基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域，特別是涉及一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的工業(yè)設(shè)備運(yùn)輸和使用過程中，設(shè)備在初次安裝完成之后，往往就由設(shè)備的使用方單方面地對其進(jìn)行監(jiān)管和使用。在設(shè)備投入生產(chǎn)后，使用狀態(tài)下的設(shè)備無法與設(shè)備制造維護(hù)方形成進(jìn)一步信息遠(yuǎn)程交互，設(shè)備制造維護(hù)方也無法對設(shè)備進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及專業(yè)的維護(hù)。這樣的結(jié)果往往是只有在設(shè)備發(fā)生了故障，導(dǎo)致生產(chǎn)停頓后，才由設(shè)備使用方通知設(shè)備制造維護(hù)方進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)，這對設(shè)備使用方造成了較大的損失。同時(shí)，對于某些特殊的設(shè)備，其初次安裝完成之后，往往不允許使用方擅自對設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)。因此，在這里對于設(shè)備的安裝位置的實(shí)時(shí)定位也是設(shè)備監(jiān)控中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在這樣的背景下，需要一種設(shè)備的監(jiān)控方法，在設(shè)備的使用過程中，設(shè)備的制造維護(hù)方能夠?qū)υO(shè)備的位置以及運(yùn)行的重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控預(yù)警，防止設(shè)備使用方擅自移動(dòng)設(shè)備，并能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸定位，室內(nèi)安裝位置定位，以及對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對于設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷維護(hù)，方便設(shè)備的在線維護(hù)，防止設(shè)備出現(xiàn)由于故障緊急停機(jī)的狀況，保障了設(shè)備的安全。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是:提供一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法。
[0005]本發(fā)明的基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，它包括
一 MCU控制單元，所述MCU控制單元設(shè)置于設(shè)備上，用于控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以及用于處理數(shù)據(jù)信息；
至少一傳感器，所述傳感器設(shè)置于設(shè)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(shè)備在生產(chǎn)過程中的運(yùn)行參數(shù)信息；
一 GPS模塊；所述GPS模塊設(shè)置于設(shè)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(shè)備運(yùn)輸過程中的實(shí)時(shí)位置信息；
至少一 ZigBee模塊、一設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器；所述ZigBee模塊包括至少一 ZigBee子節(jié)點(diǎn)、至少三個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器；
所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)設(shè)置于設(shè)備上；所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)連接于所述MCU控制單元，所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)用于將所述MCU控制單元處理后的數(shù)據(jù)信息傳遞至所述ZigBee協(xié)調(diào)器；所述ZigBee協(xié)調(diào)器安裝于設(shè)備外部環(huán)境的預(yù)定地點(diǎn)，所述ZigBee協(xié)調(diào)器用于接收所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)信息，并將所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)信息傳遞至所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器；
所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器用于監(jiān)控設(shè)備運(yùn)輸及運(yùn)行狀態(tài)，以及用于向所述MCU控制單元發(fā)送控制指令。
[0006]下面對上述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
[0007]所述ZigBee協(xié)調(diào)器設(shè)置有3~6個(gè)，每一所述ZigBee協(xié)調(diào)器用于獲取與設(shè)備上所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)的RSSI數(shù)值，以及用于將獲取的RSSI數(shù)值傳遞至所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器。
[0008]所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器
用于接收每一 ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)送至的RSSI數(shù)值；以及用于測定設(shè)備的位置信息；以及
用于判定設(shè)備生產(chǎn)時(shí)的初始位置信息與測定的位置信息是否一致。
[0009]它還設(shè)置有一 GPRS模塊，所述ZigBee協(xié)調(diào)器通過所述GPRS模塊向所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)信息。
[0010]本發(fā)明的基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，它包括以下步驟，
51:設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，將設(shè)備裝車；
52: GPS模塊每隔設(shè)定的時(shí)間間隔采集一次設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息，以及通過ZigBee模塊向設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器傳遞實(shí)時(shí)位置信息；
53:所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器通過所述GPS模塊所采集的實(shí)時(shí)位置信息判斷位置是否發(fā)生偏差，若發(fā)生偏差，則進(jìn)入步驟S4 ;若一致，則進(jìn)入步驟S5 ;
54:進(jìn)入警報(bào)階段或人工處理階段；
55:判斷是否到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)，若到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)，則卸貨，停止運(yùn)輸監(jiān)控；若未到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)，則返回步驟S2 ;
56:設(shè)備進(jìn)入使用狀態(tài)時(shí)，安裝設(shè)備；
57:確定設(shè)備的初始位置，并將初始位置儲(chǔ)存至所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器；
58:傳感器每隔設(shè)定時(shí)間間隔采集及傳遞一次設(shè)備在生產(chǎn)過程中的運(yùn)行參數(shù)信息；
59:每一所述ZigBee協(xié)調(diào)器每隔設(shè)定時(shí)間間隔獲取一次與設(shè)備上所述ZigBee子節(jié)點(diǎn)的RSSI數(shù)值，并將所述ZigBee協(xié)調(diào)器獲取的RSSI數(shù)值及所述傳感器采集的參數(shù)信息傳遞至所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器；
SlO:所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器對RSSI數(shù)值及運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行處理。
[0011 ] 下面對上述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
[0012]步驟SlO中所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器對RSSI數(shù)值進(jìn)行處理包括以下步驟，
51011:判斷設(shè)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(jìn)入步驟S1012 ；
51012:所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器向使用方發(fā)送報(bào)警信息，并通過MCU控制單元控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；
51013:檢查設(shè)備，排除故障，返回步驟S1011。
[0013]步驟SlO中所述設(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器對運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行處理包括以下步驟，
S1021:判斷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否異常，若無異常，則返回步驟S8,若有異常，則進(jìn)入步驟S1022 ；
51022:警告設(shè)備使用方，通過采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷；
51023:診斷是否可通過遠(yuǎn)程維護(hù)解決異常，若可，則進(jìn)入步驟S1024，若不可，則進(jìn)入步驟S1025 ；
51024:重新配置設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行，進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，返回步驟S1021 ;
51025:警告設(shè)備使用方緊急停機(jī)，迅速制定初步故障解決方案；
51026:設(shè)備檢查維修，排除故障，返回步驟S1021。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明的基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，它對設(shè)備的位置信息進(jìn)行監(jiān)控，能夠保證設(shè)備在運(yùn)輸過程中的安全；在車間中的位置監(jiān)控能夠?qū)υO(shè)備使用者在設(shè)備安裝后的設(shè)備位置更改進(jìn)行監(jiān)控，以此防止使用者擅自移動(dòng)設(shè)備，保障了設(shè)備的安全；能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警的功能，通過無線采集的方式，節(jié)約布線成本，使數(shù)據(jù)的采集更加靈活方便；通過ZigBee通信可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)來進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)或者根據(jù)采集到的信息進(jìn)行初步設(shè)備維護(hù)方案的制定，提高了設(shè)備維護(hù)效率，同時(shí)節(jié)約設(shè)備維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的模塊示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)輸過程中系統(tǒng)分布關(guān)系示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)過程中系統(tǒng)分布關(guān)系示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的三點(diǎn)定位原理示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)輸過程中系統(tǒng)監(jiān)控步驟流程圖。
[0021]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)過程中系統(tǒng)監(jiān)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(shè)備維護(hù)中心服務(wù)器；5 ZigBee子節(jié)點(diǎn)；6 ZigBee協(xié)調(diào)器；7 GPRS模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1:如圖1所示，一種基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，它包括
設(shè)備的機(jī)械部件，設(shè)備的機(jī)械部件為設(shè)備完成生產(chǎn)任務(wù)的機(jī)械機(jī)構(gòu)；以及如下監(jiān)控系統(tǒng)部分。
[0024]一 MCU控制單元1，MCU控制單元I設(shè)置于設(shè)備上。MCU控制單元I用于控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以及用于處理數(shù)據(jù)信息?？刂茊卧狹CU能夠控制設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，控制設(shè)備的運(yùn)行，并且收集來自各傳感器2的數(shù)據(jù)，收集GPS數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等工作；并且能夠?qū)崿F(xiàn)與ZigBee子節(jié)點(diǎn)5之間的數(shù)據(jù)通信。
[0025]至少一傳感器2，傳感器2設(shè)置于設(shè)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(shè)備在各種生產(chǎn)過程中的運(yùn)行參數(shù)信息。設(shè)備中的傳感器2采集的設(shè)備生產(chǎn)過程中的重要生產(chǎn)參數(shù)信息，為設(shè)備維護(hù)中心進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)控以及診斷提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0026]一 GPS模塊3，GPS模塊3設(shè)置于設(shè)備上；GPS模塊3連接于MCU控