本发明涉及机械设备智能监测技术领域，具体涉及一种干渣机远程在线监测分析系统及方法。
背景技术：
随着电厂的自动化和数字化，目前的电厂的干渣机都是统一由电厂DCS集中控制并记录运行信息。由于电厂控制人员对干渣机产品运行参数的不精通，部分参数的变化不能及时分析出运行状况，直到故障停机才知道设备出现问题，这时再通知干渣机厂家进行售后维修。不但造成设备的损坏，同时延误生产，造成电厂损失。
基于此，如何发明一种基于互联网的远程在线监测系统，在不影响电厂DCS集中控制的前提下，同时把干渣机的运行信号使用无线传输技术传到干渣机厂家的数据平台上进行数据分析，通过wed发布，干渣机厂家的部件制造商、研发设计中心可以实时掌握、监测及分析干渣机的运行状态，收集运行数据，便于辅助分布在多地的部件制造商和设计部门根据运行数据和专家系统优化设计和生产，既可以做到防患于未然，又能够为客户主动提供更多的服务。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种干渣机远程在线监测分析系统及方法，对干渣机各运行数据进行实时监控发现异常后及时预警。
本发明所述的干渣机远程在线监测分析系统，包括数据采集模块、数据传输模块和云数据监控中心，所述数据采集模块通过数据传输模块与云数据监控中心通讯，其中：
数据采集模块，用于采集干渣机的实时运行数据；
数据传输模块，用于传输数据采集模块采集的干渣机实时运行数据；
云数据监控中心配备服务器，服务器内部署数据库、组态软件、分析软件和WEB发布模块，服务器通过数据传输模块获取干渣机实时运行数据，并存储至数据库，分析软件将干渣机各实时运行数据、运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并将干渣机各实时运行数据与其设计值进行分析对比，及时判断及预警，组态软件对干渣机各运行数据及分析软件分析判断结果进行可视化呈现，WEB发布模块将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet。
其中，优选方案为：
所述数据采集模块包括至少一套PLC，PLC同时连接数字量采集模块和模拟量采集模块，PLC作为分站，服务器作为主站，通过数据传输模块实现主从通讯，数字量采集模块采集干渣机运行的开关量，主要包括干渣机输送链的启停、清扫链的启停、破渣机的启停，输送链的启停信号通过输送链变频器采集启停，清扫链的启停信号通过清扫链变频器采集，破渣机的启停通过控制破渣机的接触器上的辅助触点采集；模拟量采集模块进行干渣机运行模拟量信号的采集，模拟量信号包括干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号，模拟量信号的采集全部通过传感器采集，关于传感器的选择本领域技术人员根据现有技术即可完成，此处不赘述。
PLC的硬件主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成，其中，CPU是PLC的核心，存储器用于暂存数据，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于连接外设。
CPU是PLC的核心，PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等)；存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM；干渣机实时运行数据存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，对应本发明的模拟量采集模块和数字量采集模块；输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与模拟量采集模块和数字量采集模块之间的连接部件，PLC通过输入接口可以检测干渣机各实时运行数据；PLC配有开关电源，以供内部电路使用，与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强；对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15％的范围内波动；许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
为提高本系统使用灵活性，可设置人/机接口装置，用来实现操作人员与PLC的对话。最简单、最普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED显示器、声光报警器等器件构成，对于PLC系统，还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。半智能型CRT人/机接口装置可长期安装在控制台上，通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来；而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器，能够与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与PLC相连，也可作为独立的节点接入PLC网络。
所述数据传输模块采用3G/4G路由器，3G/4G路由器通过485转232转换器连接至PLC的通讯接口。
所述数据库包括实时数据库DB和关系型数据库SQL，数据传输模块传输来的数据首先存放在实时数据库DB中，通过ODBCRouter将实时数据库DB直接对关系型数据库SQL的通讯接口，采用OLE DB技术实现实时数据库DB与关系数据库SQL的双向实时与历史数据的交互，利用标准接口，连接IT环境，以保证双向信息流。
本发明还提供一种干渣机远程在线监测分析方法，包括以下步骤：
第一步，所述数据采集模块根据云数据监控中心下达的控制信息或者自发的对干渣机各实时运行数据进行采集；
第二步，数据传输模块将数据采集模块采集的干渣机实时运行数据传输至云数据监控中心；
第三步，云数据监控中心通过数据库存储数据采集模块采集的干渣机实时运行数据，分析软件将干渣机各实时运行数据、运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并将干渣机各实时运行数据与其设计值进行分析对比，及时判断及预警，组态软件对干渣机各运行数据及分析软件分析判断结果进行可视化呈现，WEB发布模块将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet。
所述数据采集模块包括至少一套PLC，PLC模块作为分站，服务器作为主站，通过数据传输模块实现主从通讯，一套PLC对应采集一台干渣机运行数据，PLC模块包括CPU模块、通讯模块、数字量采集模块和模拟量采集模块，所述数字量采集模块进行干渣机开关量信号的采集，所述模拟量采集模块进行干渣机模拟量信号的采集，通讯模块实现PLC模块与数据传输模块之间的通讯。
所述数据库包括实时数据库DB和关系型数据库SQL，数据传输模块传输来的数据首先存放在实时数据库DB中，通过ODBCRouter将实时数据库DB直接对关系型数据库SQL的通讯接口，采用OLE DB技术实现实时数据库DB与关系数据库SQL的双向实时与历史数据的交互，利用标准接口，连接IT环境，以保证双向信息流。
所述第三步中分析软件的工作流程为：
S1：在关系型数据库SQL中建立干渣机各部件运行数据的模型参数表，将干渣机各运行参数理论值进行梳理导入到模型参数表中；
S2：将干渣机单一部件运行数据的理论值进行区间划分，分为低值、合理区间、高值；
S3：将经由实时数据库DB传送至关系数据库SQL中的实时数据，与运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并与模型参数表中的数据进行分析、对比；
S4：由对比结果，分析各部件在不同工况、不同煤种下干渣机运行中处于的状态，用曲线或报表的形式给出干渣机的运行状态及健康状态的评估，及时提出提醒和建议。
上述干渣机各部件运行数据主要包括干渣机输送链的启停、清扫链的启停、破渣机的启停、干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号、干渣机输送链电机工作电流、干渣机输送链电机工作电压以及可通过上述数据计算得到的干渣机运行参数等，输送链的启停信号通过输送链变频器采集启停，清扫链的启停信号通过清扫链变频器采集，破渣机的启停通过控制破渣机的接触器上的辅助触点采集；干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号、干渣机输送链电机工作电流、干渣机输送链电机工作电压通过相应的电流、电压传感器进行采集，在关系型数据库SQL建立上述各数据模型参数表，导入各参数理论值区间，并对每一参数的理论值区间进行划分，比如，通过干渣机输送链电机工作电流和工作电压获得其运行实际输出功率，将该实际输出功率值与设计功率进行比对。如果干渣机输送链电机一直运行在低效率状态，可以提示用户当前可减小电机功率以提高其工作效率，如果干渣机输送链电机一直处在满负荷状态，可提示用户当前应适当增加电机的功率，避免由此引起的电机工作寿命减少。由于各个电厂干渣机系统的运行工况及使用的煤种不同，不同的结焦和落渣情况，会给破渣机及输送链造成不同的影响及压力，干渣机输送链电机就会有不同的表现数据。用户安装干渣机后，由此确定干渣机运行工况和使用煤种，并将干渣机的运行工况和使用煤种存储至数据库，干渣机的运行工况和使用煤种如有变化，可通知云数据监控中心及时修改。记录干渣机当前运行工况和电厂使用的煤种，可辅助分析它们对干渣机各部件实时运行数据的影响，从而辅助判断干渣机不同运行工况下各部件的健康状态。
步骤S4中根据S3的数据积累分析结果，可综合分析干渣机各部件在不同工况、不同煤种下的实时运行状态是否正常，并根据S3中积累的不同运行工况和使用煤种条件下干渣机各部件运行的大量数据，辅助判断干渣机各部件当前健康状态，例如，干渣机运行工况A1，使用煤种B2，干渣机输送链电机使用寿命6年；干渣机运行工况A2，使用煤种B2，干渣机输送链电机使用寿命3年，如果，当前检测的干渣机运行工况为A1，使用煤种为B2，根据干渣机输送链电机的使用年限对其健康状态进行评估，如果使用不超过六年，干渣机输送链电机运行健康状态评估良好，如果使用超过六年，则开启预警状态，提醒用户应随时警惕干渣机输送链电机故障，及时更换，所更换部件的使用年限清零，从头计算。
所述WEB发布模块采用TCP/IP通信协议，将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet，实现不同网络节点上云数据监控中心之间的数据通信，使用云数据监控中心提供的Web功能，可以灵活地构建Intranet/Internet应用。
与现有技术相比，本发明具有一下有以效果：
本发明能够对干渣机各运行数据进行实时监控发现异常后及时预警。设置数据采集模块采集干渣机的实时运行数据，并将采集的数据通过数据传输模块发送至云数据监控中心，云数据监控中心配备服务器，服务器内部署数据库、组态软件、分析软件和WEB发布模块，服务器通过数据传输模块获取干渣机实时运行数据，并存储至数据库，分析软件将干渣机各实时运行数据、运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并将干渣机各实时运行数据与其设计值进行分析对比，及时判断及预警，组态软件对干渣机各运行数据及分析软件分析判断结果进行可视化呈现，WEB发布模块将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet，分布在全国各地的干渣机各部件提供商可通过Internet实现对所关心部件使用状态的查询和检索，为防止信息外泄，可为各供销商设置权限，以获得所需要的数据或报警信息。
附图说明
图1是实施例1结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例所述的干渣机远程在线监测分析系统，包括数据采集模块、数据传输模块和云数据监控中心，所述数据采集模块通过数据传输模块与云数据监控中心通讯，其中：
数据采集模块，用于采集干渣机的实时运行数据；
数据传输模块，用于传输数据采集模块采集的干渣机实时运行数据；
云数据监控中心配备服务器，服务器内部署数据库、组态软件、分析软件和WEB发布模块，服务器通过数据传输模块获取干渣机实时运行数据，并存储至数据库，分析软件将干渣机各实时运行数据、运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并将干渣机各实时运行数据与其设计值进行分析对比，及时判断及预警，组态软件对干渣机各运行数据及分析软件分析判断结果进行可视化呈现，WEB发布模块将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet。
上述可视化呈现可包括图表显示、动画显示等，组态软件可对云数据监控中心接收的实时数据按时段进行显示，也可以调历史数据对不同时段下的同一运行数据进行比对，通过图标或曲线的形式显示比对结果，组态软件还可以通过报表或曲线的形式对分析软件的分析结果进行呈现，使监控人员一目了然，快速掌握干渣机当前运行状态。
其中，所述数据采集模块包括至少一套PLC，PLC同时连接数字量采集模块和模拟量采集模块，PLC作为分站，服务器作为主站，通过数据传输模块实现主从通讯，为方便监控，每台干渣机对应设置一套PLC，通过与其相连的PLC接收数字量采集模块和模拟量采集模块采集的干渣机各运行数据，数字量采集模块采集干渣机运行的开关量，主要包括干渣机输送链的启停、清扫链的启停、破渣机的启停，输送链的启停信号通过输送链变频器采集启停，清扫链的启停信号通过清扫链变频器采集，破渣机的启停通过控制破渣机的接触器上的辅助触点采集；模拟量采集模块进行干渣机运行模拟量信号的采集，模拟量信号包括干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号，模拟量信号的采集全部通过传感器采集，关于传感器的选择本领域技术人员根据现有技术即可完成，此处不赘述，关于干渣机主要监控数据的选择可根据每台干渣机使用情况进行合适选择，本发明可同时实现对多台干渣机的统一监控。
PLC的硬件主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成，其中，CPU是PLC的核心，存储器用于暂存数据，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于连接外设。
CPU是PLC的核心，PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等)；存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM；干渣机实时运行数据存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，对应本发明的模拟量采集模块和数字量采集模块；输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与模拟量采集模块和数字量采集模块之间的连接部件，PLC通过输入接口可以检测干渣机各实时运行数据；PLC配有开关电源，以供内部电路使用，与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强；对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15％的范围内波动；许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
为提高本系统使用灵活性，可设置人/机接口装置，用来实现操作人员与PLC的对话。最简单、最普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED显示器、声光报警器等器件构成，对于PLC系统，还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。半智能型CRT人/机接口装置可长期安装在控制台上，通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来；而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器，能够与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与PLC相连，也可作为独立的节点接入PLC网络。
所述数据传输模块采用3G/4G路由器，3G/4G路由器通过485转232转换器连接至PLC的通讯接口，3G/4G路由器为发送装置，采用高性能工业级32位通信处理器，嵌入式操作系统的设计，包括手机卡以及发射天线。
所述数据库包括实时数据库DB和关系型数据库SQL，数据传输模块传输来的数据首先存放在实时数据库DB中，通过ODBCRouter将实时数据库DB直接对关系型数据库SQL的通讯接口，采用OLE DB技术实现实时数据库DB与关系数据库SQL的双向实时与历史数据的交互，利用标准接口，连接IT环境，以保证双向信息流，组态软件调用实时数据库DB内的实时数据。
所述分析软件中部署了关系型数据库SQL，其中，除了通过ODBCRouter转换过来的实时数据外，还有干渣机系统各部件的设计值数据表、各类参数表、干渣机安装现场工况表、锅炉烧煤煤种记录表等能够描述干渣机使用环境的数据表，从而实现数据的积累，为分析、对比及数据模型计算提供基础数据，为判断、预警、综合分析提供依据。
实施例2：
本实施例提供一种干渣机远程在线监测分析方法，包括以下步骤：
第一步，所述数据采集模块根据云数据监控中心下达的控制信息或者自发的对干渣机各实时运行数据进行采集；
第二步，数据传输模块将数据采集模块采集的干渣机实时运行数据传输至云数据监控中心；
第三步，云数据监控中心通过数据库存储数据采集模块采集的干渣机实时运行数据，分析软件将干渣机各实时运行数据、运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并将干渣机各实时运行数据与其设计值进行分析对比，及时判断及预警，组态软件对干渣机各运行数据及分析软件分析判断结果进行可视化呈现，WEB发布模块将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet。
所述数据采集模块包括至少一套PLC，PLC模块作为分站，服务器作为主站，通过数据传输模块实现主从通讯，一套PLC对应采集一台干渣机运行数据，PLC模块包括CPU模块、通讯模块、数字量采集模块和模拟量采集模块，所述数字量采集模块进行干渣机开关量信号的采集，所述模拟量采集模块进行干渣机模拟量信号的采集，通讯模块实现PLC模块与数据传输模块之间的通讯。
所述数据库包括实时数据库DB和关系型数据库SQL，数据传输模块传输来的数据首先存放在实时数据库DB中，通过ODBCRouter将实时数据库DB直接对关系型数据库SQL的通讯接口，采用OLE DB技术实现实时数据库DB与关系数据库SQL的双向实时与历史数据的交互，利用标准接口，连接IT环境，以保证双向信息流。
所述第三步中分析软件的工作流程为：
S1：在关系型数据库SQL中建立干渣机各部件运行数据的模型参数表，将干渣机各运行参数理论值进行梳理导入到模型参数表中；
S2：将干渣机单一部件运行数据的理论值进行区间划分，分为低值、合理区间、高值；
S3：将经由实时数据库DB传送至关系数据库SQL中的实时数据，与运行工况和使用煤种一同进行数据积累及处理，并与模型参数表中的数据进行分析、对比；
S4：由对比结果，分析各部件在不同工况、不同煤种下干渣机运行中处于的状态，用曲线或报表的形式给出干渣机的运行状态及健康状态的评估，及时提出的提醒和建议。
上述干渣机各部件运行数据根据干渣机实际运行状况进行确定，主要包括干渣机输送链的启停、清扫链的启停、破渣机的启停、干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号、干渣机输送链电机工作电流、干渣机输送链电机工作电压以及可通过上述数据计算得到的干渣机运行参数等，输送链的启停信号通过输送链变频器采集启停，清扫链的启停信号通过清扫链变频器采集，破渣机的启停通过控制破渣机的接触器上的辅助触点采集；干渣机输送链变频频率、渣仓温度信号、液压系统压力信号、干渣机输送链电机工作电流、干渣机输送链电机工作电压通过相应传感器进行采集，在关系型数据库SQL建立上述各数据模型参数表，导入各参数理论值区间，并对每一参数的理论值区间进行划分，比如，通过干渣机输送链电机工作电流和工作电压获得其运行实际输出功率，将该与设计功率进行比对，如果干渣机输送链电机一直运行在低效率状态，可以提示用户当前可减小电机功率以提高其工作效率，如果干渣机输送链电机一直处在满负荷状态，可提示用户当前应适当增加电机的功率，避免由此引起的电机工作寿命减少。由于各个电厂干渣机系统的运行工况及使用的煤种不同，不同的结焦和落渣情况，会给破渣机及输送链造成不同的影响及压力，干渣机输送链电机就会有不同的表现数据。用户安装干渣机后，由此确定干渣机运行工况和使用煤种，并将干渣机的运行工况和使用煤种存储至数据库，干渣机的运行工况和使用煤种如有变化，可通知云数据监控中心及时修改。记录干渣机当前运行工况和处理煤种，可辅助分析它们对干渣机各部件实时运行数据的影响，从而辅助判断干渣机不同运行工况下各部件的健康状态。
步骤S4中根据S3的数据积累分析结果，可综合分析干渣机各部件在不同工况、不同煤种下的实时运行状态是否正常，并根据S3中积累的不同运行工况和使用煤种条件下干渣机各部件运行的大量数据，辅助判断干渣机各部件当前健康状态，例如，干渣机运行工况A1，使用煤种B2，干渣机输送链电机使用寿命6年；干渣机运行工况A2，使用煤种B2，干渣机输送链电机使用寿命3年，如果，当前检测的干渣机运行工况为A1，使用煤种为B2，根据干渣机输送链电机的使用年限对其健康状态进行评估，如果使用不超过六年，干渣机输送链电机运行健康状态评估良好，如果使用超过六年，则开启预警状态，提醒用户应随时警惕干渣机输送链电机故障，及时更换。
所述WEB发布模块采用TCP/IP通信协议，将干渣机的各数据发布至Intranet/Internet，实现不同网络节点上云数据监控中心之间的数据通信，使用云数据监控中心提供的Web功能，可以灵活地构建Intranet/Internet应用。为防止数据外泄，可对部件制造厂商和设计中心根据部件和设计内容的不同在系统中进行用户权限和角色的设置，使不同的用户可以查看不同的数据和信息。通过登录云数据监控中心的网址，可以让分布在不同地域的部件制造厂商和设计中心只要有权限就可以实时的查看运行在各个地方的设备运行状态及数据分析。