设备监测数据传输的方法、传感器、采集站及系统与流程
本发明涉及机械设备领域，尤其涉及设备监测数据传输的方法、传感器、采集站及系统。
背景技术：
目前，大型旋转机械设备广泛应用在化工、风电、冶金等领域中。诸如风力发电机组等旋转设备的结构和应用环境也越来越复杂。旋转设备的故障也很可能造成事故和巨大损失。随着振动故障诊断特征技术的发展，越来越多的振动监测设备被用于监测机械设备的振动故障。
随着无线传输技术的发展，对振动数据进行无线监测的监测方案也逐渐被应用。这样，无线监测设备可以避免现场布线的麻烦，尤其在例如防爆等级高等环境中避免了有线监测的安全隐患。
然而，无线监测的采集装置通常分布在所要监控区域的多个位置，并且采用电池供电。这样，如何在进行无线数据采集和传输的过程中，保持设备的低功耗是现在所面临的问题。
技术实现要素：
为此，本发明提供一种新的设备监测方案，有效的解决了上面至少一个问题。
根据本发明的一个方面，提供一种部署于旋转设备上的传感器的设备监测数据传输方法。该传感器存储有关于传感器的初始采集时间点和多个预定唤醒点的设置，该多个预定唤醒点包括关于该传感器的一个上传开始时间点和关于该传感器的多个告警条件判断时间点。该方法包括下述步骤。在初始采集时间点采集该旋转设备的第一设备监测数据。每次在传感器从休眠状态进入唤醒状态时，判断这次进入唤醒状态所对应的预定唤醒点是否为上传开始时间点；在确定所对应的预定唤醒点是上传开始时间点时，开始请求将第一设备监测数据上传到采集站。在确定所对应的预定唤醒点非上传开始点时，判断传感器是否满足告警条件。在确定传感器满足告警条件时，采集第一预定时长的第二设备监测数据，生成包含第二设备监测数据的告警消息并开始请求将告警消息传输到采集站。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括响应于接收到采集站对第一设备监测数据的传输确认消息，将该第一设备监测数据传输到采集站。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括：响应于接收到采集站对所述第一设备监测数据传输请求的忙碌状态消息，放弃本次上传操作，并在所对应的预定唤醒点非告警条件判断时间点时休眠传感器。在所对应的预定唤醒点为告警条件判断时间点时继续执行判断传感器是否满足告警条件的操作。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括在将所述第一设备监测数据传输到采集站之后，判断该传输期间是否包含至少一个预定唤醒点。在确定该传输期间包含至少一个预定唤醒点时，继续执行判断传感器是否满足告警条件的操作。在确定该传输期间未包含预定唤醒点时，执行休眠传感器的操作。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括：响应于接收到所述采集站返回对告警消息传输请求的忙碌状态消息时，延迟第二预定时长继续向采集站发送对告警消息的传输请求，直到接收到采集站对告警消息传输请求的确认消息。在完成将告警消息传输到采集站时，执行休眠传感器的操作。在确定传感器不满足告警条件时，执行休眠传感器的操作。
可选地，在根据本发明的数据传输方法中，判断传感器是否满足告警条件的操作包括：采集第三预定时长的第三设备监测数据，判断第三设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。所采集的第一设备监测数据包括下述中至少一种：设备转动速度和设备振动波形。
根据本发明的又一个方面，提供一种采集站的设备监测数据传输方法。其中，采集站适于与部署于旋转设备上的传感器组进行通信。该采集站配置有系统数据采集周期T。T包括多个预定接收时间点和向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。其中，多个预定接收时间点的集合与传感器组中所有预定唤醒点的集合相同。该方法包括下述步骤。每次在采集站处于休眠状态时，在到达下一个预定接收时间点时唤醒采集站，并等待接收来自传感器组的数据传输请求。每个数据传输请求为传感器组中一个所发送对第一设备监测数据或告警消息的传输请求。在所接收到的第一个数据传输请求为传感器组中一个所发送的告警消息传输请求时，开始接收来自这个传感器的告警消息。在接收这个传感器的告警消息期间，如果接收到另一个传感器所发送的数据传输请求，则向该另一个传感器返回忙碌状态消息。在接收完成来自传感器组的至少一个告警消息时，将所接收的至少一个告警消息传输到服务器。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括：在所接收到的第一数据传输请求为传感器组中一个所发送的对第一设备监测数据的传输请求时，开始接收该第一设备监测数据。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括判断在接收到对第一设备监测数据的传输请求、至完成接收第一设备监测数据的期间，采集站是否接收到对告警消息的传输请求。如果未接收到对告警消息的传输请求，在完成接收后休眠采集站。如果接收到至少一个传感器对告警消息的传输请求，在完成第一设备监测数据接收后继续接收该至少一个传感器的告警消息。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括在向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点唤醒采集站，并开始向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括在向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据的过程中，判断距离T的结束时间点是否大于阈值，并在未大于阈值时终止本次上传。
可选地，根据本发明的数据传输方法还包括根据下述方式配置向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点：
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
根据本发明的又一个方面提供一种部署于旋转设备上的传感器，包括采集单元、通信单元和控制单元。采集单元适于采集对旋转设备的监测数据。通信单元，适于与采集站进行通信。控制单元，包括配置存储模块、第一采集模块、唤醒点判断模块、传输模块、告警判断模块和第二采集模块。配置存储模块适于存储关于该传感器的初始采集时间点和多个预定唤醒点的设置。该多个预定唤醒点包括关于该传感器的一个上传开始时间点和关于该传感器的多个告警条件判断时间点。第一采集模块适于在初始采集时间点采集该旋转设备的第一设备监测数据。唤醒点判断模块适于每次在传感器从休眠状态进入唤醒状态时，判断这次进入唤醒状态所对应的预定唤醒点是否为上传开始时间点。传输模块适于在唤醒点判断模块确定所对应的预定唤醒点是上传开始时间点时，开始请求将第一设备监测数据上传到采集站。告警判断模块适于在唤醒点判断模块确定所对应的预定唤醒点非上传开始点时，判断传感器是否满足告警条件。第二采集模块适于在告警判断模块确定传感器满足告警条件时，采集第一预定时长的第二设备监测数据，生成包含第二设备监测数据的告警消息，并指示传输模块开始请求将告警消息传输到采集站。
根据本发明又一个方面，提供一种采集站，适于与部署于旋转设备上的传感器组进行通信。该采集站配置有系统数据采集周期T。T包括多个预定接收时间点和向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。其中，预定接收时间点的集合与传感器组中所有预定唤醒点的集合相同。该采集站包括第一通信单元、第二通信单元和控制单元。第一通信单元适于与传感器组进行通信。第二通信单元适于与服务器进行通信。控制单元，包括唤醒控制模块、监测模块、接收模块和上传模块。唤醒控制模块适于每次在采集站处于休眠状态时，在到达下一个预定接收时间点时唤醒采集站。监测模块适于每次在唤醒控制模块在预定接收时间点唤醒采集站后，等待接收来自传感器组的数据传输请求。每个数据传输请求为传感器组中一个所发送对第一设备监测数据或告警消息的传输请求。接收模块适于在监测模块所接收到的第一个数据传输请求为传感器组中一个所发送的告警消息传输请求时，开始接收来自这个传感器的告警消息。在接收模块接收这个传感器的告警消息期间，监测模块如果接收到另一个传感器所发送的数据传输请求，则向该另一个传感器返回忙碌状态消息。上传模块适于在接收模块接收完成来自传感器组的至少一个告警消息时，将所接收的至少一个告警消息传输到服务器。
根据本发明的又一个方面，提供一种设备监测系统，包括：多个根据本发明的监测设备、采集站以及服务器。服务器适于接收采集站从多个传感器获取到的第一设备监测数据和告警消息。
综上，在根据本发明的设备监测方案中，每个监测传感器通常可以将初始采集时间点t0所采集的第一设备监测数据在其上传开始时间点向采集站传输。采集站可以将所接收的第一设备监测数据统一传输到服务器中。另外，多个传感器通常可以基于告警判断周期分别在各个告警条件判断时间点进行告警判断并在告警条件满足时生成告警消息，然后将告警消息传输到采集站。采集站可以将在每个判断时间点接收的告警消息统一上传到服务器。特别是，本发明的设备监测方案实现了在同一个时间点，使得采集站只接收一路传感器所传输的第一设备监测数据或者告警消息(而不会出现多路监测传感器同时上传监测或告警消息的情况)。这样，根据本发明的设备监测方案避免了多路传感器之间通信信道的干扰，并且保证了采集站峰值电流的稳定(如果同时接收多路信号，峰值电流也会成倍增长)，以便采集站保持较低的功耗。需要说明的是，本发明的采集站和传感器在不采集数据和传输数据时，均可以进入休眠状态，以便降低设备功耗。
另外，本发明的设备监测方案通过保持数据上传开始时间点的间隔与判断周期Td二者之间的整倍数关系，从而降低了采集站和传感器的功耗(相对于非整倍数关系而言)。另外，由于相对于系统数据采集周期T而言，本发明的上传时间点并没有平均分配到整个周期T中,而是根据一条监测消息所需要的传输时长T1，将上传时间点进行集中(通过配置TS来实现)。这样，采集站可以在每个采集周期T内，预留较多比例的时长向监测服务器传输监测消息(通常，采集站和服务器的网络带宽容易受到较多因素的干扰)。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一些实施例的设备监测系统100的示意图；
图2示出了图1中设备监测系统100的工作时序图；
图3示出了根据本发明一些实施例的传感器300的示意图；
图4示出了根据本发明一些实施例的采集站400的示意图；
图5示出了根据本发明一些实施例的传感器执行的设备监测数据传输方法500的流程图；
图6示出了根据本发明一些实施例的传感器执行的设备监测数据传输方法600的流程图；
图7示出了根据本发明一些实施例的采集站执行的设备监测数据传输方法700的流程图；以及
图8示出了根据本发明一些实施例的采集站执行的设备监测数据传输方法800的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一些实施例的设备监测系统100的示意图。设备监测系统包括N个传感器110-1、110-2、...、110-N，采集站120和服务器130。其中，每个传感器适于布置在待监测的设备上。典型地，待监测的设备包括但不限于输油泵、风力发电机、燃气轮机等旋转设备。通常每台旋转设备适于布置多个传感器。传感器可以按照所采集数据的类型分为监测振动数据的传感器和监测转动速度的传感器等。为了简化描述，各种类型的监测传感器在下文中统称为传感器。采集站120可以从多个传感器获取监测数据并上传到服务器130。这样，服务器130可以根据每个传感器所采集的数据进行诊断分析。这里，服务器130可以是一个或多个实体设备，也可以是分布式应用，本发明对此不作过多限制。另外，为了免于布线，传感器和采集站通常采用无线通信和电池供电方式。例如，传感器可以采用ZigBee方式与采集站120进行通信，采集站120可以采用3G/4G方式与服务器130进行通信，但不限于此。
如上所述，传感器和采集站120通常被配置为电池供电。因此，本发明的设备监测系统100被配置为能够通过较低功耗的工作策略向服务器130提供监测数据以进行分析诊断。下面结合图2对设备监测系统100的工作策略进行示例性说明。
图2示出了图1中设备监测系统100的工作时序图。为了简化描述，图2中示出了设备监测系统100的一个系统数据采集周期T的工作时序图。
在一个系统数据采集周期T(从t0至te)内，传感器110-1、110-2、...、110-N中每一个在本周期的初始采集时间点t0采集对旋转设备的第一设备监测数据。第一设备监测数据为一个预定时长Ta的数据。如图2所示，每个传感器将基于判断周期Td的td1、td2、td3、...tdM作为预定的告警条件判断时间点。相应地，采集站120将td1、td2、td3、...tdM作为预定接收时间点。另外，每个传感器分配有一个关于第一设备监测数据的上传开始时间点(例如110-1对应ts1，110-2对应ts2，...)。这里，每个传感器将其告警条件判断时间点和其上传开始时间点都作为预定唤醒点。换言之，传感器如果在一个预定唤醒点之前处于休眠状态，在时间到达这个预定唤醒点时进入唤醒状态。采集站120将上传开始时间点也作为预定接收时间点。当然，重合的上传开始时间点和告警条件判断时间点对应一个预定接收时间点。综上，采集站120在周期T内所有预定接收时间点的集合与系统100中所有传感器的预定唤醒点的集合相同。
根据本发明一个实施例，采集站120可以根据下述公式来配置向服务器传输来自多个传感器的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点。
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
由上述公式可知，在本实施例中，TS和Td二者被配置为保持整数倍关系。这样，至少一部分传感器的上传开始时间点可以与告警条件判断时间点重合，从而可以降低传感器和采集站进入唤醒状态的频率以降低系统功耗(相对于TS和Td没有整数倍关系而言)。另外，tup通常被分配在所有传感器的上传开始时间点(ts1、ts2...tsN)之后。
如图2所示，传感器110-1的上传开始时间点ts1不与任一个告警条件判断时间点重合，而传感器110-2的上传开始时间点ts1与td1重合，但不限于此。
传感器110-1在t0采集第一设备监测数据。传感器110-1在预定唤醒点ts1进入唤醒状态，并确定本唤醒点为上传开始时间点。随后，传感器110-1开始请求将第一设备监测数据上传到采集站120。相应地，采集站120在预定接收点ts1进入唤醒状态，并等待接收来自传感器的数据传输请求。在ts1时间点，采集站120所接收的数据传输请求为传感器110-1所发送的对第一设备监测数据的传输请求。随后，采集站120向传感器110-1返回传输确认消息，并开始接收第一设备监测数据。取决于第一设备监测数据的传输时长，传感器110-1完成传输的时间点可以在下一个告警条件判断时间点td1之前或之后。如果完成传输的时间点在td1之前(换言之，传输期间没有告警条件判断时间点)，那么传感器110-1和采集站120在完成传输后进入休眠状态。
反之，如果完成传输的时间点在td1之后，传感器110-1适于继续判断其是否满足告警条件。在一个实施例中，传感器110-1采集第一预定时长的第二设备监测数据，并判断该第二设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。在确定满足告警条件时，传感器110-1适于继续采集第三预定时长的第三设备监测数据，并生成包含第三设备监测数据的告警消息，然后请求将告警消息传输到采集站120。相应地，采集站120在接收来自传感器110-1的第一设备监测数据的期间，如果110-1之外的传感器在td1生成告警消息(实际上告警消息的生成时间在td1之后。由于二者间隔较小，这里统一表述为在td1生成告警消息)并请求上传到采集站120。采集站120在接收传感器110-1的第一设备监测数据期间，响应于接收到其他传感器的告警消息传输请求，返回忙碌状态消息。这样，采集站可以与传感器保持单通道传输数据，以避免多通道的相互干扰并减少采集站120工作的峰值电流。为了及时将告警消息上传到采集站120，本发明的传感器可以在收到采集站120的忙碌状态消息时，延迟第二预定时长继续请求传输告警消息直到收到传输确认消息。
如上所述，如果在一个告警条件判断时间点(例如td1)有多个传感器(例如A、B、C、D)生成并请求上传告警消息。这里，采集站120在接收到传感器A、B、C、D的传输请求时，如果正在接收传感器110-1的第一设备监测数据，那么会向A、B、C、D返回忙碌状态消息。由前文可知，A、B、C、D在延迟第二预定时长后，继续发送传输请求。这样，在完成对传感器110-1的第一设备监测数据的接收后，采集站120可以依次接收这些告警消息，并接收完这些告警消息后上传到服务器130。下面对采集站120依次接收告警消息的过程进行举例说明。
在根据本发明一个实施例中，传感器A、B、C、D可以采用抢占机制来上传告警消息。采集站120实际收到A、B、C、D的传输请求是有先后顺序的。如果采集站120首先收到B的传输请求，会返回相应的确认消息。另外，采集站120在接收到A、C、D的告警消息传输请求时，向A、C、D发送忙碌状态消息。A、C、D响应于接收到忙碌状态消息，延迟第二预定时长继续进行发送尝试，直到接收到确认消息。进一步，采集站120在完成对B的告警消息接收后，如果先收到A、C、D中D的传输请求，那么采集站120当前时间会先接收D的告警消息，依次类推，这里不再赘述。在采集站120接收到A、B、C、D在td1生成的告警消息后，会将这4个传感器的告警消息向服务器130上传，以便监测服务器130根据告警消息对可能的故障进行及时诊断。
另外，td1与传感器110-2的ts2重合。传感器110-2在ts2进入唤醒状态并确定该点为上传开始时间点后，开始请求将第一设备监测数据上传到采集站120。由前文可知，传感器110-1与采集站120在td1时有多种可能的工作状态。根据传感器110-1与采集站120的工作状态，传感器110-2会有相应的工作过程。下面对传感器110-2在td1的工作过程进行举例说明。
一种情况是，传感器110-1在td1之前已将第一设备监测数据上传到采集站120。采集站120在td1首先接收传感器110-2所发送对第一设备监测数据的传输请求时，向传感器110-2返回确认消息并开始接收第一设备监测数据。由于ts2也是预定的告警条件判断时间点，传感器110-2在完成对第一设备监测数据的传输时，继续判断传感器是否满足告警条件。如果不满足告警条件，传感器110-2会进入休眠状态。如果满足告警条件，传感器110-2继续采集第三预定时长的第三设备监测数据，并生成包含第三设备监测数据的告警消息，并开始请求将告警消息传输到采集站120。
反之，在接收到传感器110-2对第一设备监测数据的传输请求时，采集站120如果正在接收其他传感器的告警消息，将向传感器110-2返回忙碌状态消息。传感器110-2会放弃本次上传操作，然后执行判断是否满足告警条件的操作。如果不满足告警条件，传感器110-2可以进入休眠状态。
另一种情况是，td1时间点包含在110-1将第一设备监测数据上传到采集站120的传输期间中。在td1时间点，传感器110-2响应于接收到忙碌状态消息，会放弃本次将第一设备监测数据上传到采集站120的操作，并继续执行判断是否满足告警条件的操作。
综上，在根据本发明的设备监测系统100中，每个传感器通常可以将初始采集时间点t0所采集的第一设备监测数据在其上传开始时间点向采集站120传输。采集站120将所接收的第一设备监测数据统一传输到服务器中。另外，多个传感器通常可以基于判断周期分别在各个告警条件判断时间点进行告警判断并在告警条件满足时生成告警消息，然后将告警消息传输到采集站120。采集站120可以将在每个告警条件判断时间点接收的告警消息统一上传到服务器130。特别是，本发明的设备监测系统100实现了在同一个时间点，采集站120只接收一路传感器所传输的第一设备监测数据或者告警消息(而不会出现多路传感器同时上传第一设备监测数据或告警消息的情况)。这样，根据本发明的设备监测系统100避免了多路传感器之间通信信道的干扰，并且保证了采集站120峰值电流的稳定(如果同时接收多路信号，峰值电流也会成倍增长)，以便采集站120保持较低的功耗。需要说明的是，本发明的采集站和传感器在不采集数据和传输数据时，均可以进入休眠状态，以便降低设备功耗。
另外，本发明的设备监测系统通过保持TS与判断周期Td二者之间的整倍数关系，从而降低了采集站和传感器的功耗(相对于非整倍数关系而言)。另外，由于相对于系统数据采集周期T而言，本发明的上传开始时间点并没有平均分配到整个周期T中,而是根据一条第一设备监测数据所需要的传输时长T1，将上传开始时间点进行集中(通过配置TS来实现)。这样，采集站120可以在每个采集周期T内，预留较多时长向服务器130传输第一设备监测数据(通常，采集站和服务器的网络带宽容易受到较多因素的干扰)。
图3示出了根据本发明一些实施例的传感器300的示意图。如图3所示，传感器300包括采集单元310、通信单元320和控制单元330。取决于期望采集的数据类型，传感单元310可以被配置为采集振动或转动速度等设备监测数据。采集单元310按照原理划分例如为电动式、压电式、电涡流式、电感式或电容式等。但不限于此，任何已知的传感单元都可以应用在本发明的实施例中。通信单元320例如为ZigBee或WiFi模块等，但不限于此。控制单元320可以通过通信单元320与采集站进行通信。控制单元330可以包括配置存储模块331、第一采集模块332、唤醒点判断模块333、传输模块334、告警判断模块335和第二采集模块336。
配置存储模块331适于存储关于该传感器的初始采集时间点和多个预定唤醒点的设置。该多个预定唤醒点包括关于该传感器的一个上传开始时间点和关于该传感器的多个告警条件判断时间点。
第一采集模块332适于在初始采集时间点通过采集单元310采集该旋转设备的第一设备监测数据。这里，第一设备监测数据例如是设备转动速度或设备振动波形。
唤醒点判断模块333适于每次在传感器300从休眠状态进入唤醒状态时，判断这次进入唤醒状态所对应的预定唤醒点是否为上传开始时间点。
传输模块334适于在唤醒点判断模块333确定所对应的预定唤醒点是上传开始时间点时，开始请求将第一设备监测数据上传到采集站。
一种情况是，传输模块334在接收到采集站对第一设备监测数据的传输确认消息时，通过通信单元320将该第一设备监测数据传输到采集站。
另一种情况是，传输模块334还适于响应于接收到采集站对第一设备监测数据传输请求的忙碌状态消息，放弃本次上传操作。在传输模块334放弃本次长传操作后，告警判断模块335适于在所对应的预定唤醒点非告警条件判断时间点时休眠传感器300。在所对应的预定唤醒点为告警条件判断时间点时，告警判断模块335继续执行判断传感器300是否满足告警条件的操作。
另外，告警判断模块335还适于在传输模块334将第一设备监测数据传输到采集站之后，判断该传输期间是否包含至少一个预定唤醒点。在确定该传输期间包含至少一个预定唤醒点时，告警判断模块335继续执行判断传感器300是否满足告警条件的操作。在确定该传输期间未包含预定唤醒点时，告警判断模块335执行休眠传感器300的操作。
告警判断模块335还适于在唤醒点判断模块333确定所对应的预定唤醒点非上传开始点时，判断传感器300是否满足告警条件。具体地，在根据本发明一个实施例中，告警判断模块335指示第二采集模块336采集第三预定时长的第三设备监测数据。然后，告警判断模块335判断第三设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。
第二采集模块336适于在告警判断模块335确定传感器满足告警条件时，采集第一预定时长的第二设备监测数据，生成包含第二设备监测数据的告警消息，并指示传输模块334开始请求将告警消息传输到采集站。另外，传输模块334响应于接收到采集站所返回对告警消息传输请求的忙碌状态消息时，延迟第二预定时长继续向采集站发送对告警消息的传输请求，直到接收到采集站对告警消息传输请求的确认消息。告警判断模块335还适于在所述传输模块完成将告警消息传输到采集站时，执行休眠传感器的操作。告警判断模块335还适于在确定传感器不满足告警条件时，执行休眠传感器的操作。
传感器300更具体的工作过程与图2说明中传感器一致，这里不再赘述。
图4示出了根据本发明一些实施例的采集站400的示意图。采集站400与部署于旋转设备上的传感器组通信。采集站400配置有系统数据采集周期T。T包括多个预定接收时间点和向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点tup。其中预定接收时间点的集合与传感器组中所有预定唤醒点的集合相同。
如图4所示，采集站400包括第一通信单元410、第二通信单元420和控制单元430。这里，第一通信单元410适于与传感器通信。第一通信单元410例如为ZigBee模块或WiFi模块等，但不限于此。第二通信单元420适于与服务器通信，例如是3G/4G模块等，但不限于此。
控制单元430包括唤醒控制模块431、监测模块432、接收模块433和上传模块434。
唤醒控制模块431，适于每次在采集站处于休眠状态时，在到达下一个预定接收时间点时唤醒采集站。
监测模块432适于每次在唤醒控制模块431在预定接收时间点唤醒采集站后，等待接收来自传感器组的数据传输请求。每个数据传输请求为传感器组中一个所发送对第一设备监测数据或告警消息的传输请求。
接收模块433适于在监测模块432所接收到的第一个数据传输请求为传感器组中一个所发送的告警消息传输请求时，开始接收来自这个传感器的告警消息。
在接收模块433接收这个传感器的告警消息期间，监测模块432如果接收到另一个传感器所发送的数据传输请求，则向该另一个传感器返回忙碌状态消息。
上传模块434适于在接收模块433接收完成来自传感器组的至少一个告警消息时，将所接收的至少一个告警消息传输到服务器。例如，在一个告警条件判断时间点，在接收模块433依次接收多个传感器生成的告警消息后，上传模块434将这多个告警消息统一上传到服务器。
可选地，接收模块433还适于在监测模块432所接收到的第一数据传输请求为传感器组中一个所发送的对第一设备监测数据的传输请求时，开始接收该第一设备监测数据。在接收到对第一设备监测数据的传输请求、至接收模块433完成接收第一设备监测数据的期间，监测模块432如果未接收到对告警消息的传输请求，在接收模块433完成接收后指示唤醒控制模块431休眠采集站。如果接收到至少一个传感器对告警消息的传输请求，监测模块432指示接收模块433在完成对第一设备监测数据接收后、继续接收该至少一个传感器的告警消息。
另外，唤醒控制模块431还适于在向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点tup唤醒采集站。上传模块433在tup开始向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据。在上传模块向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据的过程中，监测模块判断距离T的结束时间点是否大于阈值，并在非大于阈值时指示上传模块433终止本次上传。
可选地，控制单元430还包括配置模块(图中未示出)。配置模块适于根据下述方式配置向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点：
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
采集站400更具体的工作方式与图2中采集站一致，这里不再赘述。
图5示出了根据本发明一些实施例的传感器执行的数据传输方法500的流程图。传感器适于部署在旋转设备上。传感器存储有关于传感器的初始采集时间点和多个预定唤醒点的设置。该多个预定唤醒点包括关于该传感器的一个上传开始时间点和关于该传感器的多个告警条件判断时间点。
方法500始于步骤S510。在步骤S510中，在初始采集时间点采集该旋转设备的第一设备监测数据。每次在传感器从休眠状态进入唤醒状态时，方法500执行步骤S520，判断这次进入唤醒状态所对应的预定唤醒点是否为上传开始时间点。
在步骤S520中确定所对应的预定唤醒点是上传开始时间点时，方法500进入步骤S530，开始请求将第一设备监测数据上传到采集站。
在步骤S520中确定所对应的预定唤醒点非上传开始点时，方法500执行步骤S540，判断传感器是否满足告警条件。根据本发明一个实施例，在步骤S540中，采集第三预定时长的第三设备监测数据，判断第三设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。
在步骤S540确定传感器满足告警条件时，方法500执行步骤S550采集第一预定时长的第二设备监测数据，生成包含第二设备监测数据的告警消息并开始请求将告警消息传输到采集站。
方法500更具体的实施方式与图2说明中传感器的工作方式一致，这里不再赘述。
图6示出了根据本发明一些实施例的传感器执行的数据传输方法600的流程图。方法600的步骤S610-S650与方法500的步骤S510-S550一致，这里不再赘述。
在执行步骤S630之后，方法600还可以执行步骤S660或S670。在步骤S660中，响应于接收到采集站对所述第一设备监测数据的传输确认消息，将该第一设备监测数据传输到采集站。在步骤S670中，响应于接收到采集站对第一设备监测数据传输请求的忙碌状态消息，放弃本次上传操作。在步骤S670中放弃上传操作后，方法执行步骤S680，判断所对应的预定唤醒点是否为告警条件判断时间点。在步骤S680中确定所对应的预定唤醒点非告警条件判断时间点时，方法600执行步骤S690，休眠传感器。在步骤S680中确定所对应的预定唤醒点为告警条件判断时间点时，方法600继续执行步骤S640。
在步骤S660中将第一设备监测数据传输到采集站之后，方法执行步骤S6100，判断该传输期间是否包含至少一个预定唤醒点。
在步骤S6100中确定该传输期间包含至少一个预定唤醒点时，继续执行步骤S640。在步骤S6100中确定该传输期间未包含预定唤醒点时，执行步骤S690。
在步骤S650中接收到所述采集站返回对告警消息传输请求的忙碌状态消息时，方法执行步骤S6110，延迟第二预定时长继续执行步骤S650中向采集站发送对告警消息的传输请求的操作，直到接收到采集站对告警消息传输请求的确认消息。
在步骤S650中完成将告警消息传输到采集站时，方法600执行步骤S690。
另外，在步骤S640中确定传感器不满足告警条件时，方法600执行步骤S690。
方法600更具体的实施方式与图2说明中传感器的工作方式一致，这里不再赘述。
图7示出了根据本发明一些实施例的采集站的设备监测数据传输方法700的流程图。采集站适于与部署于旋转设备上的传感器组进行通信。该采集站配置有系统数据采集周期T。T包括多个预定接收时间点和向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。其中多个预定接收时间点的集合与传感器组中所有预定唤醒点的集合相同。
方法700始于步骤S710。在步骤S710中，每次在采集站处于休眠状态时，在到达下一个预定接收时间点时唤醒采集站，并等待接收来自传感器组的数据传输请求。每个数据传输请求为传感器组中一个所发送对第一设备监测数据或告警消息的传输请求。
在所接收到的第一个数据传输请求为传感器组中一个所发送的告警消息传输请求时，方法700执行步骤S720，开始接收来自这个传感器的告警消息。
在步骤S720中接收这个传感器的告警消息期间，如果采集站接收到另一个传感器所发送的数据传输请求，则方法700还执行步骤S730。在步骤S730中，向该另一个传感器返回忙碌状态消息。
另外方法700还包括步骤S740，在接收完成来自传感器组的至少一个告警消息时，将所接收的至少一个告警消息传输到服务器。
方法700更具体的执行方式与图2说明中采集站的工作方式一致，这里不再赘述。
图8示出了根据本发明一些实施例的采集站的设备监测数据传输方法800的流程图。方法800的步骤S810-S840与方法700的步骤S710-S740一致，这里不再赘述。
在步骤S810中所接收到的第一数据传输请求为传感器组中一个所发送的对第一设备监测数据的传输请求时，方法800进入步骤S850，开始接收该第一设备监测数据。方法800还执行步骤S860，判断在接收到对第一设备监测数据的传输请求、至完成接收第一设备监测数据的期间，采集站是否接收到对告警消息的传输请求。在步骤S860中确定采集站未接收到对告警消息的传输请求，方法800进入步骤S870。在步骤S870中，休眠采集站。
在步骤S860中确定采集站接收到至少一个传感器对告警消息的传输请求，方法800继续通过执行步骤S820来接收该至少一个传感器的告警消息。
另外方法800还包括步骤S880，在向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点唤醒采集站，并开始向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据。在执行步骤S880时，方法800还执行步骤S890。在步骤S890中，判断距离T的结束时间点是否大于阈值，在确定未大于阈值时终止执行步骤S880。
可选地，方法800还包括步骤S8100，根据下述方式配置向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点：
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
方法800更具体的执行方式与图2说明中采集站的工作方式一致，这里不再赘述。
A7、如A1-A6中任一项所述的方法，还包括：在确定传感器不满足告警条件时，执行休眠传感器的操作。A8、如A1-A7中任一项所述的方法，其中，所述判断传感器是否满足告警条件的操作包括：采集第三预定时长的第三设备监测数据，判断第三设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。A9、如A1-A8中任一项所述的方法，其中，所采集的第一设备监测数据包括下述中至少一种：设备转动速度和设备振动波形。A11、如A10所述的方法，还包括：在所接收到的第一数据传输请求为传感器组中一个所发送的对第一设备监测数据的传输请求时，开始接收该第一设备监测数据。A12、如A11所述的方法，还包括：判断在接收到对第一设备监测数据的传输请求、至完成接收第一设备监测数据的期间，采集站是否接收到对告警消息的传输请求；如果未接收到对告警消息的传输请求，在完成接收后休眠采集站；如果接收到至少一个传感器对告警消息的传输请求，在完成所述第一设备监测数据接收后继续接收该至少一个传感器的告警消息。A13、如A11或12所述的方法，还包括：在向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点唤醒采集站，并开始向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据。A14、如A13所述的方法，还包括：在向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据的过程中，判断距离T的结束时间点是否大于阈值，并在未大于阈值时终止本次上传。A15、如A10-A14中任一项所述的方法，还包括根据下述方式配置向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点：
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
A17、如A16的传感器，其中，所述传输模块还适于:响应于接收到采集站对所述第一设备监测数据的传输确认消息，通过所述通信单元将该第一设备监测数据传输到采集站。A18、如A16或A17所述的传感器，其中，所述传输模块还适于：响应于接收到采集站对所述第一设备监测数据传输请求的忙碌状态消息，放弃本次上传操作；所述告警判断模块还适于：在所对应的预定唤醒点非告警条件判断时间点时休眠传感器，在所对应的预定唤醒点为告警条件判断时间点时继续执行判断传感器是否满足告警条件的操作。A19、如A17或A18所述的传感器，其中所述告警判断模块还适于：在所述传输模块将第一设备监测数据传输到采集站之后，判断该传输期间是否包含至少一个预定唤醒点；在确定该传输期间包含至少一个预定唤醒点时，继续执行判断传感器是否满足告警条件的操作；在确定该传输期间未包含预定唤醒点时，执行休眠传感器的操作。A20、如A16-A19中任一项所述的传感器，其中所述传输模块还适于：响应于接收到所述采集站返回对告警消息传输请求的忙碌状态消息时，延迟第二预定时长继续向采集站发送对告警消息的传输请求，直到接收到采集站对告警消息传输请求的确认消息。A21、如A16-A20中任一项所述的传感器，其中，所述告警判断模块还适于：在所述传输模块完成将所述告警消息传输到采集站时，执行休眠传感器的操作。A22、如A16-A21中任一项所述的传感器，所述告警判断模块还适于：在确定传感器不满足告警条件时，执行休眠传感器的操作。A23、如A16-A22中任一项所述的传感器，其中，所述告警判断模块适于根据下述方式判断传感器是否满足告警条件：指示所述第二采集模块采集第三预定时长的第三设备监测数据；判断第三设备监测数据的特性是否超过阈值，并在超过阈值时确定满足告警条件。A24、如A16-A23中任一项所述的传感器，其中，所述第一采集模块所采集的第一设备监测数据包括下述中至少一种：设备转动速度和设备振动波形。A26、如A25所述的采集站，其中所述接收模块还适于：在所述监测模块所接收到的第一数据传输请求为传感器组中一个所发送的对第一设备监测数据的传输请求时，开始接收该第一设备监测数据。A27、如A26所述的采集站，其中所述监测模块还适于：在接收到对第一设备监测数据的传输请求、至所述接收模块完成接收所述第一设备监测数据的期间，如果未接收到对告警消息的传输请求，在接收模块完成接收后指示唤醒控制模块休眠采集站；如果接收到至少一个传感器对告警消息的传输请求，指示所述接收模块在完成所述第一设备监测数据接收后、继续接收该至少一个传感器的告警消息。A28、如A26或A27所述的采集站，其中，所述唤醒控制模块还适于在向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点唤醒采集站；所述上传模块在该开始时间点开始向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据。A29、如A28所述的采集站，其中，所述监测模块还适于：在所述上传模块向服务器上传来自传感器组的第一设备监测数据的过程中，判断距离T的结束时间点是否大于阈值，并在非大于阈值时指示所述上传模块终止本次上传。A30、如A25-A29中任一项所述的采集站，其中所述控制单元还包括配置模块，适于根据下述方式配置向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点和传感器组中所有预定唤醒点：
T1＝ceil(Len/m)*60Len为一条第一设备监测数据的长度，m为采集站与一个传感器在60秒内所传输的数据量，T1为传输一条第一设备监测数据需要的时长，
在T1<Td时，TS＝Td/n其中n为正整数，TS为任意相邻两个上传开始时间点的时间间隔，Td为告警条件判断时间点的周期，
在T1≥Td时，TS＝ceil(T1/Td)*Td，
从T的开始时间点t0，将每隔TS时长的时间点分配给N个传感器中的一个作为其上传开始时间点，
tup＝t0+TS*(N+1)，tup为向服务器传输来自传感器组的第一设备监测数据的开始时间点。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
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