一种焊机联网智能监控系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焊机联网智能监控系统，包括多台焊机、多个采集控制终端、现场网关设备、系统服务器、数据库、移动监控客户端、PC监控客户端。采集控制终端用于采集焊机信息，并对焊机进行控制；现场网关设备用于实现数据网间传输；系统服务器部署于云主机中，为C/S架构系统的服务器，为系统提供数据服务；数据库部署于与系统服务器同一云主机中，用于生产数据读取写入；移动监控客户端、PC监控客户端分别安装在用户的智能手机、个人电脑中，均用于人机交互，数据可视。本发明专利技术可实现操作人员身份验证、非正常焊接过程报警、焊机远程控制、历史焊接生产数据追溯，为提高产品质量、管理生产大数据提供更有效技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种焊机联网智能监控系统及监控方法
本专利技术涉及一种焊机联网智能监控系统及监控方法，属于焊机监控领域。
技术介绍
焊接是汽车、船舶、航空等行业中极为重要的加工工艺，先进焊接技术在制造业中起重要作用。目前全球装备制造业正朝着数字化、智能化、信息化发展。要推动装备制造业的智能化，焊接作业的智能化便成为了必须解决的问题。目前，大部分制造业厂家对焊机的作业缺乏有效的监管手段，一般依靠人员自觉性以及管理人员人工监督，监管范围窄、效率较低，且对因焊接不良导致的产品质量问题缺乏有效的追踪手段。所以，设计一种能对焊机及焊接生产参数有效监控的焊接生产监控系统对工厂的智能化管理以及我国智能制造的推广有重大意义。传统的焊机监控系统大多为使用数据采集箱对焊机、焊接过程进行监测，使用现场总线或者工业以太网将数据传输到上位机。这类的监控其应用范围大多停留在工厂内，管理人员不能做到随时随地监控。且监控信息单一，缺乏对焊机故障、焊接参数的预警，同时缺乏对PC端、智能手机端人机交互的开发，用户与系统的交互较少，停留在数据预览阶段。专利申请号为201610619635.9的中国专利公开了焊机远程监控系统，其对焊接参数、焊机位置信息进行监测，但是缺乏对数据的智能处理，对焊接生产大数据利用不够；专利申请号为201610634718.5的中国专利公开了一种工业焊机智能监控系统和监控方法，其实现了焊工身份验证、焊接过程参数监控，但是缺乏对移动监控平台的开发，缺少人机交互。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的问题和不足，提供一种焊机联网智能监控系统及监控方法。用于解决当下焊机监控手段单一、生产数据利用率低、缺乏焊机智能预警等缺陷，实现操作人员身份识别、焊机监控移动互联，用户可随时随地监控。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种焊机联网智能监控系统，包括多台焊机、多个采集控制终端、现场网关设备、系统服务器、数据库、移动监控客户端、PC监控客户端。其中所述采集控制终端与焊机通过信号线连接，采集焊机信息，对焊机进行控制；所述现场网关设备分别通过ZigBee网络、Internet网络与采集控制终端、系统服务器连接，实现数据网间传输；所述系统服务器为C/S架构的服务器，为系统提供数据服务；所述数据库与系统服务器通过计算机本地连接，用于生产数据读取写入；所述移动监控客户端、PC监控客户端通过Internet网络与系统服务器连接，用于人机交互，数据可视。进一步优选的，所述采集控制终端包括电源、信号采集单元、焊机控制单元、GPS传感器、报警单元、第一ZigBee模块、单片机、指纹识别模块。所述电源通过导线与信号采集单元、焊机控制单元、GPS传感器、报警单元、第一ZigBee模块、单片机、指纹识别模块连接，为它们供电；所述信号采集单元通过信号线与焊机连接，采集输出电压、电流数据，又通过杜邦线与单片机连接，将采集到的数据传入单片机中；所述焊机控制单元连接电网与焊机取电端，又通过杜邦线与单片机连接，由单片机控制焊机供电与否；所述GPS传感器与单片机通过杜邦线连接，获取焊机位置信息传入单片机；所述报警单元与单片机通过杜邦线连接，由单片机控制，发出报警信息；所述第一ZigBee模块与单片机通过杜邦线连接，接收单片机发送的数据包并发送至网络，并接收网络中的数据传给单片机；所述指纹识别模块与单片机通过杜邦线连接，采集操作人员身份信息，传入单片机进行身份认证。进一步优选的，所述信号采集单元由霍尔电压传感器与霍尔电流传感器组成，两者单独、同时工作，分别采集焊接电压信号、焊接电流信号；所述焊机控制单元由光耦继电器与交流接触器串联组成，光耦继电器由单片机TTL信号控制24V直流电，继而通过24V直流电控制交流接触器控制380V交流电，为焊机供电；所述报警单元为有源蜂鸣器或LED灯，由单片机控制蜂鸣或灯光闪烁进行报警。进一步优选的，所述现场网关设备包括电源、第二ZigBee模块、WiFi模块。电源通过导线与第二ZigBee模块、WiFi模块连接，为它们供电；第二ZigBee模块通过ZigBee网络与采集控制终端连接，又通过杜邦线与WiFi模块连接；WiFi模块通过Internet网络与系统服务器连接。现场网关设备起网间连接功能，连接ZigBee网络与Internet网络，一方面与采集控制终端进行ZigBee通信，另一方面与系统服务器进行TCP通信，实现数据交互。进一步优选的，所述系统服务器部署在云主机上；所述的数据库与系统服务器部署在同一云主机上。系统服务器为该C/S架构中的服务器，用于焊接生产数据接收、数据处理，同时也与所述数据库通过本地连接，实现数据存储、数据查询。进一步优选的，所述移动监控客户端、PC监控客户端通过Internet连接系统服务器，用于人机交互，为用户提供数据查询、数据阅览以及焊机控制界面。所述的移动监控客户端为安装在安卓智能手机上的用户监控客户端软件，要求手机系统Android5.0及以上，运行内存1G及以上，用于用户在手机上随时随地对焊接生产进行监控。所述的PC监控客户端为安装在个人电脑上的用户监控客户端软件，要求电脑系统Windows7/8/10，内存2G及以上，同时需要labviewrun-timeengine环境，用于用户使用电脑在室内如办公室、家中对焊接生产进行监控。本专利技术的一种焊机联网智能监控系统的监控方法，包括如下步骤：步骤S100运行所述系统服务器，系统管理人员登录云主机，运行系统服务器软件；步骤S200现场网关设备上电，车间内工作人员为现场网关设备220V供电并打开，现场网关设备一方面连接Internet网络，与系统服务器连接，另一方面组建ZigBee网络，与采集控制终端连接；步骤S300采集控制终端上电，车间内工作人员为采集控制终端220V供电并打开，采集控制终端上电、初始化，同时开始采集生产数据；步骤S400焊工指纹验证开焊机，需进行焊接操作的焊工将事先录入指纹的手指按在采集控制终端上面板的指纹采集窗上；指纹验证通过则采集控制终端允许给焊机供电；步骤S500采集发送生产数据，采集控制终端对焊机进行24h监控，采集控制终端采集焊接电压、焊接电流、焊机地址信息并发送至系统服务器；步骤S600系统服务器接收处理数据，系统服务器从网络中获取车间现场发来的生产数据，进行数据处理、判断与存储。并对非正常焊接进行记录；步骤S700监控用户监控焊接生产，监控用户使用移动监控客户端或PC监控客户端进行焊接生产监控，移动监控客户端或PC监控客户端获取实时或历史焊接生产数据，将数据以图表形式直观展示给用户，同时用户可以发送控制命令进行焊机开关控制。进一步的，所述步骤S400具体还包括如下步骤：步骤S410焊工录入指纹，焊工将事先采集过指纹的手指按在指纹采集窗中，当发出“滴滴”两声表示指纹录入成功，则进入步骤S420；若无反应，则表示指纹录入失败，维持该步骤现状；步骤S420指纹对比，单片机对录入的指纹与指纹库进行对比，若对比通过，则采集控制终端上绿色工作指示灯亮，进入步骤S430；若对比不通过，则无反应，返回步骤S410，等待指纹验证；步骤S430焊机开机，单片机发出焊机开机指令，由焊机控制单元执行，光耦继电器与交流接触器闭合，为焊机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊机联网智能监控系统，其特征在于：包括多台焊机(1)、多个采集控制终端(2)、现场网关设备(3)、系统服务器(4)、数据库(5)、移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)；其中所述采集控制终端(2)对应放置于所述焊机(1)上方，并与焊机(1)通过信号线连接，用于采集焊机(1)信息，对焊机(1)进行控制；所述现场网关设备(3)分别通过ZigBee网络、Internet网络与所述采集控制终端(2)、系统服务器(4)连接，实现数据网间传输；所述系统服务器(4)部署于云主机中，为C/S架构系统的服务器，为系统提供数据服务；所述数据库(5)部署于与系统服务器(4)同一云主机中，与系统服务器(4)通过计算机本地连接，用于生产数据读取写入；所述移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)分别安装在用户的智能手机、个人电脑中，移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)均通过Internet网络与系统服务器(4)连接，用于人机交互，数据可视。

【技术特征摘要】
1.一种焊机联网智能监控系统，其特征在于：包括多台焊机(1)、多个采集控制终端(2)、现场网关设备(3)、系统服务器(4)、数据库(5)、移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)；其中所述采集控制终端(2)对应放置于所述焊机(1)上方，并与焊机(1)通过信号线连接，用于采集焊机(1)信息，对焊机(1)进行控制；所述现场网关设备(3)分别通过ZigBee网络、Internet网络与所述采集控制终端(2)、系统服务器(4)连接，实现数据网间传输；所述系统服务器(4)部署于云主机中，为C/S架构系统的服务器，为系统提供数据服务；所述数据库(5)部署于与系统服务器(4)同一云主机中，与系统服务器(4)通过计算机本地连接，用于生产数据读取写入；所述移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)分别安装在用户的智能手机、个人电脑中，移动监控客户端(6)、PC监控客户端(7)均通过Internet网络与系统服务器(4)连接，用于人机交互，数据可视。2.根据权利要求1所述的一种焊机联网智能监控系统，其特征在于：所述采集控制终端(2)内包括电源(2-1)、信号采集单元(2-2)、焊机控制单元(2-3)、GPS传感器(2-4)、报警单元(2-5)、第一ZigBee模块(2-6)、单片机(2-7)、指纹识别模块(2-8)；所述电源(2-1)通过导线分别与信号采集单元(2-2)、焊机控制单元(2-3)、GPS传感器(2-4)、报警单元(2-5)、第一ZigBee模块(2-6)、单片机(2-7)、指纹识别模块(2-8)连接、供电；所述信号采集单元(2-2)通过信号线与所述焊机(1)连接，采集输出电压、电流数据，又通过杜邦线与单片机(2-7)连接，将采集到的数据传入单片机(2-7)中；所述焊机控制单元(2-3)连接电网与焊机(1)取电端，又通过杜邦线与单片机(2-7)连接，由单片机(2-7)控制焊机(1)供电与否；所述GPS传感器(2-4)与单片机(2-7)通过杜邦线连接，获取焊机(1)位置信息传入单片机(2-7)；所述报警单元(2-5)与单片机(2-7)通过杜邦线连接，由单片机(2-7)控制，发出报警信息；所述第一ZigBee模块(2-6)与单片机(2-7)通过杜邦线连接，接收单片机(2-7)发送的数据包并发送至网络，并接收网络中的数据传给单片机(2-7)；所述指纹识别模块(2-8)与单片机(2-7)通过杜邦线连接，采集操作人员身份信息，传入单片机(2-7)进行身份认证。3.根据权利要求2所述的一种焊机联网智能监控系统，其特征在于：所述的信号采集单元(2-2)由霍尔电压传感器与霍尔电流传感器组成，两者单独、同时工作，分别采集焊接电压信号、焊接电流信号；所述焊机控制单元(2-3)由光耦继电器与交流接触器串联组成，光耦继电器由单片机(2-7)TTL信号控制24V直流电，继而通过24V直流电控制交流接触器控制380V交流电，为焊机(1)供电；所述报警单元(2-5)为有源蜂鸣器或LED灯，由单片机(2-7)控制蜂鸣或灯光闪烁进行报警。4.根据权利要求1所述的一种焊机联网智能监控系统，其特征在于：所述的现场网关设备(3)包括电源(3-1)、第二ZigBee模块(3-2)、WiFi模块(3-3)，电源(3-1)通过导线与第二ZigBee模块(3-2)、WiFi模块(3-3)连接，为它们供电；第二ZigBee模块(3-2)通过ZigBee网络与采集控制终端(2)连接，又通过杜邦线与WiFi模块(3-3)连接；WiFi模块(3-3)通过Internet网络与系统服务器(4)连接，现场网关设备(3)起网间连接功能，连接ZigBee网络与Internet网络，一方面与采集控制终端(2)进行ZigBee通信，另一方面与系统服务器(4)进行TCP通信，实现数据交互。5.根据权利要求1所述的一种焊机联网智能监控系统，其特征在于，所述的移动监控客户端(6)为安装在安卓智能手机上的用户监控客户端软件，要求手机系统Android5.0及以上，运行内存1G及以上，用于用户在手机上随时随地对焊接生产进行监控；所述的PC监控客户端(7)为安装在个人电脑上的用户监控客户端软件，要求电脑系统Windows7/8/10，内存2G及以上，同时需要labviewrun-timeengine环境，用于用户使用电脑在室内，如办公室、家中对焊接生产进行监控。6.一种基于权利要求1所述一种焊机联网智能监控系统的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S100运行所述系统服务器(4)，系统管理人员登录云主机，运行系统服务器(4)软件；步骤S200现场网关设备(3)上电，车间内工作人员为现场网关设备(3)220V供电并打开，现场网关设备(3)一方面连接Internet网络，与系统服务器(4)连接，另一方面组建ZigBee网络，与采集控制终端(2)连接；步骤S300采集控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周方明，孙为乾，石铭霄，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32