一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法，该系统包括工业云服务器、智能终端、选矿设备数据采集单元和本地服务器；选矿设备数据采集单元，包括PLC、数据采集传感器和视频采集模块；数据采集传感器包括有线传感器和无线传感器；有线传感器的输入端和无线传感器的输入端均连接采矿厂监测的各个设备，有线传感器的输出端连接PLC的输入端，无线传感器通过无线网关连接本地服务器，PLC的输出端和视频采集模块的输出端连接本地服务器，工业云服务器与智能终端通过无线网络进行通讯；实现了使设备的监控不必在固定场所内进行，可以向企业管理人员和科研人员提供随时随地监测数据，体现出本方案的方便快捷性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动监测
，具体涉及一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法。
技术介绍
选矿生产是典型的流程工业，流程工业的特点是生产线需要一直运转。一旦生产线某一设备发生非正常停机或严重故障，对于后面的生产流程将造成严重的影响。因此对于设备的运行状态需要做全流程的监测。选矿企业的成本中，维护成本占据了很大比例。为了保证选矿厂设备的安全稳定运行，提高其管理与故障维护的效率，有必要开发出满足选矿设备运行要求、功能完善、性能稳定的移动监测系统，使其能对选矿设备进行在线监测和分析、评估其运行状态、发现故障征兆、避免或减轻严重的设备损坏，以确定合理的维护时间和方案，从而达到大幅降低维护成本的目的。目前对设备的移动监测领域有一些专利，如“201520387937.9(一种煤矿安全生产移动监测系统)”该系统的数据采集子系统通过光纤网络与数据处理子系统连接，数据处理子系统通过无线网络与用户呈现子系统连接，在智能终端上完成数据的储存和共享，为煤炭企业的发展提供了有力的技术支持。“201510964770.2(一种基于私有云的风电移动监测系统及方法)”该系统中Zookeeper有多个节点同与其通讯的客户端相连接，当有其他节点崩溃的时候，其能够将客户端转移到其他节点，保证了数据传输的稳定性；将读数据和写数据操作由传统的数据库转移到Zookeeper群集上，加快数据处理的速度。上述专利中：1、缺乏对设备的运行信息、停歇原因信息、维护信息和报警信息的统计分析，更未形成维修知识库为设备的维修维护提供专业化的维修维护经验支持；2、未涉及设备的视频监控，更未将视频信息与选矿设备的运行状态数据和设备关键参数进行融合，对设备的安全运行进行监控；3、未提供有效的巡检措施降低巡检人员的劳动强度、提高巡检效率。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统及方法。本专利技术的技术方案是：一方面，一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统，包括工业云服务器、智能终端、选矿设备数据采集单元和本地服务器；所述选矿设备数据采集单元，包括PLC、数据采集传感器和视频采集模块；所述数据采集传感器包括有线传感器和无线传感器；所述有线传感器的输入端和无线传感器的输入端均连接采矿厂监测的各个设备，所述有线传感器的输出端连接PLC的输入端，所述无线传感器通过无线网关连接本地服务器，所述PLC的输出端和视频采集模块的输出端连接本地服务器，所述工业云服务器与智能终端通过无线网络进行通讯；所述有线传感器和无线传感器，均用于实时采集监测的设备的运行状态数据和设备关键参数；所述监测的设备，包括球磨机、竖炉、过滤机、强磁选机、高梯度磁选机、高频细筛和柱塞泵；所述视频采集模块，用于实时采集各个设备的工作视频，并发送至本地服务器；所述PLC，用于将有线传感器采集的监测的设备的运行状态数据和设备关键参数传送至本地服务器；所述本地服务器，用于获取设备的基本信息，将设备的基本信息、采集的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和设备的工作视频的索引字段存储于本地服务器数据库，将设备的工作视频存储于本地服务器文件系统，并分别传输至工业云服务器的数据库和文件系统；所述工业云服务器，搭建有工业云选矿设备运行状态管理单元，包括第一用户管理模块、设备基础信息管理模块、设备运行状态管理模块、设备运行维护模块、设备运行维护统计模块、设备运行分析模块、设备视频管理模块；所述第一用户管理模块，用于存储用户基本信息，并封装成服务，管理用户通过智能终端登录工业云时的权限；所述设备基础信息管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的基本信息，并封装成服务；所述设备运行状态管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和在线设备个数，设定设备运行状态数据限值和设备关键参数限值，当设备运行状态数据或设备关键参数超出其对应设定的限值时，则该设备运行状态数据为报警数据，生成报警信息，并封装成服务；所述设备运行维护模块，用于存储智能终端记录的设备停歇原因和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行维护统计模块，用于统计监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行分析模块，用于采用监测的设备的历史运行状态数据建立监测的各个设备的PCA模型，对实时采集的监测的设备的运行状态数据采用其对应设备的PCA模型进行在线诊断，判断该监测设备的运行状态，并计算该设备的每个运行状态数据对SPE统计量和T2统计量的贡献，并封装成服务；所述监测设备的运行状态包括正常运行和故障运行；所述设备视频管理模块，用于存储由本地服务器上传的各设备的工作视频并提供查看实时视频和历史视频的服务；所述智能终端，搭建有智能终端选矿设备监测单元，包括设备选择模块、设备扫描模块、第二用户管理模块、设备基础信息显示模块、设备运行状态显示模块、设备运行维护管理模块、设备运行维护统计显示模块、设备运行分析显示模块、设备视频监控模块；所述设备选择模块，用于选择监测的设备类型以及所选择监测的设备类型对应的设备；所述设备扫描模块，用于根据设备类型和设备编号生成对应设备的二维码；通过扫描设备二维码获取设备编号和设备类型，从而根据设备编号和设备类型获取工业云服务器中该设备的基本信息、运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息、停歇原因、设备维护信息、停歇原因统计、运行停止时间统计、设备维护信息统计、设备运行状态、SPE贡献图和T2贡献图；所述第二用户管理模块，用于管理用户的新用户注册、密码找回、密码修改和用户登录；所述设备基础信息显示模块，用于显示所选择监测的设备类型对应的设备的基本信息；所述设备运行状态显示模块，用于显示所选择监测的设备类型的设备在线个数，所选择监测的设备的运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息；所述设备运行维护管理模块，用于记录设备的停歇原因和设备维护信息，显示所选择监测的设备的停歇原因和设备维护信息，并将记录的设备的停歇原因和设备维护信息传输至工业云服务器；所述设备运行维护统计显示模块，用于显示统计的所选择监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息；所述设备运行分析显示模块，用于显示所选择监测的设备采用PCA模型进行在线诊断的运行状态，并显示该设备运行状态数据的SPE贡献图和T2贡献图；所述设备视频监控模块，用于显示所选择监测的设备运行的实时工作视频和历史工作视频。另一方面，采用基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统进行选矿设备监测的方法，包括以下步骤：通过有线传感器和无线传感器实时采集监测的设备的运行状态数据和设备关键参数；通过PLC将有线传感器采集的监测的设备的运行状态数据和设备关键参数传送至本地服务器；通过无线网关将无线传感器实时采集的设备的运行状态数据和设备关键参数发送至本地服务器；通过视频采集模块实时采集各个设备的工作视频，并发送至本地服务器；通过本地服务器获取设备的基本信息，将设备的基本信息、采集的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和设备的工作视频的索引字段存储于本地服务器数据库，将设备的工作视频存储于本地服务器文件系统，并分别传输至工业云服务器的数据库和文件系统；通过工业云服务器存储由本地服务器上传的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统，其特征在于，包括工业云服务器、智能终端、选矿设备数据采集单元和本地服务器；所述选矿设备数据采集单元，包括PLC、数据采集传感器和视频采集模块；所述数据采集传感器包括有线传感器和无线传感器；所述有线传感器的输入端和无线传感器的输入端均连接采矿厂监测的各个设备，所述有线传感器的输出端连接PLC的输入端，所述无线传感器通过无线网关连接本地服务器，所述PLC的输出端和视频采集模块的输出端连接本地服务器，所述工业云服务器与智能终端通过无线网络进行通讯；所述有线传感器和无线传感器，均用于实时采集监测的设备的运行状态数据和设备关键参数；所述监测的设备，包括球磨机、竖炉、过滤机、强磁选机、高梯度磁选机、高频细筛和柱塞泵；所述视频采集模块，用于实时采集各个设备的工作视频，并发送至本地服务器；所述PLC，用于将有线传感器采集的监测的设备的运行状态数据和设备关键参数传送至本地服务器；所述本地服务器，用于获取设备的基本信息，将设备的基本信息、采集的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和设备的工作视频的索引字段存储于本地服务器数据库，将设备的工作视频存储于本地服务器文件系统，并分别传输至工业云服务器的数据库和文件系统；所述工业云服务器，搭建有工业云选矿设备运行状态管理单元，包括第一用户管理模块、设备基础信息管理模块、设备运行状态管理模块、设备运行维护模块、设备运行维护统计模块、设备运行分析模块、设备视频管理模块；所述第一用户管理模块，用于存储用户基本信息，并封装成服务，管理用户通过智能终端登录工业云时的权限；所述设备基础信息管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的基本信息，并封装成服务；所述设备运行状态管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和在线设备个数，设定设备运行状态数据限值和设备关键参数限值，当设备运行状态数据或设备关键参数超出其对应设定的限值时，则该设备运行状态数据为报警数据，生成报警信息，并封装成服务；所述设备运行维护模块，用于存储智能终端记录的设备停歇原因和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行维护统计模块，用于统计监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行分析模块，用于采用监测的设备的历史运行状态数据建立监测的各个设备的PCA模型，对实时采集的监测的设备的运行状态数据采用其对应设备的PCA模型进行在线诊断，判断该监测设备的运行状态，并计算该设备的每个运行状态数据对SPE统计量和T2统计量的贡献，并封装成服务；所述监测设备的运行状态包括正常运行和故障运行；所述设备视频管理模块，用于存储由本地服务器上传的各设备的工作视频并提供查看实时视频和历史视频的服务；所述智能终端，搭建有智能终端选矿设备监测单元，包括设备选择模块、设备扫描模块、第二用户管理模块、设备基础信息显示模块、设备运行状态显示模块、设备运行维护管理模块、设备运行维护统计显示模块、设备运行分析显示模块、设备视频监控模块；所述设备选择模块，用于选择监测的设备类型以及所选择监测的设备类型对应的设备；所述设备扫描模块，用于根据设备类型和设备编号生成对应设备的二维码；通过扫描设备二维码获取设备编号和设备类型，从而根据设备编号和设备类型获取工业云服务器中该设备的基本信息、运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息、停歇原因、设备维护信息、停歇原因统计、运行停止时间统计、设备维护信息统计、设备运行状态、SPE贡献图和T2贡献图；所述第二用户管理模块，用于管理用户的新用户注册、密码找回、密码修改和用户登录；所述设备基础信息显示模块，用于显示所选择监测的设备类型对应的设备的基本信息；所述设备运行状态显示模块，用于显示所选择监测的设备类型的设备在线个数，所选择监测的设备的运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息；所述设备运行维护管理模块，用于记录设备的停歇原因和设备维护信息，显示所选择监测的设备的停歇原因和设备维护信息，并将记录的设备的停歇原因和设备维护信息传输至工业云服务器；所述设备运行维护统计显示模块，用于显示统计的所选择监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息；所述设备运行分析显示模块，用于显示所选择监测的设备采用PCA模型进行在线诊断的运行状态，并显示该设备运行状态数据的SPE贡献图和T2贡献图；所述设备视频监控模块，用于显示所选择监测的设备运行的实时工作视频和历史工作视频。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网和工业云的选矿设备移动监测系统，其特征在于，包括工业云服务器、智能终端、选矿设备数据采集单元和本地服务器；所述选矿设备数据采集单元，包括PLC、数据采集传感器和视频采集模块；所述数据采集传感器包括有线传感器和无线传感器；所述有线传感器的输入端和无线传感器的输入端均连接采矿厂监测的各个设备，所述有线传感器的输出端连接PLC的输入端，所述无线传感器通过无线网关连接本地服务器，所述PLC的输出端和视频采集模块的输出端连接本地服务器，所述工业云服务器与智能终端通过无线网络进行通讯；所述有线传感器和无线传感器，均用于实时采集监测的设备的运行状态数据和设备关键参数；所述监测的设备，包括球磨机、竖炉、过滤机、强磁选机、高梯度磁选机、高频细筛和柱塞泵；所述视频采集模块，用于实时采集各个设备的工作视频，并发送至本地服务器；所述PLC，用于将有线传感器采集的监测的设备的运行状态数据和设备关键参数传送至本地服务器；所述本地服务器，用于获取设备的基本信息，将设备的基本信息、采集的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和设备的工作视频的索引字段存储于本地服务器数据库，将设备的工作视频存储于本地服务器文件系统，并分别传输至工业云服务器的数据库和文件系统；所述工业云服务器，搭建有工业云选矿设备运行状态管理单元，包括第一用户管理模块、设备基础信息管理模块、设备运行状态管理模块、设备运行维护模块、设备运行维护统计模块、设备运行分析模块、设备视频管理模块；所述第一用户管理模块，用于存储用户基本信息，并封装成服务，管理用户通过智能终端登录工业云时的权限；所述设备基础信息管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的基本信息，并封装成服务；所述设备运行状态管理模块，用于存储由本地服务器上传的监测的设备的运行状态数据、设备关键参数和在线设备个数，设定设备运行状态数据限值和设备关键参数限值，当设备运行状态数据或设备关键参数超出其对应设定的限值时，则该设备运行状态数据为报警数据，生成报警信息，并封装成服务；所述设备运行维护模块，用于存储智能终端记录的设备停歇原因和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行维护统计模块，用于统计监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息，并封装成服务；所述设备运行分析模块，用于采用监测的设备的历史运行状态数据建立监测的各个设备的PCA模型，对实时采集的监测的设备的运行状态数据采用其对应设备的PCA模型进行在线诊断，判断该监测设备的运行状态，并计算该设备的每个运行状态数据对SPE统计量和T2统计量的贡献，并封装成服务；所述监测设备的运行状态包括正常运行和故障运行；所述设备视频管理模块，用于存储由本地服务器上传的各设备的工作视频并提供查看实时视频和历史视频的服务；所述智能终端，搭建有智能终端选矿设备监测单元，包括设备选择模块、设备扫描模块、第二用户管理模块、设备基础信息显示模块、设备运行状态显示模块、设备运行维护管理模块、设备运行维护统计显示模块、设备运行分析显示模块、设备视频监控模块；所述设备选择模块，用于选择监测的设备类型以及所选择监测的设备类型对应的设备；所述设备扫描模块，用于根据设备类型和设备编号生成对应设备的二维码；通过扫描设备二维码获取设备编号和设备类型，从而根据设备编号和设备类型获取工业云服务器中该设备的基本信息、运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息、停歇原因、设备维护信息、停歇原因统计、运行停止时间统计、设备维护信息统计、设备运行状态、SPE贡献图和T2贡献图；所述第二用户管理模块，用于管理用户的新用户注册、密码找回、密码修改和用户登录；所述设备基础信息显示模块，用于显示所选择监测的设备类型对应的设备的基本信息；所述设备运行状态显示模块，用于显示所选择监测的设备类型的设备在线个数，所选择监测的设备的运行状态数据、设备关键参数、设备的报警信息；所述设备运行维护管理模块，用于记录设备的停歇原因和设备维护信息，显示所选择监测的设备的停歇原因和设备维护信息，并将记录的设备的停歇原因和设备维护信息传输至工业云服务器；所述设备运行维护统计显示模块，用于显示统计的所选择监测的设备的停歇原因、运行停止时间和设备维护信息；所述设备运行分析显示模块，用于显...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泉，李亚杰，侯一鸣，王良勇，许美蓉，崔东亮，吴志伟，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21