基于ZigBee的設備監控系統及其監控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及設備監控領域，特別是涉及一種基于ZigBee的設備監控系統及其監控方法。
【背景技術】
[0002]在現有的工業設備運輸和使用過程中，設備在初次安裝完成之后，往往就由設備的使用方單方面地對其進行監管和使用。在設備投入生產后，使用狀態下的設備無法與設備制造維護方形成進一步信息遠程交互，設備制造維護方也無法對設備進行在線的實時監控以及專業的維護。這樣的結果往往是只有在設備發生了故障，導致生產停頓后，才由設備使用方通知設備制造維護方進行設備的維護，這對設備使用方造成了較大的損失。同時，對于某些特殊的設備，其初次安裝完成之后，往往不允許使用方擅自對設備進行移動。因此，在這里對于設備的安裝位置的實時定位也是設備監控中的一個重要環節。在這樣的背景下，需要一種設備的監控方法，在設備的使用過程中，設備的制造維護方能夠對設備的位置以及運行的重要參數進行實時的監控預警，防止設備使用方擅自移動設備，并能夠對設備進行遠程的診斷維護。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提供一種基于ZigBee的設備監控系統，它能夠實時對設備進行運輸定位，室內安裝位置定位，以及對設備運行狀態、運行參數進行遠程監控，實現了對于設備的遠程診斷維護，方便設備的在線維護，防止設備出現由于故障緊急停機的狀況，保障了設備的安全。
[0004]本發明的另一個目的是:提供一種基于ZigBee的設備監控系統的監控方法。
[0005]本發明的基于ZigBee的設備監控系統的技術方案是:一種基于ZigBee的設備監控系統，它包括
一 MCU控制單元，所述MCU控制單元設置于設備上，用于控制設備的運行狀態，以及用于處理數據信息；
至少一傳感器，所述傳感器設置于設備上；所述傳感器連接于所述MCU控制單元；所述傳感器用于采集及傳遞設備在生產過程中的運行參數信息；
一 GPS模塊；所述GPS模塊設置于設備上；所述GPS模塊連接于所述MCU控制單元；所述GPS模塊用于采集及傳遞設備運輸過程中的實時位置信息；
至少一 ZigBee模塊、一設備維護中心服務器；所述ZigBee模塊包括至少一 ZigBee子節點、至少三個ZigBee協調器；
所述ZigBee子節點設置于設備上；所述ZigBee子節點連接于所述MCU控制單元，所述ZigBee子節點用于將所述MCU控制單元處理后的數據信息傳遞至所述ZigBee協調器；所述ZigBee協調器安裝于設備外部環境的預定地點，所述ZigBee協調器用于接收所述ZigBee子節點傳遞的數據信息，并將所述ZigBee子節點傳遞的數據信息傳遞至所述設備維護中心服務器；
所述設備維護中心服務器用于監控設備運輸及運行狀態，以及用于向所述MCU控制單元發送控制指令。
[0006]下面對上述技術方案進行進一步解釋。
[0007]所述ZigBee協調器設置有3~6個，每一所述ZigBee協調器用于獲取與設備上所述ZigBee子節點的RSSI數值，以及用于將獲取的RSSI數值傳遞至所述設備維護中心服務器。
[0008]所述設備維護中心服務器
用于接收每一 ZigBee協調器發送至的RSSI數值；以及用于測定設備的位置信息；以及
用于判定設備生產時的初始位置信息與測定的位置信息是否一致。
[0009]它還設置有一 GPRS模塊，所述ZigBee協調器通過所述GPRS模塊向所述設備維護中心服務器傳遞數據信息。
[0010]本發明的基于ZigBee的設備監控系統的監控方法的技術方案是:一種基于ZigBee的設備監控系統的監控方法，它包括以下步驟，
51:設備運輸時，將設備裝車；
52: GPS模塊每隔設定的時間間隔采集一次設備的實時位置信息，以及通過ZigBee模塊向設備維護中心服務器傳遞實時位置信息；
53:所述設備維護中心服務器通過所述GPS模塊所采集的實時位置信息判斷位置是否發生偏差，若發生偏差，則進入步驟S4 ;若一致，則進入步驟S5 ;
54:進入警報階段或人工處理階段；
55:判斷是否到達預定地點，若到達預定地點，則卸貨，停止運輸監控；若未到達預定地點，則返回步驟S2 ;
56:設備進入使用狀態時，安裝設備；
57:確定設備的初始位置，并將初始位置儲存至所述設備維護中心服務器；
58:傳感器每隔設定時間間隔采集及傳遞一次設備在生產過程中的運行參數信息；
59:每一所述ZigBee協調器每隔設定時間間隔獲取一次與設備上所述ZigBee子節點的RSSI數值，并將所述ZigBee協調器獲取的RSSI數值及所述傳感器采集的參數信息傳遞至所述設備維護中心服務器；
SlO:所述設備維護中心服務器對RSSI數值及運行參數信息進行處理。
[0011 ] 下面對上述技術方案進行進一步解釋。
[0012]步驟SlO中所述設備維護中心服務器對RSSI數值進行處理包括以下步驟，
51011:判斷設備是否在初始位置，若在初始位置，則返回步驟S8，若不在初始位置，則進入步驟S1012 ；
51012:所述設備維護中心服務器向使用方發送報警信息，并通過MCU控制單元控制設備運行狀態；
51013:檢查設備，排除故障，返回步驟S1011。
[0013]步驟SlO中所述設備維護中心服務器對運行參數信息進行處理包括以下步驟，
S1021:判斷設備運行參數是否異常，若無異常，則返回步驟S8,若有異常，則進入步驟S1022 ；
51022:警告設備使用方，通過采集的數據進行遠程診斷；
51023:診斷是否可通過遠程維護解決異常，若可，則進入步驟S1024，若不可，則進入步驟S1025 ；
51024:重新配置設備運行參數進行，進行設備維護，返回步驟S1021 ;
51025:警告設備使用方緊急停機，迅速制定初步故障解決方案；
51026:設備檢查維修，排除故障，返回步驟S1021。
[0014]本發明的優點是:本發明的基于ZigBee的設備監控系統及其監控方法，它對設備的位置信息進行監控，能夠保證設備在運輸過程中的安全；在車間中的位置監控能夠對設備使用者在設備安裝后的設備位置更改進行監控，以此防止使用者擅自移動設備，保障了設備的安全；能夠實現設備運行狀態的實時監控報警的功能，通過無線采集的方式，節約布線成本，使數據的采集更加靈活方便；通過ZigBee通信可以實現遠程配置設備參數來進行遠程維護或者根據采集到的信息進行初步設備維護方案的制定，提高了設備維護效率，同時節約設備維護成本。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0016]圖1是本發明實施例的模塊示意圖。
[0017]圖2是本發明實施例的運輸過程中系統分布關系示意圖。
[0018]圖3是本發明實施例的生產過程中系統分布關系示意圖。
[0019]圖4是本發明實施例的三點定位原理示意圖。
[0020]圖5是本發明實施例的運輸過程中系統監控步驟流程圖。
[0021]圖6是本發明實施例的生產過程中系統監控步驟流程圖。
[0022]其中:1 MCU控制單元；2傳感器；3 GPS模塊；4設備維護中心服務器；5 ZigBee子節點；6 ZigBee協調器；7 GPRS模塊。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:如圖1所示，一種基于ZigBee的設備監控系統，它包括
設備的機械部件，設備的機械部件為設備完成生產任務的機械機構；以及如下監控系統部分。
[0024]一 MCU控制單元1，MCU控制單元I設置于設備上。MCU控制單元I用于控制設備的運行狀態，以及用于處理數據信息。控制單元MCU能夠控制設備的各項運行參數，控制設備的運行，并且收集來自各傳感器2的數據，收集GPS數據，進行數據處理等工作；并且能夠實現與ZigBee子節點5之間的數據通信。
[0025]至少一傳感器2，傳感器2設置于設備上；傳感器2連接于MCU控制單元I。傳感器2用于采集及傳遞設備在各種生產過程中的運行參數信息。設備中的傳感器2采集的設備生產過程中的重要生產參數信息，為設備維護中心進行設備的監控以及診斷提供數據基礎。
[0026]一 GPS模塊3，GPS模塊3設置于設備上；GPS模塊3連接于MCU控