基于ZigBee的设备监控系统及其监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及设备监控领域，特别是涉及一种基于ZigBee的设备监控系统及其监控方法。
【背景技术】
[0002]在现有的工业设备运输和使用过程中，设备在初次安装完成之后，往往就由设备的使用方单方面地对其进行监管和使用。在设备投入生产后，使用状态下的设备无法与设备制造维护方形成进一步信息远程交互，设备制造维护方也无法对设备进行在线的实时监控以及专业的维护。这样的结果往往是只有在设备发生了故障，导致生产停顿后，才由设备使用方通知设备制造维护方进行设备的维护，这对设备使用方造成了较大的损失。同时，对于某些特殊的设备，其初次安装完成之后，往往不允许使用方擅自对设备进行移动。因此，在这里对于设备的安装位置的实时定位也是设备监控中的一个重要环节。在这样的背景下，需要一种设备的监控方法，在设备的使用过程中，设备的制造维护方能够对设备的位置以及运行的重要参数进行实时的监控预警，防止设备使用方擅自移动设备，并能够对设备进行远程的诊断维护。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种基于ZigBee的设备监控系统，它能够实时对设备进行运输定位，室内安装位置定位，以及对设备运行状态、运行参数进行远程监控，实现了对于设备的远程诊断维护，方便设备的在线维护，防止设备出现由于故障紧急停机的状况，保障了设备的安全。
[0004]本发明的另一个目的是:提供一种基于ZigBee的设备监控系统的监控方法。
[0005]本发明的基于ZigBee的设备监控系统的技术方案是:一种基于ZigBee的设备监控系统，它包括
一 MCU控制单元，所述MCU控制单元设置于设备上，用于控制设备的运行状态，以及用于处理数据信息；
至少一传感器，所述传感器设置于设备上；所述传感器连接于所述MCU控制单元；所述传感器用于采集及传递设备在生产过程中的运行参数信息；
一 GPS模块；所述GPS模块设置于设备上；所述GPS模块连接于所述MCU控制单元；所述GPS模块用于采集及传递设备运输过程中的实时位置信息；
至少一 ZigBee模块、一设备维护中心服务器；所述ZigBee模块包括至少一 ZigBee子节点、至少三个ZigBee协调器；
所述ZigBee子节点设置于设备上；所述ZigBee子节点连接于所述MCU控制单元，所述ZigBee子节点用于将所述MCU控制单元处理后的数据信息传递至所述ZigBee协调器；所述ZigBee协调器安装于设备外部环境的预定地点，所述ZigBee协调器用于接收所述ZigBee子节点传递的数据信息，并将所述ZigBee子节点传递的数据信息传递至所述设备维护中心服务器；
所述设备维护中心服务器用于监控设备运输及运行状态，以及用于向所述MCU控制单元发送控制指令。
[0006]下面对上述技术方案进行进一步解释。
[0007]所述ZigBee协调器设置有3~6个，每一所述ZigBee协调器用于获取与设备上所述ZigBee子节点的RSSI数值，以及用于将获取的RSSI数值传递至所述设备维护中心服务器。
[0008]所述设备维护中心服务器
用于接收每一 ZigBee协调器发送至的RSSI数值；以及用于测定设备的位置信息；以及
用于判定设备生产时的初始位置信息与测定的位置信息是否一致。
[0009]它还设置有一 GPRS模块，所述ZigBee协调器通过所述GPRS模块向所述设备维护中心服务器传递数据信息。
[0010]本发明的基于ZigBee的设备监控系统的监控方法的技术方案是:一种基于ZigBee的设备监控系统的监控方法，它包括以下步骤，
51:设备运输时，将设备装车；
52: GPS模块每隔设定的时间间隔采集一次设备的实时位置信息，以及通过ZigBee模块向设备维护中心服务器传递实时位置信息；
53:所述设备维护中心服务器通过所述GPS模块所采集的实时位置信息判断位置是否发生偏差，若发生偏差，则进入步骤S4 ;若一致，则进入步骤S5 ;
54:进入警报阶段或人工处理阶段；
55:判断是否到达预定地点，若到达预定地点，则卸货，停止运输监控；若未到达预定地点，则返回步骤S2 ;
56:设备进入使用状态时，安装设备；
57:确定设备的初始位置，并将初始位置储存至所述设备维护中心服务器；
58:传感器每隔设定时间间隔采集及传递一次设备在生产过程中的运行参数信息；
59:每一所述ZigBee协调器每隔设定时间间隔获取一次与设备上所述ZigBee子节点的RSSI数值，并将所述ZigBee协调器获取的RSSI数值及所述传感器采集的参数信息传递至所述设备维护中心服务器；
SlO:所述设备维护中心服务器对RSSI数值及运行参数信息进行处理。
[0011 ] 下面对上述技术方案进行进一步解释。
[0012]步骤SlO中所述设备维护中心服务器对RSSI数值进行处理包括以下步骤，
51011:判断设备是否在初始位置，若在初始位置，则返回步骤S8，若不在初始位置，则进入步骤S1012 ；
51012:所述设备维护中心服务器向使用方发送报警信息，并通过MCU控制单元控制设备运行状态；
51013:检查设备，排除故障，返回步骤S1011。
[0013]步骤SlO中所述设备维护中心服务器对运行参数信息进行处理包括以下步骤，
S1021:判断设备运行参数是否异常，若无异常，则返回步骤S8,若有异常，则进入步骤S1022 ；
51022:警告设备使用方，通过采集的数据进行远程诊断；
51023:诊断是否可通过远程维护解决异常，若可，则进入步骤S1024，若不可，则进入步骤S1025 ；
51024:重新配置设备运行参数进行，进行设备维护，返回步骤S1021 ;
51025:警告设备使用方紧急停机，迅速制定初步故障解决方案；
51026:设备检查维修，排除故障，返回步骤S1021。
[0014]本发明的优点是:本发明的基于ZigBee的设备监控系统及其监控方法，它对设备的位置信息进行监控，能够保证设备在运输过程中的安全；在车间中的位置监控能够对设备使用者在设备安装后的设备位置更改进行监控，以此防止使用者擅自移动设备，保障了设备的安全；能够实现设备运行状态的实时监控报警的功能，通过无线采集的方式，节约布线成本，使数据的采集更加灵活方便；通过ZigBee通信可以实现远程配置设备参数来进行远程维护或者根据采集到的信息进行初步设备维护方案的制定，提高了设备维护效率，同时节约设备维护成本。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0016]图1是本发明实施例的模块示意图。
[0017]图2是本发明实施例的运输过程中系统分布关系示意图。
[0018]图3是本发明实施例的生产过程中系统分布关系示意图。
[0019]图4是本发明实施例的三点定位原理示意图。
[0020]图5是本发明实施例的运输过程中系统监控步骤流程图。
[0021]图6是本发明实施例的生产过程中系统监控步骤流程图。
[0022]其中:1 MCU控制单元；2传感器；3 GPS模块；4设备维护中心服务器；5 ZigBee子节点；6 ZigBee协调器；7 GPRS模块。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:如图1所示，一种基于ZigBee的设备监控系统，它包括
设备的机械部件，设备的机械部件为设备完成生产任务的机械机构；以及如下监控系统部分。
[0024]一 MCU控制单元1，MCU控制单元I设置于设备上。MCU控制单元I用于控制设备的运行状态，以及用于处理数据信息。控制单元MCU能够控制设备的各项运行参数，控制设备的运行，并且收集来自各传感器2的数据，收集GPS数据，进行数据处理等工作；并且能够实现与ZigBee子节点5之间的数据通信。
[0025]至少一传感器2，传感器2设置于设备上；传感器2连接于MCU控制单元I。传感器2用于采集及传递设备在各种生产过程中的运行参数信息。设备中的传感器2采集的设备生产过程中的重要生产参数信息，为设备维护中心进行设备的监控以及诊断提供数据基础。
[0026]一 GPS模块3，GPS模块3设置于设备上；GPS模块3连接于MCU控