一种基于物联网技术的机电设备实时监测系统的制作方法

本发明涉及机电设备监测技术领域，具体为一种基于物联网技术的机电设备实时监测系统。

背景技术：

随着科技的进步，大型复杂的机电一体化设备在农业、工业或工程技术领域中的应用越来越广泛，通常由于机电一体化设备存在原理复杂、价格昂贵、维修难度高的特点，一旦在实际使用过程中发生故障便会导致其需要停工很长时间等待维修工程师前来查找原因并进行维修，不可避免的降低了工作效率、延长了维修时间，对装备的大范围普及使用造成了限制。

而且现有技术中往往由于使用人员对设备的原理理解的不清楚，在发生故障时没有技术发现，导致很多设备都是“带病作业”，严重降低了设备的使用寿命，所以，如果能在问题发生钱就能察觉到并及时进行纠正，在很大程度上可以避免设备的进一步损坏。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。鉴于现有技术中机电一体化设备在发生故障时首先往往需要人工进行查明原因，再进行维修而导致维修时间长、使用效率低的情况，另外，设备不能在故障发生前进行提前预防的缺点。

基于此，本发明设计了一种基于物联网技术的机电设备实时监测系统，以解决上述提到的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网技术的机电设备实时监测系统，包括机电设备终端节点、网关和后台服务器，所述机电设备终端节点包括采集组件、射频模块、机电设备和控制模块，所述采集组件与机电设备连接，用于实时采集机电设备的运行参数，并通过射频模块与控制模块相连接，所述控制模块通过tcp/ip协议与网关连接，所述后台服务器为数据库服务器，用于对实时采集机电设备的运行参数通过bp神经网络模块进行存储、管理和分析，所述网关通过互联网与后台服务器连接。

优选的，所述采集组件包括水浸传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器及型号为hnv025和hs03-25a-np的霍尔传感器，所述采集组件还包括信号处理电路和电源模块，所述水浸传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和霍尔传感器均与信号处理电路相连接，所述电源模块分别连接信号处理电路和射频模块。

优选的，所述控制模块包括声光报警模块、gsm模块、键盘和触摸显示屏，所述控制模块与射频模块与信号处理电路相连接。

优选的，所述微处理器采用型号为s3c2440的微处理器，所述射频模块采用型号为cc1110射频模块。

优选的，所述网关采用4g或者5g网关。

优选的，所述后台服务器包括故障远程诊断模块、故障预警处理模块和维修派单管理模块。

优选的，所述的故障远程诊断模块包括故障数据库，根据采集组件得到的数据对设备运行的异常数据进行故障采集，通过调用故障数据库进行诊断和分析，所述的故障预警处理模块，用于根据采集组件得到的数据对设备运行的异常数据的机电设备发出预警信息，并将信息反馈至故障远程诊断模块进行故障原因的诊断，当故障远程诊断模块故障预测后，所述的维修派单管理模块根据出现故障的机电设备位置及手机短信的形式派发距离最近的维修工程师前去进行维修工作。

优选的，所述故障远程诊断模块还包括神经网络预测模块，定时对机组设备进行故障预测，输出预测结果，包括当前可能发生的故障类型以及对应的概率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采集组件进行全面感知机电设备的运行参数，智能地诊断出机电设备故障原因与严重程度及故障的趋势，对应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理示意图；

图2为本发明采集组件原理框图；

图3为本发明控制模块原理框图；

图4为本发明后台服务器原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机电设备终端节点；2、网关；3、后台服务器；31、故障预警处理模块；32、故障远程诊断模块；33、维修派单管理模块；4、采集组件；41、霍尔传感器；42、烟雾传感器；43、水浸传感器；44、温度传感器；45、温度传感器；46、信号处理电路；5、机电设备；6、控制模块；61、微处理器；62、声光报警模块；63、gsm模块；64、键盘；65、触摸显示屏；7、射频模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网技术的机电设备实时监测系统，包括机电设备5终端节点1、网关2和后台服务器3，机电设备5终端节点1包括采集组件4、射频模块7、机电设备5和控制模块6，采集组件4与机电设备5连接，用于实时采集机电设备5的运行参数，并通过射频模块7与控制模块6相连接，控制模块6通过tcp/ip协议与网关2连接，后台服务器3为数据库服务器，用于对实时采集机电设备5的运行参数通过bp神经网络模块进行存储、管理和分析，网关2通过互联网与后台服务器3连接。

本实施例中，采集组件4包括水浸传感器43、烟雾传感器42、温度传感器4544、湿度传感器及型号为hnv025和hs03-25a-np的霍尔传感器41，采集组件4还包括信号处理电路46和电源模块，水浸传感器43、烟雾传感器42、温度传感器4544、湿度传感器和霍尔传感器41均与信号处理电路46相连接，电源模块分别连接信号处理电路46和射频模块7。

本实施例中，控制模块6包括声光报警模块62、gsm模块63、键盘64和触摸显示屏65，控制模块6与射频模块7与信号处理电路46相连接。

本实施例中，微处理器61采用型号为s3c2440的微处理器61，射频模块7采用型号为cc1110射频模块7。

本实施例中，网关2采用4g或者5g网关2。

本实施例中，后台服务器3包括故障远程诊断模块32、故障预警处理模块31和维修派单管理模块33。

本实施例中，故障远程诊断模块32包括故障数据库，根据采集组件4得到的数据对设备运行的异常数据进行故障采集，通过调用故障数据库进行诊断和分析，故障预警处理模块31，用于根据采集组件4得到的数据对设备运行的异常数据的机电设备5发出预警信息，并将信息反馈至故障远程诊断模块32进行故障原因的诊断，当故障远程诊断模块32故障预测后，维修派单管理模块33根据出现故障的机电设备5位置及手机短信的形式派发距离最近的维修工程师前去进行维修工作。

本实施例中，故障远程诊断模块32还包括神经网络预测模块，定时对机组设备进行故障预测，输出预测结果，包括当前可能发生的故障类型以及对应的概率，通过bp神经网络模型进行训练，可以大大提高系统环境参数出现异常状况前告知维修人员，从而避免事故的发生，具有较大的实用意义。

具体工作原理如下所述：

本发明通过烟雾传感器42、水浸传感器43、温度传感器44和湿度传感器45及霍尔传感器41对机电设备5的运行参数进行实时监测，烟雾传感器42、水浸传感器43、温度传感器44和湿度传感器45均采用无线传感器，避免布线繁琐的问题，通过霍尔传感器41对电压和电流电路进行测量，利用霍尔效应及磁补偿原理，被测回路与测试回路绝缘度高，可测量直流、交流和脉动信号，通过环境参数和电气参数同时实时在线监测，能够对机电设备5进行全面感知。

然后将监测的数值通过信号处理电路46进行处理，并通过射频模块7上传至控制模块6处，控制模块6采用s3c2440的微处理器，对处理的信号进行接收、处理，当根据采集组件4得到的数据对设备运行的异常数据的机电设备5发出预警信息，并下达至微处理器61处，通过声光报警模块62进行声光报警，gsm模块63则用于定位，定位出现故障的机电设备5的位置，便于维修人员能够精确的了解出现故障的机电设备5，通过键盘64和触摸显示屏65可进行输入和输出操作。

由控制模块6采集的数据通过网关2上传至后台服务器3处，故障远程诊断模块32包括故障数据库，根据采集组件4得到的数据对设备运行的异常数据进行故障采集，通过调用故障数据库进行诊断和分析，故障预警处理模块31，用于根据采集组件4得到的数据对设备运行的异常数据的机电设备5发出预警信息，并将信息反馈至故障远程诊断模块32进行故障原因的诊断，当故障远程诊断模块32故障预测后，维修派单管理模块33根据出现故障的机电设备5位置及手机短信的形式派发距离最近的维修工程师前去进行维修工作。

当预测结果出现潜在故障时，后台服务器3维修派单服务进行维修，将人工时候被动维修服务变换为预防式主动服务，及时消除潜在隐患，杜绝了设备继续损坏，有效延长了设备的使用寿命；并且，当机电一体化设备发生故障时，后台服务器3对经数据后台处理中心传递的数据进行分析查找故障原因，并根据原因机电设备5维修派单服务选择相应的专业维修工程师进行维修，降低了原因排查时间，进而缩短了维修时间，提高了维修效率。同时，本发明利用互联网技术，结构简单、成本较低，具有广泛的应用前景。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。