一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其包括物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)：感知層、網(wǎng)絡層和應用層，所述的感知層采集下位空壓機組的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡層的無線傳輸?shù)綉脤?，所述的應用層包括監(jiān)控中心、廠商用戶和普通用戶，廠商用戶和普通用戶登錄監(jiān)控中心實時讀取下位空壓機組的數(shù)據(jù)，并發(fā)出運行指令控制下位空壓機組的加載、卸載、開機或停機。本發(fā)明可實現(xiàn)空壓機組的隨時隨地遠程監(jiān)控，保障了設備穩(wěn)定、高效、低耗運行；可為客戶提供故障預期診斷、智能維護及設備優(yōu)化運行等服務，降低了產(chǎn)品售后運行和維護的服務成本，提高了服務水平，降低了能耗支出，具有顯著實用價值。
【專利說明】一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，屬于空壓機遠程監(jiān)控技術(shù) 領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠方便技術(shù)人員不需要在現(xiàn)場就可以遠程監(jiān)控多臺空壓 機的運行情況，并根據(jù)需要控制其運行狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)中無法解決因操作不當?shù)仍虬l(fā)生 故障而維修又跟不上，長時間停機將給用戶帶來巨大損失的問題。同時，也無法隨時隨地地 了解到空壓機的運行情況，也無法在出現(xiàn)故障問題時能給出及時的解決方案。
[0003] 目前，關(guān)于空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計通常是采用局域網(wǎng)的監(jiān)控方式，無法克服 時間地域上的問題，只能在局域網(wǎng)覆蓋的區(qū)域內(nèi)才能訪問到現(xiàn)場的情況，在非廠區(qū)范圍內(nèi) 將訪問不到空壓機的相關(guān)信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能實現(xiàn)隨時隨地實時監(jiān) 控的基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)：感知層、網(wǎng)絡層 和應用層，所述的感知層采集下位空壓機組的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡層的無線傳輸?shù)綉?用層，所述的應用層包括監(jiān)控中心、廠商用戶和普通用戶，廠商用戶和普通用戶登錄監(jiān)控中 心實時讀取下位空壓機組的數(shù)據(jù)，并發(fā)出運行指令控制下位空壓機組的加載、卸載、開機或 停機。
[0007] 所述的感知層包括空壓機組及與其一一對應的PLC控制器，聯(lián)控柜和數(shù)據(jù)傳輸終 端DTU，PLC控制器與聯(lián)控柜連接，聯(lián)控柜與數(shù)據(jù)傳輸終端DTU連接，數(shù)據(jù)傳輸終端DTU與網(wǎng) 絡層連接。
[000S] 所述的聯(lián)控柜為主機，所述的PLC控制器為從機，聯(lián)控柜與PLC控制器之間采取主 機輪詢，從機應答的點對點通信方式。
[0009] 所述的聯(lián)控柜采用SRC-LKG聯(lián)控柜。
[0010] 所述的PLC控制器為施耐德產(chǎn)的空壓機專用控制器MAM-KY16S，或MAM-KY02S。 [0011] 所述的PLC控制器還連接一文本顯示器。
[0012] 所述的數(shù)據(jù)傳輸終端DTU為外置式的D800GPRS DTU。
[0013] 所述的網(wǎng)絡層為CDMA\EVD0和GPRS網(wǎng)絡，網(wǎng)絡層一端與感知層的數(shù)據(jù)傳輸終端 DTU連接，另一端與應用層的監(jiān)控中心連接。
[0014] 所述的監(jiān)控中心包括SCADA應用服務器、Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，廠商用戶和 普通用戶通過WEB請求與監(jiān)控中心連接，即廠商用戶和普通用戶通過Internet/Intranet 與監(jiān)控中心連接。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0016] 1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，采用無線 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，可以隨時隨地實現(xiàn)空壓機組的遠程監(jiān)控，保障了設備穩(wěn)定、高效、低耗運行；
[0017] 2)可以同時對多個空壓機實行遠程監(jiān)控，為客戶提供了故障預期診斷、智能維護 以及設備優(yōu)化運行等服務，從而為客戶提供了高效的在線運行維護服務，降低了產(chǎn)品售后 運行和維護的服務成本，提高了服務水平，降低了能耗支出，具有顯著實用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明的監(jiān)控中心對下位空壓機的控制流程圖。
[0020] 圖中：1、空壓機組；2、PLC控制器；3、聯(lián)控柜；4、數(shù)據(jù)傳輸終端DTU ;5、CDMA\EVD0 和GPRS網(wǎng)絡；6、監(jiān)控中心；7、廠商用戶；8、普通用戶。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實施例和附圖，進一步闡述本發(fā)明。
[0022] 實施例
[0023] 如圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng) 的三層結(jié)構(gòu)：感知層、網(wǎng)絡層和應用層，所述的感知層采集底層空壓機的實時運行數(shù)據(jù)，通 過網(wǎng)絡層的無線傳輸?shù)綉脤?，應用層包括監(jiān)控中心6、廠商用戶7和普通用戶8,廠商用戶 7和普通用戶8登錄監(jiān)控中心6實時讀取下位空壓機組1的數(shù)據(jù)，并發(fā)出運行指令控制下位 空壓機組1的加載、卸載、開機或停機。
[0024] 所述的感知層包括空壓機組1及與其一一對應的PLC控制器2,聯(lián)控柜3和數(shù)據(jù)傳 輸終端DTU 4，PLC控制器2與聯(lián)控柜3連接，聯(lián)控柜3與數(shù)據(jù)傳輸終端DTU 4連接，數(shù)據(jù)傳 輸終端DTU 4與網(wǎng)絡層連接。
[0025] 所述的聯(lián)控柜3采用SRC-LKG聯(lián)控柜，聯(lián)控柜3為主機，PLC控制器2為從機。 聯(lián)控柜3與PLC控制器2之間采取主機輪詢，從機應答的點對點通信方式。聯(lián)控柜3用 M0DEL485SI+C外接通信接口轉(zhuǎn)換器，完成RS232到RS485轉(zhuǎn)換。聯(lián)控柜3具有數(shù)據(jù)采集、自 動控制、連網(wǎng)控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、報表生成和系統(tǒng)參數(shù)設置等多個功能。
[0026] 所述的PLC控制器2為施耐德產(chǎn)的空壓機專用控制器MAM-KYieS，或MAM-KY02S。 PLC控制器2與溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等連接，實時獲取空壓機的運行數(shù)據(jù)。 PLC控制器2還連接一文本顯示器，以實時顯示空壓機的運行數(shù)據(jù)。
[0027] 如圖2所示，監(jiān)控中心6通過聯(lián)控柜3控制每個空壓機的PLC控制器2,聯(lián)控柜3 將現(xiàn)場采集到的空壓機組運行數(shù)據(jù)與聯(lián)控柜的ID號封裝成數(shù)據(jù)包，通過CDMA\EVD0和GPRS 網(wǎng)絡5將封裝好的數(shù)據(jù)包發(fā)送到監(jiān)控中心6,監(jiān)控中心6服務器具有固定IP地址，廠商用 戶7和普通用戶8可通過局域網(wǎng)接受傳輸過來的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過解讀和ID號判斷數(shù)據(jù)包中 數(shù)據(jù)來源，經(jīng)過驗證，通過則返回一個應答信號。聯(lián)控柜3接受到上面的控制命令時，聯(lián)控 柜3通過寄存器讀指令來控制下位空壓機組1的加載、卸載、開機或停機，從機PLC控制器 2響應后，回應相同的數(shù)據(jù)給主機聯(lián)控柜3，若從機PLC控制器2檢測數(shù)據(jù)錯，不響應主機聯(lián) 控柜3,主機聯(lián)控柜3做超時處理。
[0028] 如圖2所示，所述聯(lián)控柜3的單機控制模式，是各空壓機的PLC控制器2自行分析 計算所得到空壓機當前的供氣壓力、排氣溫度、各相電流及空壓機所有運行狀態(tài)，從而實現(xiàn) 空壓機的單機運行。
[0029] 如圖2所示，所述聯(lián)控柜3的聯(lián)網(wǎng)控制模式，是主機聯(lián)控柜3采集下位空壓機組聯(lián) 機供氣壓力與空壓機用戶參數(shù)中所設置的值相比較，若供氣壓力小于聯(lián)機壓力下限，自動 將在所加入聯(lián)機網(wǎng)絡的下位機中尋找一臺停機或空載的下位機，如空壓機b，若找到則對下 位空壓機b發(fā)送開機或加載運行命令。若供氣壓力大于空壓機用戶參數(shù)中所設置的聯(lián)機壓 力上限，則主機聯(lián)控柜3將在所加入聯(lián)機網(wǎng)絡的空壓機組中尋找一臺正在加載運行的空壓 機，如空壓機a，則對空壓機a發(fā)送卸載控制命令。聯(lián)控柜3通過聯(lián)機控制能使供氣壓力維 持在一定的范圍內(nèi)。
[0030] 所述的數(shù)據(jù)傳輸終端DTU3為外置式的D800GPRS DTU。
[0031] 所述的網(wǎng)絡層為CDMA\EVD0和GPRS網(wǎng)絡，網(wǎng)絡層一端與感知層的數(shù)據(jù)傳輸終端 DTU4連接，另一端與應用層的監(jiān)控中心6連接。
[0032] 所述的監(jiān)控中心6包括SCADA應用服務器、Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，廠商用戶 7和普通用戶8通過WEB請求與監(jiān)控中心6連接，即廠商用戶7和普通用戶8通過Internet/ Intranet與監(jiān)控中心6連接。
[0033] 本發(fā)明的工作原理是：PLC控制器2將空壓機組1中的實時運行數(shù)據(jù)，如故障、壓 力、溫度、電流、總管壓縮空氣壓力及流量、總管水流量及壓力、水杲及冷卻塔所用電機電流 溫度流量等，采集和調(diào)變后輸出給聯(lián)控柜3,并通過文本顯示器顯示。聯(lián)控柜3通過DTU 4 將數(shù)據(jù)通過CDMA\EVD0和GPRS網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控中心6進行存儲和處理。所述的監(jiān)控中心 6將經(jīng)判斷處理后的聯(lián)控、單機運行以及啟?？刂菩盘栐偻ㄟ^無線網(wǎng)絡傳輸給聯(lián)控柜3。監(jiān) 控中心6根據(jù)用戶給出空壓機的控制命令，貝lj發(fā)出相應的信號；若無用戶命令，則根據(jù)負載 壓力自動地控制空壓機的運行。廠商用戶7和普通用戶8通過Internet/Intranet輸入特 定網(wǎng)址進行web服務器請求訪問空壓機的監(jiān)控界面，實時了解空壓機的運行情況，并根據(jù) 需要控制其運行狀態(tài)。
[0034] 最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細 地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容 作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)：感 知層、網(wǎng)絡層和應用層，所述的感知層采集下位空壓機組的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡層的無 線傳輸?shù)綉脤?，所述的應用層包括監(jiān)控中心、廠商用戶和普通用戶，廠商用戶和普通用戶 登錄監(jiān)控中心實時讀取下位空壓機組的數(shù)據(jù)，并發(fā)出運行指令控制下位空壓機組的加載、 卸載、開機或停機。
2. 如權(quán)利要求1所述的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的感知層包括空壓機 組及與其--對應的PLC控制器，聯(lián)控柜和數(shù)據(jù)傳輸終端DTU，PLC控制器與聯(lián)控柜連接，聯(lián) 控柜與數(shù)據(jù)傳輸終端DTU連接，數(shù)據(jù)傳輸終端DTU與網(wǎng)絡層連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的聯(lián)控柜為主機，所述 的PLC控制器為從機，聯(lián)控柜與PLC控制器之間采取主機輪詢，從機應答的點對點通信方 式。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的PLC控制器還 連接一文本顯示器。
5. 如權(quán)利要求1所述的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的網(wǎng)絡層為CDMA\EVDO 和GPRS網(wǎng)絡，網(wǎng)絡層一端與感知層的數(shù)據(jù)傳輸終端DTU連接，另一端與應用層的監(jiān)控中心 連接。
6·如權(quán)利要求1所述的空壓機遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的監(jiān)控中心包括SCADA 應用服務器、Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，廠商用戶和普通用戶通過WEB請求與監(jiān)控中心連 接，即廠商用戶和普通用戶通過Internet/Intranet與監(jiān)控中心連接。
【文檔編號】G05B19/418GK104216389SQ201410522542
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月4日
【發(fā)明者】龍林, 程武山, 陸文婷, 胡小飛, 李秀芹 申請人:上海工程技術(shù)大學