一种基于大数据的皮带机管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及皮带机技术领域，尤其涉及一种基于大数据的皮带机管理系统。


背景技术：

2.皮带机是皮带输送机的简称，皮带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，其广泛应用于轻工、电子、食品、化工、木业、五金、矿业、机械等行业，用途广泛。
3.目前的皮带机故障检测都是依靠人工检修来实现，运维人员需要每天24小时对设备进行不间断检查，此项工作需要大量的人力成本，除此之外，当运维人员检查到设备故障时，往往已经比较严重，有时不得不在生产时间内停机检修，这对企业的正常生产造成了一定程度的影响；同时，对人员的数量有较高要求，并且不具有时效性。此过程不仅耗费了大量的人力、物力、财力，而且可能会因为发现故障不及时发生更大的事故，使维护成本大大增加。
4.因此，亟需一种基于大数据的皮带机管理系统，能够在皮带机设备发生故障无法运行之前，预测到故障并及时通知，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于大数据的皮带机管理系统，能够在皮带机设备发生故障无法运行之前，预测到故障并及时通知，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
7.一种基于大数据的皮带机管理系统，包括本地检测系统和远程管理系统，所述本地检测系统通过物联网关与所述远程管理系统之间通信连接；其中
8.所述本地检测系统包括状态采集平台和视频采集平台，所述状态采集平台用于获取皮带机中各机构运行的状态数据，所述视频采集平台用于获取皮带机中物料输送的视频数据；
9.所述远程管理系统用于接收经所述物联网关发送的各项数据信息，并对各项所述数据信息进行分类存储分析，生成当前数据和预测数据。
10.优选的，所述状态采集平台包括plc控制器，所述plc控制器分别与所述物联网关、若干扩展模块之间通信连接；
11.若干所述扩展模块分别与若干用于检测皮带机中各项状态数据的传感器之间通信连接。
12.优选的，所述扩展模块包括第一模拟量输入模块、第二模拟量输入模块和第三模拟量输入模块；
13.所述传感器包括电流传感器、若干温度传感器和若干振动传感器；
14.所述第一模拟量输入模块、所述第二模拟量输入模块和所述第三模拟量输入模块分别与所述电流传感器、若干所述温度传感器和若干所述振动传感器之间通信连接。
15.优选的，若干所述温度传感器包括用于检测主电机温度的第一温度传感器、用于检测减速机温度的第二温度传感器、用于检测滚筒温度的第三温度传感器；
16.若干所述振动传感器包括用于检测主电机振动数值的第一振动传感器、用于检测减速机振动数值的第二振动传感器、用于检测滚筒振动数值的第三振动传感器。
17.优选的，所述状态采集平台还包括第一交换机模块，所述plc控制器通过所述第一交换机模块与所述物联网关之间通信连接。
18.优选的，所述视频采集平台包括硬盘录像机，所述硬盘录像机分别与所述物联网关、若干摄像头之间通信连接。
19.优选的，若干所述摄像头包括用于检测皮带机中物料流量的流量摄像头、用于检测皮带机中皮带跑偏的跑偏摄像头、用于检测皮带机中物料堵料的堵料摄像头。
20.优选的，所述视频采集平台还包括第二交换机模块，所述硬盘录像机通过所述第二交换机模块与若干所述摄像头之间分别通信连接。
21.优选的，所述远程管理系统包括运行有运维软件的云服务器，所述云服务器与所述物联网关之间通信连接；
22.所述云服务器与监控终端之间通信连接，所述监控终端用于对所述云服务器进行数据输入、修改及显示经所述云服务器处理后的预测数据。
23.优选的，所述运维软件为thingworx软件，所述监控终端为pc机或移动终端。
24.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
25.由于在本实用新型中，设置有本地检测系统和远程管理系统，本地检测系统包括状态采集平台和视频采集平台，状态采集平台能够获取皮带机中各机构运行的状态数据，视频采集平台则可以获取皮带机中物料输送的视频数据，两平台获取的状态数据和视频数据汇总后经物联网关发送至远程管理系统，进行分类存储分析，生成当前数据和预测数据，其中，当前数据便于运维人员直观了解当前皮带机中各机构及各位置处的现有情况，改变了原有需要运维人员进入现场，进行故障排查的操作方式，提高了工作效率，降低了工作成本，方便快速；而预测数据则通过大数据处理技术进行预处理，针对部分皮带机设备已知故障样本，建立小样本空间的设备健康状态识别模型，在此基础上，结合设备历史运行数据和当前数据，建立工业物联网设备健康状态预测模型，对设备的潜在故障及其发展趋势进行预测，对异常工况判断、故障部位、性质、程度做出合理的评估，并通知运维人员，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理，及实现皮带机的全生命周期管理。
26.通过设置有物联网关，物联网关与远程管理系统之间通信连接，增大了皮带机的使用范围，使皮带机的故障排查操作不受地形影响，满足了各种环境下对皮带机的故障排查，提高了使用效果。
27.由于状态采集平台包括与plc控制器通过若干扩展模块进行通信连接的电流传感器、若干温度传感器和若干振动传感器，电流传感器、若干温度传感器、若干振动传感器的存在，能够对皮带机中各机构(比如主电机、减速机、滚筒)进行各项数值的获取，直观且精
确。
28.同时，视频采集平台包括与硬盘录像机通信连接的若干摄像头，若干摄像头包括流量摄像头、跑偏摄像头和堵料摄像头，能够对皮带机中输送皮带的各处进行物料进行视频数据采集，便于运维人员进行直观查阅。
29.综上所述，本实用新型能够在皮带机设备发生故障无法运行之前，预测到故障并及时通知，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理。
附图说明
30.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
31.图1是本实用新型实施例的结构框图；
32.图2是图1中状态采集平台的结构框图；
33.图3是图1中视频采集平台的结构框图；
34.图中：
35.1、本地检测系统；2、远程管理系统；21、云服务器；22、监控终端；3、物联网关；4、状态采集平台；41、plc控制器；421、第一模拟量输入模块；422、第二模拟量输入模块；423、第三模拟量输入模块；431、电流传感器；432、第一温度传感器；433、第二温度传感器；434、第三温度传感器；435、第一振动传感器；436、第二振动传感器；437、第三振动传感器；44、第一交换机模块；5、视频采集平台；51、硬盘录像机；52、流量摄像头；53、跑偏摄像头；54、堵料摄像头；55、第二交换机模块。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.如图1所示，本实用新型包括本地检测系统1和远程管理系统2，本地检测系统1通过物联网关3与远程管理系统2之间通信连接。其中
38.本地检测系统1包括状态采集平台4和视频采集平台5，状态采集平台4用于获取皮带机中各机构运行的状态数据，视频采集平台5用于获取皮带机中物料输送的视频数据。
39.远程管理系统2用于接收经物联网关3发送的各项数据信息，并对各项数据信息进行分类存储分析，生成当前数据和预测数据。
40.物联网关3的设置，增大了皮带机的使用范围，使皮带机的故障排查操作不受地形影响，满足了各种环境下对皮带机的故障排查，提高了使用效果。其中，物联网关3可以是有有线网关，也可以是无线网关，运维人员可以根据现场情况进行优选，无线网关优选为4g通信无线网关，或5g通信无线网关。
41.远程管理系统2包括运行有运维软件的云服务器21，云服务器21与物联网关3之间通信连接，其中，运维软件优选为thingworx软件，通过与kepware软件，整合不同设备之间的通讯协议，实现统一及互通互联，便于对设备的统一化管理，提高生产效率；同一后的数据经thingworx软件进行处理，生成当前数据和预测数据。
42.云服务器21与监控终端22之间通信连接，监控终端22用于对云服务器21进行数据输入、修改及显示经云服务器21处理后的预测数据，其中，监控终端22优选为pc机或移动终端，移动终端可以是手机、平板电脑等。
43.在本实用新型中，状态采集平台4和视频采集平台5获取的状态数据和视频数据汇总后经物联网关3发送至远程管理系统2，进行分类存储分析，生成当前数据和预测数据，其中，当前数据便于运维人员直观了解当前皮带机中各机构及各位置处的现有情况，改变了原有需要运维人员进入现场，进行故障排查的操作方式，提高了工作效率，降低了工作成本，方便快速。
44.而预测数据则通过大数据处理技术进行预处理，针对部分皮带机设备已知故障样本，建立小样本空间的设备健康状态识别模型，在此基础上，结合设备历史运行数据和当前数据，建立工业物联网设备健康状态预测模型，对设备的潜在故障及其发展趋势进行预测，对异常工况判断、故障部位、性质、程度做出合理的评估，并通知运维人员，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理，及实现皮带机的全生命周期管理。
45.如图2所示，状态采集平台4包括plc控制器41，plc控制器41分别与物联网关3、若干扩展模块之间通信连接，优选的，扩展模块包括第一模拟量输入模块421、第二模拟量输入模块422和第三模拟量输入模块423。
46.若干扩展模块分别与若干用于检测皮带机中各项状态数据的传感器之间通信连接，优选的，传感器包括电流传感器431、若干温度传感器和若干振动传感器。
47.第一模拟量输入模块421、第二模拟量输入模块422和第三模拟量输入模块423分别与电流传感器431、若干温度传感器和若干振动传感器之间通信连接。其中，若干温度传感器包括用于检测主电机温度的第一温度传感器432、用于检测减速机温度的第二温度传感器433、用于检测滚筒温度的第三温度传感器434，若干振动传感器包括用于检测主电机振动数值的第一振动传感器435、用于检测减速机振动数值的第二振动传感器436、用于检测滚筒振动数值的第三振动传感器437。
48.若干传感器的设置，能够对皮带机中各机构(比如主电机、减速机、滚筒)进行各项数值的获取，直观且精确。
49.状态采集平台4还包括第一交换机模块44，plc控制器41通过第一交换机模块44与物联网关3之间通信连接。第一交换机模块44的设置，既可以满足plc控制器41与物联网关3之间的通信连接需求，又可以将多个plc控制器41统一整合，通过一个第一交换机模块44与物联网关3进行通信连接，扩大了数据获取的范围，提高了扩展性。
50.如图3所示，视频采集平台5包括硬盘录像机51，硬盘录像机51分别与物联网关3、若干摄像头之间通信连接，优选的，硬盘录像机51采用poe供电的硬盘录像机，便于减少若干摄像头的单独供电布线投入，降低成本。
51.若干摄像头包括用于检测皮带机中物料流量的流量摄像头52、用于检测皮带机中皮带跑偏的跑偏摄像头53、用于检测皮带机中物料堵料的堵料摄像头54。流量摄像头52、跑偏摄像头53、堵料摄像头54主要针对皮带机中的物料信息进行监测，判断皮带上是否有料、是否存在跑偏现象及是否发生堵料现象，同时，能够对皮带机中输送皮带的各处进行物料进行视频数据采集，便于运维人员进行直观查阅。
52.视频采集平台5还包括第二交换机模块55，硬盘录像机51通过第二交换机模块55与若干摄像头之间分别通信连接。第二交换机模块55的设置，扩大了摄像头的补充数量，不受硬盘录像机的限制，运维人员可以根据需要增设摄像头的位置，进行方便快捷的简单扩充，提高了使用便捷性。
53.综上所述，本实用新型能够在皮带机设备发生故障无法运行之前，预测到故障并及时通知，运维人员可选择非生产时间对设备进行检修保养，减少故障带来的生产损失，大幅度降低人力成本，实现设备少人化、无人化管理。
54.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。