[发明专利]一种基于物联网的除尘设备远程监控系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于物联网的除尘设备远程监控系统，其特征在于：包括除尘设备、信号采集控制器、物联网平台和远程管理及故障诊断管理模块；所述远程管理及故障诊断管理模块包括数据采集单元、设备信息管理单元、设备信息数据库单元和APP管理单元；

所述除尘设备连接有信号采集控制器，所述信号采集控制器通过MQTT协议与物联网平台进行数据的传输，物联网平台内部通过数据流转规则进行数据的传输，所述物联网平台通过MQTT协议与远程管理及故障诊断管理模块进行数据的传输；

所述除尘设备上安装有若干传感器，传感器根据远程管理及故障诊断管理模块的目标、参数不同，需要预设相关的传感器，传感器主要的检测目标是轴承温度、震动、粉尘浓度和统计实际运行时间，方便远程管理及故障诊断管理模块对轴承关键部件做故障预警分析；

所述远程管理及故障诊断管理模块除了根据统计的实际运行时间进行按时间维保提醒外，还可以根据设备实际性能参数的变化进行维保提醒，包括主风机功率变化、入风口和出风口压差变化以及出风口粉尘浓度变化；

所述信号采集控制器包括信息采集与预处理单元、网络连接与协议单元和远程控制输出单元；

所述信息采集与预处理单元通过传感器输入接口采集除尘设备的相关参数，并进行滤波、标度变换预处理；

所述网络连接与协议单元提供TCP/IP协议实现网络连接，通过MQTT协议接入物联网，将经过预处理的设备信息发布到物联网，并接收前端设备发送的控制报文；

所述远程控制输出单元用于解析、执行高级用户发送的控制报文，实现设备远程控制；

所述数据采集单元包括现场数据采集功能、数据存储功能和故障诊断功能，为了实现在线故障诊断，从数据库中调出最新的设备报文数据，按照json数据格式将设备运行数据解析出，将解析后的数据计算证据的信度函数，然后使用D-S证据理论算法进行融合，融合后最大的两个目标模式间的差值如果大于某一阈值则出现该目标模式，需要对设备运行数据进行采集和存储， 同时可以实现设备全寿命数据库保存，为设备后期改进、升级提供数据支撑；通过云端服务器分析处理采集得到的数据，对除尘设备的运行状况进行分析，对于异常现象可以做出及时的判断，判断结果以消息的形式及时发布到物联网平台和用户APP。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的除尘设备远程监控系统，其特征在于：所述信号采集控制器包括多路4～20mA模拟电流输入接口、RS485接口、RS232接口、编码器接口以及开关量输入接口，实现与除尘设备相关传感器的连接以及信号采集，并通过网络接入接口与物联网平台进行数据的传输，为实现对于除尘设备的远程控制，其接入设备设计有多路IO输出接口，可根据需要设计模拟量输出接口，用于执行远程控制指令，实现对设备的控制。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的除尘设备远程监控系统，其特征在于：所述物联网平台包括规则引擎单元和服务端订阅单元；物联网平台用于信息采集控制器和远程管理及故障诊断管理模块中控制台设备的信息中转，物联网平台内通过数据流转规则进行信息传递，数据流转规则是将topic中的消息数据转发至其他topic或其他阿里云产品进行存储或处理的机制，可以实现设备间的M2M通信，将两者所需信息进行互换，实现信息采集控制器与控制台设备信息互换；阿里云、腾讯云、百度云以及移动、联通均提供物联网平台接入服务。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的除尘设备远程监控系统，其特征在于：所述设备信息管理单元包括权限管理功能和维保记录功能，主要负责物联网平台的管理，包括产品的添加与删除、设备的添加与删除、设备参数和功能管理、服务的定制修改、数据的下载与管理和费用的结算；

所述设备信息数据库单元包括设备基本信息功能、设备数据信息功能、设备历史信息功能维护记录信息功能、一级用户信息功能和二级用户信息功能，主要实现对于设备的基本信息和数据信息的记录，对于设备的历史变动和维护记录进行保存，方便以后的查阅。