试验设备无人管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种试验设备无人管理方法及系统，由数个信息采集单元通过路由器与服务器终端连接构成，信息采集单元包括传感器、微处理器ＭＣＵ、ＣＡＮ模块、ＴＣＰ／ＩＰ芯片，传感器将采集的试验设备模拟信号通过Ａ／Ｄ接口传递微处理器ＭＣＵ，对数字信号进行放大和数据处理、逻辑判断，处理后的数字信号通过ＣＡＮ模块将数字信号转换成差分信号传送至ＣＡＮ接口，再通过ＴＣＰ／ＩＰ芯片对差分信号接收及分析，经ＴＣＰ／ＩＰ接口进行差分信号传输，来实现对试验设备运行状态的不间断的实时监测和故障报警的方法。其中，试验设备信号的传输主要通过ＣＡＮ技术与ＴＣＰ／ＩＰ技术相结合组建局域网的方法，此方法通信速率快，实时性好，布线简单，解决了网络接口的数量有限、布线繁琐等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种试验设备无人管理方法，同时还公开了实现该方法的系统，属于 试验设备在线监测系统领域。
技术介绍
目前，中小型试验室试验设备的日常管理现状是遵循传统的方式试验员对试验 设备进行日常管理和维护，试验设备出现故障时才进行检修，还没有对试验设备运行时在 线监测的系统。当试验设备运行时，一旦试验设备的某个控制单元出现潜在故障，我们是无 法预知的，不能及时把潜在的故障信息显示及时显示给试验员，会造成一些安全隐患、降低 生产效率、减短试验设备的使用寿命。提高设备的可靠性、安全性，除应提高设备的质量，还必须对运行的设备进行实时 监测及故障检修报警，避免造成不必要的经济利益是试验设备管理的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术公开了一种试验设备无人管理方法，具有通信速率快，实时性好，布线简 单，解决了网络接口的数量有限、布线繁琐等问题，实现了对试验设备运行状态的不间断的 实时监测和故障报警。本专利技术还提供了实现上述方法的试验设备无人管理系统，该系统安全、可靠、实时 的在线监测功能会为试验室试验设备的状态检修提供全面、真实的设备状态信息，同时也 为试验设备的安全运行提供有力的保证。本专利技术的技术解决方案如下在每个试验室内的每台试验设备上都安装一个信息采集单元，每个信息采集单元的构 造相同，主要包括传感器、微处理器MCU、CAN模块、TCP/IP芯片。信息采集单元中的传感器 用于采集运行的试验设备的模拟信号，微处理器MCU通过A/D接口获取传感器采集的模拟 信号，将模拟信号转换成数字信号，对采集的数字信号进行放大和数据处理、逻辑判断是否 有潜在故障出现，以便给出报警故障信号并作进一步的分析。处理后的数字信号通过CAN 模块将数字信号转换成差分信号传送至CAN接口，再通过TCP/IP芯片对差分信号接收及分 析，经TCP/IP接口进行差分信号传输，各试验室内的TCP/IP接口与路由器连接，并将各试 验室内的运行的试验设备的差分信号显示在服务器终端显示屏上，供与系统配套的应用软 件进行数据分析，提供设备运行状态数据分析结果。其中，将差分信号传输至服务器终端显示屏上主要有三种模式模式A、信息采集单元中的CAN模块将运行的试验设备的差分信号直接上传至CAN接Π ；模式B、信息采集单元中的CAN接口获取CAN网络中其它信息采集单元中CAN接口上 的差分信号，同时将自身试验设备上的差分信号上传至CAN网络，微处理器MCU获取差分信 号，通过TCP/IP接口将信号上传至服务器终端(电脑)；模式C、信息采集单元将运行的试验设备的信号通过TCP/IP接口上传至服务器终端 (电脑)。模式A或模式B或模式C传输差分信号。(参见图1)实现本专利技术所述方法的信号采集单元与信号传输，其特征在于由数个信息采集单元 通过路由器与服务器终端(电脑)连接构成，其中，信息采集单元包括传感器、微处理器MCU、CAN模块、TCP/IP芯片，传感器将采集的试验 设备模拟信号通过A/D接口传递微处理器MCU，对数字信号进行放大和数据处理、逻辑判断 是否有潜在故障出现，以便给出报警故障信号并作进一步的分析；处理后的数字信号通过 CAN模块将数字信号转换成差分信号传送至CAN接口，再通过TCP/IP芯片对差分信号接收 及分析，经TCP/IP接口进行差分信号传输，差分信号的传输包括以下三种模式模式A、信息采集单元中的CAN模块将运行的试验设备的差分信号直接上传至CAN接Π ；模式B、信息采集单元中的CAN接口获取CAN网络中其它信息采集单元中CAN接口上 的差分信号，同时将自身试验设备上的差分信号上传至CAN网络，微处理器MCU获取差分信 号，通过TCP/IP接口将信号上传至服务器终端(电脑)；模式C、信息采集单元将运行的试验设备的信号通过TCP/IP接口上传至服务器终端 (电脑)；模式A或模式B或模式C传输差分信号。(参见图1) 本专利技术的具体结构如下传感器主要用于采集运行时的试验设备的模拟信号，它将物理量转换成模拟信号，传 感器接口中传感器的类型包括温度传感器、电压传感器、电流传感器、加速度传感器。(参 见图1)微处理器MCU通过A/DPI - A/DP4接口获取传感器采集的模拟信号，将模拟信号转换 成数字信号，经过微处理器MCU处理分析，通过RXCAN和TXCAN两根线传送给CAN模块。CAN模块的信号接收管脚RXD和信号发送管脚T)(D分别与MCU芯片的CAN信号接 收管脚RXCAN和CAN信号发送管脚TXCAN连接完成CAN线的差分信号传输，采集运行的试 验设备实时状态信息。(参见图2)CAN模块的CANH端和CANL端分别与CAN接口的CANH线和CANL线连接完成CAN线的 差分信号传输，传输主要有两种模式(模式A或模式B):模式A、信息采集单元中的CAN模 块将运行的试验设备的差分信号直接上传至CAN接口 ；模式B、信息采集单元中的CAN接口 获取CAN网络中其它信息采集单元中CAN接口上的差分信号，同时将自身试验设备上的差 分信号上传至CAN网络，微处理器MCU获取差分信号，通过TCP/IP接口将信号上传至服务 器终端(电脑)。(参见图2)TCP/IP芯片与微处理器MCU连接，进行差分信号传输。TCP/IP芯片的控制采用模拟总 线的方式，其地址线Al至A7分别与MCU的引脚Al至A7连接完成TCP/IP芯片操作的地址 线功能，数据输入/输出线D(TD15分别与MCU的引脚DO至D15连接，实现TCP/IP芯片读 取和写入操作的数据传输功能；复位线RESET、控制线WE_N、控制线RD_N、控制线CD_N、控制 线IRQ分别与MCU的引脚Pl. 7至Pl. 11连接完成TCP/IP芯片操作的控制线功能。TCP/IP 芯片将信息采集单元将运行的试验设备的差分信号通过TCP/IP接口上传至服务器终端(电脑)。(参见图2)数码显示管与微处理器MCU的引脚Pl. 0至Pl. 6连接，将故障结果显示在数码显示管 上，通过灯光，声音提醒方式及时通知试验员了解试验设备运行状态、潜在故障等，避免意 外发生。 本专利技术的积极效果在于实现了运行的试验设备实时数据采集及传输功能，以便 于了解设备运行状态及及时发现设备潜在故障，同时为精确维修故障提供真实数据依据； 通过灯光，声音提醒方式及时通知试验员了解车况，避免意外发生。 通过本专利技术，可减少试验设备由于任何意外故障未及时处理而酿成的事故和经济 损失，大幅度提高试验设备运行的安全，保证了人民的性命和财产安全，为企业提高经济效 益提供了先进的生产管理手段。附图说明图1为本专利技术结构框图； 图2为本专利技术电路原理图。具体实施例方式为了便于理解本专利技术，特例举以下实施例。其作用被理解为是对本专利技术的阐释而 非对本专利技术的任何形式的限制。实施例1在每个试验室内的每台试验设备上都安装一个信息采集单元，每个信息采集单元的构 造相同，主要包括传感器、微处理器MCU、CAN模块、TCP/IP芯片。信息采集单元中的传感器 用于采集运行的试验设备的模拟信号，微处理器MCU通过A/D接口获取传感器采集的模拟 信号，将模拟信号转换成数字信号，对采集的数字信号进行放大和数据处理、逻辑判断是否 有潜在故障出现，以便给出报警故障信号并作进一步的分析。处理后的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种试验设备无人管理方法，在每个试验室内的每台试验设备上都安装一个信息采集单元，信息采集单元主要包括传感器、微处理器ＭＣＵ、ＣＡＮ模块、ＴＣＰ／ＩＰ芯片，传感器将采集的试验设备模拟信号通过Ａ／Ｄ接口传递微处理器ＭＣＵ，由微处理器ＭＣＵ将模拟信号转换成数字信号并进行放大和数据处理、逻辑判断是否有潜在故障出现，同时发出报警故障信号；处理后的数字信号通过ＣＡＮ模块将数字信号转换成差分信号传送至ＣＡＮ接口，再通过ＴＣＰ／ＩＰ芯片对差分信号接收及分析，经ＴＣＰ／ＩＰ接口进行差分信号传输，各试验室内的ＴＣＰ／ＩＰ接口与路由器连接，并将各试验室内的运行的试验设备的差分信号显示在服务器终端显示屏上，供与系统配套的应用软件进行数据分析，提供设备运行状态数据分析结果；其中，ＣＡＮ模块将差分信号通过路由器传输至服务器终端显示屏上主要有以下三种模式：模式Ａ、信息采集单元中的ＣＡＮ模块将运行的试验设备的差分信号直接上传至ＣＡＮ接口；模式Ｂ、信息采集单元中的ＣＡＮ接口获取ＣＡＮ网络中其它信息采集单元中ＣＡＮ接口上的差分信号，同时将自身试验设备上的差分信号上传至ＣＡＮ网络，微处理器ＭＣＵ获取差分信号，通过ＴＣＰ／ＩＰ接口将差分信号上传至服务器终端；模式Ｃ、信息采集单元将运行的试验设备的信号通过ＴＣＰ／ＩＰ接口上传至服务器终端；模式Ａ或模式Ｂ或模式Ｃ传输差分信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董杨，边增远，陈兆莹，韩润哲，李禄源，楮贵良，代海婷，黄兵，徐刚，
申请(专利权)人：启明信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]