一种面向工业设备的安全远程维护系统技术方案

一种面向工业设备的安全远程维护系统，用于远程分析、诊断、维护用户现场的设备，包括：远程支援中心模块和用户现场模块。其中远程支援中心模块包括通信模块、主处理服务器以及终端计算机；用户现场模块包括通信模块、设备现场以及培训会议室等。当设备出现故障时，远程支援中心的技术人员远程控制便携终端采集和实时监控故障设备数据，完成分析和实时监控，找到解决方案后通过用户现场的技术人员采用维修设备对故障设备进行维修。当设备没有故障时，远程支援中心的坐席专家可以通过音视频设备远程培训用户现场的技术人员，方便在以后设备出现故障时可以及时辅助分析、采集数据，达到远程维护设备的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种面向工业设备的安全远程维护系统
本专利技术涉及远程支持领域，特别涉及一种面向工业设备的安全远程维护系统。
技术介绍
随着我国大力发展制造装备产业，且制造装备向着大型化、复杂化等方向发展，因设备失效造成的停产损失和维护费用也日益上涨。远程维护可以显著降低设备的维护成本，提高企业的服务水平，因而越来越受到企业的重视。在国外，大设备的远程维护诊断技术的应用和研究，主要开始于发达国家，现在其研究及应用水平已相当高。在国内，机器设备的远程故障诊断技术目前处于初始阶段。一些研究机构和高等院校现已开始或准备开始从事工业领域的远程监控与诊断技术的研究与开发。国内几所著名高校在研究远程监控与诊断领域也取得了显著的成果。目前，国家“十五”863计划提出根据国内外远程服务技术的现状和发展动向，基于企业内部的网络结构，搭建远程服务系统，实现故障的远程监测、预报和诊断，提高企业的经济效益及制造业的自动化的水平。目前，我国在许多设备制造企业进行了以信息技术为基础的改造，已经具备了实现设备远程监控的硬件体系基础。同时实时监测、远程监测、故障诊断等单元技术都有了一定成果和经验。然而网络技术的应用目前只是限于企业内部网络的建设或与Internet的连接，缺乏企业之间以及企业与研究部门之间的横向协作。现有技术中，设备出现故障，还是以传统的技术支持方式为主，如图1所示。现有技术中的维修流程如以下步骤所示：步骤101，设备用户发现问题后上报问题，可以通过电话等其他方式。步骤102，客服人员电话支持用户分析并尝试解决问题。步骤103，客服人员与用户电话评估电话沟通效果。步骤104，判断是否解决问题。如果已经解决问题，执行步骤108；否则执行步骤105。步骤105，客服人员无法解决问题，通知工程技术人员去设备现场来判断、分析该问题。步骤106，工程技术人员到达故障现场。步骤107，技术人员现场解决了设备故障。步骤108，完成本次故障报修。在步骤104中，客服人员经过电话沟通后，也可以直接走到该步骤。从
技术介绍
看，目前已经跟不上信息化时代的模式了。并且技术人员来回故障现场的成本以及用户工程师的成本都非常高。还有不可估量的潜在风险，比如设备停机带来的产线损失，设备故障可能带来的设备安全以及人身安全问题。在现有技术中的远程控制技术存在的缺陷也限制了工业设备远程监控系统的发展，我国暂时还没有一套面向工业设备的安全远程维护系统来支持行业应用。因此对于远程监控这样一门综合性技术，我国尚未实现系统研究开发。例如：不同网络结构的支持问题随着现代信息技术的飞速发展，机械设备也日益复杂，其复杂性带来的维修问题越来越突出，复杂机械设备的技术保障问题，已成为制约当前设备发展的主要因素之一。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出了新的远程支持维护流程，提供了一种面向工业设备的安全远程维护系统。先简单介绍下该专利技术技术方案中的远程支持维护流程。该系统通过自动化收集设备故障数据，进行远程诊断并修复；在远程修复失败的情况下才进行现场故障诊断并修复，可以大大节约自身以及用户的成本。上述该技术方案中的流程图如图2所示。根据图2简述该技术方案的流程图。步骤201，用户上报设备故障。步骤202，技术人员启动远程维护机制，在线收集数据，并远程上报给服务器。步骤203，远程诊断并尝试修复该技术问题。步骤204，通过与设备用户确认，判断是否解决了该问题。如果已经解决，执行步骤206；否则执行步骤205。步骤205，在上一步骤中无法远程解决故障，技术人员到达现场诊断并修复。步骤206，完成本次支持。从上述新的工作流程来看，该技术方案节省大量成本，主要是工程师来回故障现场的成本、厂家工程师成本，包括时间成本和金钱；减少了现场停产损失；确实提高了提高售后服务水平。在新的远程支持维护流程的框架下，该专利技术提出了一种面向工业设备的安全远程维护系统，具体由以下技术方案构成。一种面向工业设备的安全远程维护系统，包括远程支援中心模块和用户现场模块。其中，远程支援中心模块包括通信模块、局域网管理模块、主处理服务器模块和终端计算机。用户现场模块同样也包括通信模块，还包括设备现场和培训会议室。其中设备现场包括通信模块、维修设备和便携终端。该专利技术中技术方案的系统结构图如图3所示。该专利技术中系统框架包括远程支援中心模块1和用户现场模块2。下面分开描述这2个主要的处理模块。远程支援中心模块1是该系统中主要的处理模块。包括通信模块3、局域网管理模块4、主处理服务器5和终端计算机6。该模块负责实时监测用户现场模块2上报的设备状态以及请求事件。通信模块3负责与外界通信。远程支援中心模块1中的局域网管理模块4负责对局域网的管理，包括技术安全风险等。技术安全风险主要包括网络安全风险、系统安全风险、应用安全风险等，如用户标识截取、伪装、重放攻击；数据截取；非法使用；病毒；拒绝服务；恶意移动代码；数据库数据文件丢失、系统损坏、系统源文件泄露、系统管理员口令暴漏等问题，这些都会造成信息系统发生重大安全事故。在该项目实施时，将采用一系列的技术措施来保证系统的安全：比如冗余技术、网络隔离技术、访问控制技术、身份鉴别技术、加密技术、监控审计技术以及安全评估技术等。为了详细描述本专利技术中的局域网管理模块4的结构组成，这里先介绍远程支援中心模块1中局域网的网络拓扑结构，如图4所示。在局域网管理模块4的网络拓扑结构图中，主要由核心路由器401、主交换机402、副交换机403、集线器404以及若干服务器组成，当然这里也包括通信模块3负责与外界的数据通信。核心路由器401负责整个局域网的路由算法，该专利技术中采用距离向量算法作为核心路由器401的主路由算法，当然也包括静态路由算法。其中距离向量算法为现有技术中成熟的路由算法，该行业的一般技术人员都应该了解，故不再赘述。数据通过核心路由器401后到达主交换机402。在该专利技术中采用层3交换机，为了系统的拥塞控制和容错容灾处理，采用2台层3交换机进行冗余部署。其中主交换机402负责系统均衡处理。当该交换机的负载较大时，控制数据通过副交换机403处理，达到负载均衡的目的。交换机作为局域网的骨干设备，设置2台交换机还可以避免网络设备的单点故障。数据通过交换机后，通过集线器404接入到坐席405中。为了坐席405能够及时响应系统请求，把坐席405直接接入在集线器404上，且集线器404位于交换机与通信模块3之间。通信模块3上分别接入了负载均衡服务器406用于处理整个局域网的负载均衡、应用服务器407和数据库服务器408。值得一提的是，应用服务器407在该系统中非常重要，负责了所有的上层应用，所以设置了4台应用服务器407，并且由负载均衡服务器406负责分配任务给4台应用服务器407。该专利技术中的所有数据均保存在数据库服务器408中；同样为了容错容灾处理，设置了2台数据库服务器8进行底层数据库处理。负载均衡服务器406同样负责2台数据库服务器的任务调度。坐席405作为终端，控制上述系统正常运行。回到远程支援中心模块1，主处理服务器5负责整个远程支援中心数据计算和控制，是整个网络的中心。主处理服务器5不是一台服务器，而是包括若干服务器，包括负载均衡服务器406、应用服务器407和数据库服务器408。这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向工业设备的安全远程维护系统，用于远程分析、诊断、维护设备，包括：远程支援中心模块（1）和用户现场模块（2）；其中远程支援中心模块（1）包括通信模块（3）、局域网管理模块（4）、主处理服务器（5）以及终端计算机（6）；其中，终端计算机（6）安装有音视频设备（7）；用户现场模块（2）包括通信模块（3）、设备现场（9）和培训会议室（10）；其中设备现场（9）包括通信模块（3）和维修设备（12）以及便携终端（13）；培训会议室（10）同样也包括通信模块（3）、计算机（15）、音视频设备（16）和投影仪（17）；远程支援中心模块（1）负责采集、实时监控故障设备的数据，并通过主处理服务器（5）分析后给出解决方案；用户现场模块（2）负责根据远程支援中心模块（1）的指令通过便携终端（13）实时监测故障设备的数据，并通过维修设备（12）对故障设备进行维修；同时，用户现场模块（2）中的培训会议室（10）通过通信模块（3）与远程支援中心模块（1）连接后，接受来自远程支援中心模块（1）中的厂家技术人员的远程培训。

【技术特征摘要】
1.一种面向工业设备的安全远程维护系统，用于远程分析、诊断、维护设备，包括：远程支援中心模块（1）和用户现场模块（2）；其中远程支援中心模块（1）包括通信模块（3）、局域网管理模块（4）、主处理服务器（5）以及终端计算机（6）；其中，终端计算机（6）安装有音视频设备（7）；用户现场模块（2）包括通信模块（3）、设备现场（9）和培训会议室（10）；其中设备现场（9）包括通信模块（3）和维修设备（12）以及便携终端（13）；培训会议室（10）同样也包括通信模块（3）、计算机（15）、音视频设备（16）和投影仪（17）；远程支援中心模块（1）负责采集、实时监控故障设备的数据，并通过主处理服务器（5）分析后给出解决方案；用户现场模块（2）负责根据远程支援中心模块（1）的指令通过便携终端（13）实时监测故障设备的数据，并通过维修设备（12）对故障设备进行维修；同时，用户现场模块（2）中的培训会议室（10）通过通信模块（3）与远程支援中心模块（1）连接后，接受来自远程支援中心模块（1）中的厂家技术人员的远程培训。2.根据权利要求1所述的一种面向工业设备的安全远程维护系统，其特征在于：通信模块（3）包括有线通信模块（301）和无线通信模块（302）。3.根据权利要求2所述的一种面向工业设备的安全远程维护系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄理勇，李晓东，杨丙辉，
申请(专利权)人：上海航天卫星应用有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31