一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法
【專利摘要】一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，包括：故障信息采集終端根據(jù)配置信息表定時(shí)采集待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)；故障信息采集端按位對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理；故障信息采集端將壓縮數(shù)據(jù)上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)配置信息表進(jìn)行相應(yīng)存儲(chǔ)。本發(fā)明通過(guò)故障信息采集終端，連接到待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)傳感器，可采集待測(cè)設(shè)備數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。采集回來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮處理進(jìn)行傳輸，使故障信息數(shù)據(jù)占用空間大量減少，同時(shí)降低傳輸數(shù)據(jù)量，提高傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，降低對(duì)傳輸帶寬的需求。
【專利說(shuō)明】一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]大型機(jī)電一體化高新技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備，一般都是各企業(yè)加工線上的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，如果因?yàn)椴僮鞑划?dāng)?shù)劝l(fā)生故障，而維修又跟不上，它的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)將給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。
[0003]現(xiàn)有的故障診斷方式多為本地診斷，利用診斷卡或是其他診斷裝置，實(shí)現(xiàn)方式為本地采集故障信息，本地診斷故障原因，對(duì)于故障庫(kù)之外的故障則無(wú)能為力。而一些遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，故障數(shù)據(jù)未經(jīng)壓縮，傳輸延時(shí)大，從而影響對(duì)機(jī)床的遠(yuǎn)程診斷。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)故 障設(shè)備故障點(diǎn)信息進(jìn)行采集、處理、傳輸?shù)裙ぷ鳌?br> [0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一:故障信息采集終端根據(jù)配置信息表定時(shí)采集待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)；
[0008]步驟二:故障信息采集端按位對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理；
[0009]步驟三:故障信息采集端將壓縮數(shù)據(jù)上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)配置信息表進(jìn)行相應(yīng)存儲(chǔ)。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟一，具體包括:
[0011]故障信息采集終端采集數(shù)字量及模擬量信號(hào)，設(shè)備生產(chǎn)方預(yù)先對(duì)待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行編碼，用戶通過(guò)配置信息修改界面配置數(shù)字量信號(hào)采集點(diǎn)數(shù)及模擬量信號(hào)采集數(shù)，配置數(shù)字量和模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的故障點(diǎn)編碼，故障信息采集終端以周期τ定期采集待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)信息，一個(gè)數(shù)字量信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)bit位數(shù)據(jù)，一個(gè)模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)8個(gè)bit位數(shù)據(jù)。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟二，具體包括:
[0013]轉(zhuǎn)換電路將采集回的數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)，變換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制bit數(shù)據(jù)，壓縮處理程序根據(jù)終端配置信息表，以字節(jié)為單位對(duì)數(shù)據(jù)有效壓縮處理。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟三，具體包括:
[0015]中心服務(wù)器與采集終端采用C/S架構(gòu)通信方式，故障信息采集端集成有3G或4G通信模塊，通過(guò)socket套接字接口，采用TCP協(xié)議創(chuàng)建與服務(wù)器之間的可靠傳輸鏈路；中心服務(wù)器檢測(cè)到終端連接請(qǐng)求后，向終端發(fā)送身份認(rèn)證指令；待認(rèn)證通過(guò)后，故障信息采集終端與服務(wù)器之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；采集終端接受中心服務(wù)器的指令，并根據(jù)指令發(fā)送中心服務(wù)器所需信息。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)故障信息采集終端，連接到待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)傳感器，可采集待測(cè)設(shè)備數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。采集回來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮處理，使故障信息數(shù)據(jù)占用空間大量減少。采集終端通過(guò)3G/4G模塊將壓縮處理的故障信息數(shù)據(jù)傳送給中心服務(wù)器，售后維護(hù)人員可通過(guò)查詢服務(wù)器相關(guān)信息的方式，快速了解遠(yuǎn)程機(jī)械故障點(diǎn)信息，輔助其進(jìn)行故障定位和故障原因判斷。數(shù)據(jù)壓縮傳輸方式能有效降低傳輸帶寬需求，提高數(shù)據(jù)采集回收的實(shí)時(shí)性。與已有同類(lèi)方法相比，該方法可以采集的故障點(diǎn)多、產(chǎn)生的故障信息量少，從而改善故障信息采集終端與中心服務(wù)器之間的傳輸負(fù)載，能及時(shí)提供給售后人員有效的故障信息，輔助進(jìn)行故障診斷及相關(guān)服務(wù)支持。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0017]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0018]圖1是一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集壓縮傳輸方法系統(tǒng)框架圖。
[0019]圖2是一種故障點(diǎn)信息采集算法流程圖。
[0020]圖3是一種故障點(diǎn)信息壓縮算法流程圖。
[0021]圖4是一種故障數(shù)據(jù)傳輸算法流程圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0022]本發(fā)明為遠(yuǎn)程設(shè)備提供一種故障點(diǎn)信息采集、壓縮及傳輸方法。在該方法中，先對(duì)待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行編碼，并將故障采集終端I/o與設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行連接。故障采集終端與設(shè)備協(xié)調(diào)工作，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，以周期τ對(duì)故障點(diǎn)信息進(jìn)行采集。故障采集終端轉(zhuǎn)換電路對(duì)采集到的數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)字量信號(hào)有效和無(wú)效兩種特征，轉(zhuǎn)換電路將I路數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)化成I個(gè)bit數(shù)據(jù)，而將模擬量信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)精度要求轉(zhuǎn)化成8個(gè)bit數(shù)據(jù)。壓縮處理算法對(duì)相鄰?fù)禂?shù)據(jù)和未配置采集1/0，進(jìn)行有效壓縮處理。中心服務(wù)器與采集終端采用C/S架構(gòu)通信方式，故障信息采集端集成有3G或4G通信模塊，通過(guò)socket套接字接口，采用TCP協(xié)議創(chuàng)建與服務(wù)器之間的可靠傳輸鏈路。中心服務(wù)器檢測(cè)到終端連接請(qǐng)求后，向終端發(fā)送身份認(rèn)證指令。待認(rèn)證通過(guò)后，故障信息采集終端與服務(wù)器之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。采集終端接受中心服務(wù)器的指令，并根據(jù)指令發(fā)送中心服務(wù)器所需信息。
[0023]如圖1所示為一種遠(yuǎn)程故障信息采集壓縮傳輸方法系統(tǒng)框架圖，其中詳細(xì)展示了一種遠(yuǎn)程故障信息采集系統(tǒng)所包括的三個(gè)部分，其中每個(gè)部分產(chǎn)生的結(jié)果作為下一個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)處理的對(duì)象。
[0024]第一個(gè)部分進(jìn)行的是數(shù)據(jù)采集，故障采集終端以周期τ對(duì)故障點(diǎn)信息進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換電路對(duì)采集到的數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)字量信號(hào)有效和無(wú)效兩種特征，轉(zhuǎn)換電路將I路數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)化成I個(gè)bit數(shù)據(jù)，而將模擬量信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)精度要求轉(zhuǎn)化成8個(gè)bit數(shù)據(jù)。第二部分進(jìn)行的是數(shù)據(jù)壓縮處理，故障采集終端配置設(shè)備待采集故障點(diǎn)數(shù)，未配置采集I/O其數(shù)據(jù)位為空，根據(jù)數(shù)字量信號(hào)有效和無(wú)效特點(diǎn)，數(shù)字量信號(hào)用二進(jìn)制bit數(shù)據(jù)表示。對(duì)采集終端故障信息相鄰?fù)导拔磁渲肐/O空值情況進(jìn)行壓縮處理。第三部分進(jìn)行的是數(shù)據(jù)傳輸，故障采集終端通過(guò)3G或4G通信方式，與中心故障服務(wù)器中心進(jìn)行身份認(rèn)證及鑒別，并與之建立可靠的傳輸鏈路。中心服務(wù)器對(duì)故障采集終端發(fā)送相應(yīng)指令，故障采集終端根據(jù)指令要求作出相應(yīng)處理，上傳故障數(shù)據(jù)可根據(jù)按時(shí)間段或?qū)崟r(shí)新數(shù)據(jù)等方式上傳。中心服務(wù)器接收采集終端發(fā)送的故障數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解壓縮處理。以設(shè)備ID號(hào)查找數(shù)據(jù)庫(kù)表，以故障點(diǎn)編碼和數(shù)值對(duì)形式，將故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)表。設(shè)備生產(chǎn)商售后人員通過(guò)IE瀏覽器訪問(wèn)中心服務(wù)器，根據(jù)廠家(編號(hào))、設(shè)備類(lèi)別(編號(hào))、設(shè)備型號(hào)(編號(hào))查詢特定某款產(chǎn)品某個(gè)時(shí)間段或故障點(diǎn)實(shí)時(shí)新數(shù)據(jù)，以判斷設(shè)備故障點(diǎn)及故障類(lèi)型，并及時(shí)作出相應(yīng)處理。
[0025]如圖2所示，為一種故障點(diǎn)信息采集算法流程圖，其主要步驟為:
[0026]步驟11:故障采集終端讀取配置信息表，對(duì)采集I/O端口等進(jìn)行初始化。
[0027]步驟12:故障采集端根據(jù)配置表采集數(shù)字量、模擬量信號(hào)，CAN擴(kuò)展信息、RTC等。
[0028]步驟13:判斷當(dāng)前采集信息是否與上一次信息相同。當(dāng)新記錄與舊記錄相同，則丟棄新記錄；當(dāng)新記錄與舊記錄不同，則將新記錄排列后寫(xiě)入SRAM。
[0029]步驟14:判斷SRAM數(shù)據(jù)暫存區(qū)是否滿，如果SRAM數(shù)據(jù)暫存區(qū)已滿，則計(jì)算FLASH開(kāi)始地址和結(jié)束地址，一次性將SRAM內(nèi)容卷動(dòng)覆蓋燒入FLASH，否則待保持記錄排列后寫(xiě)入SRAM數(shù)據(jù)暫存區(qū)。
[0030]步驟15:任務(wù)進(jìn)程掛起，等待大約500ms，任務(wù)進(jìn)程繼續(xù)循環(huán)采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0031]如圖3為故障信息記錄壓縮存儲(chǔ)流程圖，其主要步驟為:
[0032]步驟21:任務(wù)進(jìn)程從SRAM取出一條記錄，按照配置表進(jìn)行解析。
[0033]步驟22:任務(wù)進(jìn)程讀取記錄的一個(gè)數(shù)據(jù)位，將其與上一數(shù)據(jù)位的值進(jìn)行比較。如果相同，則遇到相鄰?fù)滴?，?jì)算器進(jìn)行累加，并繼續(xù)讀取記錄下一數(shù)據(jù)位；如果相鄰位值不同，說(shuō)明可壓縮同值情況結(jié)束，將此階段數(shù)據(jù)位值及同值累加器計(jì)算值保存，繼續(xù)讀取下一數(shù)據(jù)位。任務(wù)進(jìn)程循環(huán)讀取記錄位，直到到達(dá)記錄尾，并將壓縮后的新記錄保存會(huì)SRAM。步驟3:繼續(xù)從SRAM取出記錄，循環(huán)進(jìn)行壓縮處理。
[0034]如圖4為故障信息采集端與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虉D，其主要步驟為:
[0035]步驟31:故障信息采集端使能3G/4G通信模塊，判斷上傳開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)，若關(guān)閉則結(jié)束任務(wù)進(jìn)程，若打開(kāi)則用AT指令判斷通信模塊連接狀態(tài)，模塊工作情況，以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否正常。、
[0036]步驟32:網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)參數(shù)正常，則清除狀態(tài)標(biāo)志，配置模塊工作模式、
[0037]服務(wù)器IP、端口等參數(shù)，通過(guò)socket套接字接口發(fā)起與服務(wù)器的TCP連接請(qǐng)求。
[0038]步驟33 =TCP連接鏈路建立后，故障信息采集端向中心服務(wù)器發(fā)起認(rèn)證請(qǐng)求，中心服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)答響應(yīng)，驗(yàn)證客戶身份。
[0039]步驟34:認(rèn)證通過(guò)后，故障信息采集終端上傳設(shè)備類(lèi)型、編號(hào)、以及本機(jī)信息，端口使用配置信息表；
[0040]步驟35:故障信息采集終端向中心服務(wù)器發(fā)送壓縮存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，中心服務(wù)器根據(jù)配置信息表進(jìn)行相應(yīng)解壓縮，并將故障記錄信息存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表中。
[0041]本發(fā)明通過(guò)故障信息采集終端，連接到待測(cè)故障點(diǎn)信號(hào)，可采集待測(cè)設(shè)備數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。采集回來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮處理，使故障信息數(shù)據(jù)占用空間大量減少。采集終端通過(guò)3G/4G模塊將壓縮處理的故障信息數(shù)據(jù)傳送給中心服務(wù)器，售后維護(hù)人員可通過(guò)查詢服務(wù)器相關(guān)信息的方式，快速了解遠(yuǎn)程機(jī)械故障點(diǎn)信息，輔助其進(jìn)行故障定位和判斷故障原因。數(shù)據(jù)壓縮傳輸方式能有效降低傳輸帶寬需求，提高數(shù)據(jù)采集回收的實(shí)時(shí)性。與已有同類(lèi)方法相比，該方法可以采集的故障點(diǎn)多、產(chǎn)生的故障信息量少，從而改善故障信息采集終端與中心服務(wù)器之間的傳輸負(fù)載，能及時(shí)提供給售后人員有效的故障信息，輔助進(jìn)行故障診斷及相關(guān)服務(wù)支持。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施用例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:故障信息采集終端根據(jù)配置信息表定時(shí)采集待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)； 步驟二:故障信息采集端按位對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理； 步驟三:故障信息采集端將壓縮數(shù)據(jù)上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)配置信息表進(jìn)行相應(yīng)存儲(chǔ)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，其特征在于:所述步驟一，具體包括: 故障信息采集終端采集數(shù)字量及模擬量信號(hào)，設(shè)備生產(chǎn)方預(yù)先對(duì)待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行編碼，用戶通過(guò)配置信息修改界面配置數(shù)字量信號(hào)采集點(diǎn)數(shù)及模擬量信號(hào)采集數(shù)，配置數(shù)字量和模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的故障點(diǎn)編碼，故障信息采集終端以周期τ定期采集待測(cè)設(shè)備故障點(diǎn)信息，一個(gè)數(shù)字量信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)bit位數(shù)據(jù)，一個(gè)模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)8個(gè)bit位數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，其特征在于:所述步驟二，具體包括: 轉(zhuǎn)換電路將采集回的數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)，變換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制bit數(shù)據(jù)，壓縮處理程序根據(jù)終端配置信息表，以字節(jié)為單位對(duì)數(shù)據(jù)有效壓縮處理。
4.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程設(shè)備故障信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮傳輸方法，其特征在于:所述步驟三，具體包括: 中心服務(wù)器與采集終端采用C/S架構(gòu)通信方式，故障信息采集端集成有3G或4G通信模塊，通過(guò)socket套接字接口，采用TCP協(xié)議創(chuàng)建與服務(wù)器之間的可靠傳輸鏈路；中心服務(wù)器檢測(cè)到終端連接請(qǐng)求后，向終端發(fā)送身份認(rèn)證指令；待認(rèn)證通過(guò)后，故障信息采集終端與服務(wù)器之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；采集終端接受中心服務(wù)器的指令，并根據(jù)指令發(fā)送中心服務(wù)器所需信息。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK103971500SQ201410192374
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】聶明星, 蔣新華, 聶作先, 邵明, 張俊輝, 李光煬, 陳興武, 楊慧芳, 朱悅涵 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院