[發明專利]一種基于物聯網的機電設備運行狀態遠程監控系統

在審

• 申請號: 201610002212.2
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105446250A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 徐建華
• 申請（專利權）人: 武漢中盛瑞邦光電有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于物聯網的機電設備運行狀態遠程監控系統，其是一種集巡檢計劃編制、巡檢任務生成、機電設備運行狀態數據采集、氣體感應檢測、溫度濕度感應檢測、通過無線網絡進行數據實時傳輸、數據分析處理、巡檢人員管理和機電設備狀態監管為一體的實時數據處理與信息管理系統的遠程監控系統，所述系統包括：

(1)第一部分在線數據采集和傳輸終端；

(2)第二部分監控端計算機平臺；

(3)第三部分機電設備工區無線網絡覆蓋；

其中，第一部分在線數據采集終端包含溫濕度傳感器、氣體傳感器、NFC模塊、WiFi模塊和顯示屏以及固定于機電設備上的射頻卡；

第二部分監控端計算機平臺包含系統數據庫、數據處理與信息管理平臺、Web服務器、射頻卡讀取裝置和短信發送裝置；

第三部分機電設備工區無線網絡覆蓋，是通過無線基站產生WiFi無線網絡，無線基站采用UbiquitiNetworksRocketMTitaniumRM5-Ti無線基站；

本系統通過如下方式進行連接：系統數據庫、數據處理與信息管理平臺和Web服務器安裝在所述的第二部分監控端計算機平臺上，射頻卡讀取裝置和短信發送裝置通過串口也連接到所述的第二部分監控端計算機平臺上，所述第三部分機電設備工區無線網絡覆蓋通過無線基站產生WiFi無線網絡，將煤礦機電設備所在工區覆蓋，并將上述所述第二部分監控端計算機平臺通過有線方式連接無線基站以連接到同一局域網中。

優選地，所述氣體傳感器模塊由以下方法制備而成：

(1)導電塑料ITO-PET清洗

首先，切割特定尺寸的ITO-PET，用專用洗滌劑和無塵布對ITO-PET基片進行搓洗，以去除基片上的各種油污物，然后依次放入復合生物酶液，去離子水、丙酮、乙醇中，各超聲12min；然后，用高純氮氣吹干ITO-PET，使乙醇蒸發，然后放入預處理腔中，持續通入高純氧氣，用等離子體轟擊基片8min；

所述復合生物酶的成分為：菠蘿蛋白酶0.6-0.9g/L，多酚氧化酶0.1g/L，其余為去離子水。

(2)多孔結構YSZ制備

a)稱取適量的Ni(NO₃)₂·6H₂O和去離子水放入燒杯中充分溶解，在磁力攪拌的作用下用分液漏斗緩慢滴入氨水，使之充分反應，滴定完畢后80℃水浴1h得到懸濁液，經離心機分離得到沉淀物，然后放入箱式爐中320℃保溫5h即可得到黑色的NiO粉末；

b)稱取YSZ和NiO粉末，按質量比5∶1放入球磨機中，再加入一定量的分散劑和乙醇，使之充分混合，得到YSZ漿料；

c)將YSZ漿料采用絲網印刷技術涂覆在導電塑料ITO-PET表面，厚度為3μm，放入烘干箱中烘干；

(3)有機薄膜蒸鍍

a)把待蒸發的有機材料Alq3和CuPc放入相應的蒸發舟中，并用掩膜擋住；

b)把烘干后的導電塑料基片從預處理腔傳送到有機腔，將基片置于有機腔內的樣品托上，對準有機束源；

c)對有機腔進行抽真空，當真空達到所需數值時，調節蒸發爐溫控儀，增加蒸發溫度，對材料進行加熱，條件合適后，依次蒸鍍有機材料Alq3、CuPc，控制蒸鍍速率與時間，使之厚度分別為4μm、3μm；

(4)絲網狀金屬陰極制備

當各種有機薄膜蒸鍍完畢后，將基片取出，覆蓋絲網狀電極掩模版，隨后將基片送入金屬蒸鍍室，抽真空使氣壓保持在1.5×10^-3，進行金屬電極的蒸鍍，調節電流，使Cr∶Al的蒸鍍比例為6∶1，得到厚度為3μm的Cr∶Al電極；

本發明改良的所述氣體傳感器具有非常好的敏感性和快速響應恢復性能，其中：對CO氣體的探測極限為3mg/L，對50mg/L的CO靈敏度為45，響應時間為3s，對NO₂的最低檢測量0.1ppm濃度以下。

2.使用權利要求1所述的基于物聯網的機電設備運行狀態遠程監控系統的監管方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

其特征在于是一種使用無線網絡，其中將對機電設備的巡檢工作使用手持在線數據采集終端完成，通過無線網絡將巡檢數據實時傳輸到服務器；對溫濕度以及氣體的信息通過固定在線數據采集終端完成；數據處理與信息管理平臺實現對巡檢工作的從巡檢計劃安排設定到任務自動生成再到任務執行情況的完整監督，并可以根據數據輸出機電設備運行狀態圖表，以實現對機電設備狀態以及運行環境總體的監管：

(1)使用數據處理與信息管理平臺錄入機電設備信息，根據巡檢項目分類錄入作為巡檢表，編制巡檢計劃，包括計劃相關機電設備和巡檢人員以及需要完成的巡檢表，平臺根據計劃自動生成任務，使用平臺對任務完成情況進行監督，以及進行巡檢人員管理；

(2)固定在機電設備上的射頻卡內存儲著一個RFID號，機電設備通過固定于機電設備上的射頻卡中的RFID號作為機電設備身份認證信息，手持在線數據采集終端使用射頻識別技術通過NFC通信讀取射頻卡內的RFID號經無線網絡提交到Web服務器在線讀取對應的機電設備巡檢表，指導巡檢人員開展工作；

(3)巡檢人員根據數據處理與信息管理平臺的任務安排填寫任務要求的巡檢表，填寫完成后成為巡檢數據，巡檢數據通過手持在線數據采集終端的WiFi模塊經無線網絡實時發送到Web服務器上，Web服務器將巡檢數據實時保存到系統數據庫中；

(4)固定在合適監控位置的氣體傳感器模塊和溫濕度傳感器模塊，系統工作時，先由上位機給數據傳輸模塊發送能夠識別的內容代碼，單片機發送開始采集溫濕度，氣體的指令，溫濕度傳感器以及氣體傳感器將采集到的數據傳送到單片機，并在液晶顯示，并通過數據傳輸模塊經無線網絡實時發送到Web服務器上，Web服務器將巡檢數據實時保存到系統數據庫中；

(5)在數據處理與信息管理平臺將能夠看到實時傳回的數據和數據生成的圖表以觀察機電設備的運行狀態。