及时的报警、短信提醒等功能，解决对聚乙烯管道焊接施工各阶段、各环节的数据采集和监控，可以实现焊接数据的传输和处理的正确性和及时性，实时掌控现场全自动焊接施工设备的运行情况、聚乙烯管网施工情况，达到了科学管理、自动化管理、高效集中高度调度管理的目的，结构简单，方便实用。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统，其包括基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机和数据处理计算机中心，其特征在于，所述无线数据远传全自动熔接焊机包括GSM/GPRS通讯模块和GPS模块，所述的GSM/GPRS通讯模块和GPS模块通过串口与主控制板连接；所述数据处理计算机中心包括信息卡服务器、通信服务器、焊接数据管理分析服务器、移动式终端、数据库服务器，GPS模块与GPS卫星公共定位系统相连，GSM/GPRS通讯模块、通信服务器、移动式终端与无线公共通信网相连，信息卡服务器通过信息卡与主控制板相连，信息卡服务器、通信服务器、焊接数据管理分析服务器、移动式终端与数据库服务器相连。优选地，所述信息卡为工程信息卡或人员信息卡或材料信息卡。本实用新型的基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统，解决了全自动熔接焊机现有的数据传输方式和管理方式的不足，从根本上彻底消除了焊接数据在传送中受到意外影响，确保焊接数据的正确性、及时性。本实用新型提供一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统。其特点在于，充分利用了 GSM/GPRS无线通信公网平台资源和GPS卫星定位公共平台资源，在焊机控制系统中安装了具有GSM/GPRS数据功能的GSM/GPRS模块和GPS定位模块，同样，在计算机中心的计算机上也安装数据接收模块，并在计算机中安装上配套的数据处理软件；全自动焊机主机中的GSM/GPRS模块同计算机中心的短信接收模块采用数据通讯方式，设备信息传输范围广，没有距离限制，实现焊接数据的无线数据远传功能。系统采用模块化设计，集成度高，易于管理与维护；系统无延时，无需轮巡就可以同步发收、处理所有数据采集点的数据，很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
图1为本实用新型的基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统中基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机与系统数据计算机中心通讯连接数据流程图；图2为图1所示的本实用新型的基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机控制构架图。
具体实施方式
下面结合本实用新型的最佳实施方式和说明书附图对本实用新型做进一步详细的说明。图1示出了本实用新型的基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统中基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机与系统数据计算机中心通讯连接数据流程图；图2示出了本实用新型的基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机控制构架图。[0015]基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统是集成了计算机技术、网络技术、通讯技术为一体的智能化、自动化的远程无线管理系统。系统由数据库、监测中心和各个全自动焊接设备单元等组成，各个全自动焊接设备的数据采集终端可监视和采集焊接设备运行状态以及全自动焊接过程中等各项数据，供监测中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证焊接数据的准确性、信息传输的及时性和焊接施工的可控性。基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统可以对远程现场的焊接设备和焊接全过程进行监视，以实现焊接数据的实时传送及焊接设备的实时检测，提高了系统对聚乙烯管道工程焊接施工的反应时间，便于及时迅速的了解及控制远端聚乙烯管道工程焊接施工状况。无线数据远传全自动熔接焊机中的焊接数据，是焊接工程质量评判的数据来源，其中包括工程信息、材料信息、人员信息、地理位置、施工影像等工程信息，还有最重要的焊接过程中的参数如热熔焊接各个阶段的温度、压力、时间以及电熔焊接的电压、电阻值、通电时间、冷却时间等等。这些参数真实反映了一个焊接过程的变化。有了这些参数，通过后台软件的管理、分析，就能及时对焊接工程作出准确、有效的评判和管理，也为焊接质量的控制起到一个支撑的作用。如图1和图2所示，本实用新型基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统包括基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机和数据处理计算机中心，所述无线数据远传全自动熔接焊机包括GSM/GPRS通讯模块I和GPS模块2，所述的GSM/GPRS通讯模块I和GPS模块2通过串口与主控制板3连接；所述数据处理计算机中心包括信息卡服务器4、通信服务器5、焊接数据管理分析服务器6、移动式终端7、数据库服务器8，GPS模块2与GPS卫星公共定位系统9相连，GSM/GPRS通讯模块1、通信服务器5、移动式终端7与无线公共通信网10相连，信息卡服务器4通过信息卡11与主控制板3相连，信息卡服务器4、通信服务器5、焊接数据管理分析服务器6、移动式终端7与数据库服务器8相连，焊接数据管理分析服务器6进行焊接数据处理分析。信息卡11为工程信息卡或人员信息卡或材料信息卡。图2中，无线数据远传全自动熔接焊机还包括人机对话接口、输出控制接口、输入信号接口。本实用新型的基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统的工作原理如下1、系统所有数据由数据库服务器统一保存管理。2、信息卡服务器从数据库服务器中获得相关材料、施工人员、施工项目信息。3、信息卡服务器分析计算材料、施工人员、施工项目信息，打印生成相应的具有条形码的材料、施工人员、施工项目信息卡。4、施工人员在现场施工时，通过基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机条码识别模块扫描识别信息卡中的信息，并开始施工作业。5、全自动焊接全过程由基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机记录焊口所有工作参数信息。6、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机集成GSM模块用于实时无线传输焊接接口所有工作参数信息数据。[0025]7、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机集成图像采集模块用于采集施工现场及焊接接口图像，集成GPRS模块用于传输采集到的图像。8、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机集成GPS模块用于记录焊接接口的地理信息，在每一次焊口施工过程中，通过GPS模块与卫星通信并记录焊口位置信息。9、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机在每一次焊口施工结束后，通过GSM/GPRS模块与通信塔通信，发送焊口所有的工作参数信息记录以及焊口的采集图像数据到通信服务器。10、通信服务器通过GSM/GPRS模块将接收到的焊口所有工作参数信息和图像数据信息传输保存至数据库，用于焊接数据管理和分析。11、焊接数据管理分析服务器实时分析并处理数据库服务器中的数据信息，并保存分析结果。12、通信服务器根据短信数据分析结果，通过无线公共通信网及时将施工过程中问题及错误的以报警短信方式发送到移动式终端。13、项目管理人员可通过移动式终端实时接收焊接施工过程中的信息，具备报警功能，对于异常失败的焊接过程，系统提供短信报警，并可以将此报警信息直接发送至管理人员移动式终端。14、项目管理人员也可通过移动式终端在互联网Web上进行浏览焊接数据管理分析平台，查看分析报表，并对项目、人员、设备及所有内容进行统一管理。15、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机的GSM/GPRS数据发送模块工作状态由主机控制板的32位微处理器进行控制，系统具有实时在线的特性，无延时，无需轮巡就可以同步发收、处理所有数据采集点的数据，其发送的焊接数据完全由全自动焊机控制系统进行自动采集，杜绝人为因素，保证了传输到计算机中心的数据的正确性和及时性。16、基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机根据工作状况自动判断是否需要发送焊接数据信息，焊接数据的发送不受人为控制；同时，数据具有自动补召功能，如因前次焊接意外断电中断，或因现场通信信号弱或服务器网络故障等原因造成部分数据丢失等状况，系统在下次启动的时候会自动巡检，发现系统有数据丢包将自动从设备调出丢失的数据重新发送。综上所述，在本实用新型基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统中，由于其运用了物联网技术，将聚乙烯管道焊接施工与互联网相连接，进行信息交换和通信，实时掌控现场全自动焊接施工设备的运行情况、聚乙烯管网施工情况，实现对聚乙烯管道焊接施工的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，达到科学管理、自动化管理、高效集中高度调度管理的目的。应当指出的是，上述内容只是本实用新型的一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统的最佳实施方式的列举，其中未尽详细描述的部分，应该理解为用本技术领域的一般方式予以实施。同时，对于本领域的一般技术人员来说，在不偏离本实用新型的精神范畴内对本实用新型所做的等效变换和修饰，都将落入本实用新型的权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统，其包括基于GSM/GPRS数据传输及管理功能和GPS定位功能的无线数据远传全自动熔接焊机和数据处理计算机中心，其特征在于，所述无线数据远传全自动熔接焊机包括GSM/GPRS通讯模块和GPS模块，所述GSM/GPRS通讯模块和GPS模块与主控制板连接；所述数据处理计算机中心包括信息卡服务器、通信服务器、焊接数据管理分析服务器、移动式终端、数据库服务器，GPS模块与GPS卫星公共定位系统相连，GSM/GPRS通讯模块、通信服务器、移动式终端与无线公共通信网相连，信息卡服务器通过信息卡与主控制板相连，信息卡服务器、通信服务器、焊接数据管理分析服务器、移动式终端与数据库服务器相连。
2.如权利要求1所述的基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统，其特征在于，所述信息卡为工程信息卡或人员信息卡或材料信息卡。
专利摘要本实用新型公开了一种基于物联网的聚乙烯管道焊接施工无线远传实时监控系统，其包括无线数据远传全自动熔接焊机和数据处理计算机中心，无线数据远传全自动熔接焊机包括GSM/GPRS通讯模块和GPS模块，GSM/GPRS通讯模块和GPS模块与主控制板连接；数据处理计算机中心包括信息卡服务器等，GPS模块与GPS卫星公共定位系统相连，GSM/GPRS通讯模块、通信服务器、移动式终端与无线公共通信网相连，信息卡服务器通过信息卡与主控制板相连，信息卡服务器、通信服务器、焊接数据管理分析服务器、移动式终端与数据库服务器相连。本实用新型可以实现焊接数据的传输和处理的正确性和及时性。
文档编号G05B19/418GK202904354SQ20122061683
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者赵琨, 蒋有敩, 冯涛, 邱天侠, 张俊, 俞航, 王毅, 常兴 申请人:北京市煤气工程有限公司, 上海海长骄机电工程有限公司