一種基于 DTU 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?自動巡檢系統(tǒng)

文:天津南玻節(jié)能玻璃有限公司設(shè)備部 齊士新2023年第二期

導(dǎo)語:本文主要論述了一種現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過 DTU 模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在手機(jī) APP 上展示的自動巡檢系統(tǒng)。

  1 引言

  隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步,各行各業(yè)對設(shè)備巡檢工作的力 度和要求越來越高,但傳統(tǒng)人工巡視、手工紙質(zhì)記錄的工作 方式存在一定的缺點(diǎn):人工錄入效率低、出錯率高;手工巡 檢工作量大、難到位、常漏檢;信息傳遞慢、追溯難;意外 事故不能及時處理,安全沒保障;巡檢運(yùn)維成本高等等。很 顯然,這種巡檢方式很不科學(xué),管理者既難核實(shí)巡查情況, 又很容易讓某些巡檢人員的巡檢工作流于形式。要想提高巡 檢工作質(zhì)量,最大限度消除巡檢過程中的安全隱患,自動巡 檢系統(tǒng)替代人工巡檢,實(shí)現(xiàn)巡檢工作的規(guī)范化、信息化、數(shù) 據(jù)化成為當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢。

  2 基于DTU數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣友矙z系統(tǒng)

  這種基于DTU數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣友矙z系統(tǒng)的組成包括:

  (1) 現(xiàn)場傳感器:通常我們要巡檢設(shè)備的項(xiàng)目主要包 括溫度、壓力、振動等數(shù)據(jù),需要在巡檢點(diǎn)處安裝相應(yīng)的 傳感器,將溫度、壓力、振動等信號采集后轉(zhuǎn)換為RS485信 號。

  (2)現(xiàn)場DTU 模塊:主要是將現(xiàn)場傳感器采集的 RS485信號進(jìn)行無線傳輸。

  (3)智能網(wǎng)關(guān):集中DTU模塊收集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信號并 進(jìn)行處理,同時以4G形式上傳至云端。

  (4)手機(jī)APP:將智能網(wǎng)關(guān)上傳到云端的數(shù)據(jù)在手機(jī)上 顯示。

  3 現(xiàn)場傳感器介紹

  溫度和振動傳感器主要用于監(jiān)測電機(jī),尤其是功率較 大的電機(jī),出現(xiàn)異常時需及時處理。振動的強(qiáng)弱用振動量來 衡量,振動量可以是振動體的位移、速度或加速度。在需要 檢測的點(diǎn)處安裝振動傳感器,振動傳感器將振動信號轉(zhuǎn)換成RS485信號。振動傳感器與電機(jī)的連接方式一般為螺紋連 接。振動傳感器的振動速度量程一般為0-50mm/s。

  溫度傳感器一般采用磁吸式,安裝時用將電機(jī)表面清潔 干凈,將溫度傳感器直接吸附于被測量位置。壓力傳感器一 般測量液體或氣體的壓力,傳感器一般安裝于氣體或液體的 管路上。

  4 DTU模塊

  數(shù)據(jù)傳輸單元DTU(Data Transfer unit),是專門用于將現(xiàn) 場串口數(shù)據(jù)進(jìn)行無線通訊網(wǎng)絡(luò)傳送或轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)的無線終端設(shè) 備。DTU模塊可設(shè)置為發(fā)送和接收兩種模式。根據(jù)現(xiàn)場情況可設(shè)置 為多發(fā)一收和一發(fā)多收兩種模式,(見圖1)。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)通 過無線傳輸?shù)哪J剑⒖伸`活進(jìn)行星型自組網(wǎng)。

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1 DTU 模塊發(fā)送和接收兩種模式


  DTU模塊參數(shù)設(shè)置如圖2所示。

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2 DTU 模塊參數(shù)設(shè)置界面

  DTU模塊的工作模式可設(shè)置為協(xié)調(diào)器(接收方)和普通 節(jié)點(diǎn)(發(fā)射方),其他設(shè)置參數(shù)有波特率、校驗(yàn)位等必須與 I/O串口模塊一致,頻率信道為星型組網(wǎng)的重要參數(shù),一組發(fā) 射/接收星型組網(wǎng)內(nèi)的DTU模塊必須一致,頻率信道時區(qū)分不 同組網(wǎng)的重要標(biāo)志。

  模塊的工作模式除了在軟件內(nèi)設(shè)置外, 還需要在模塊的 撥碼開關(guān)上設(shè)置,如圖3所示,模式0為接收數(shù)據(jù)模式,模式 1為發(fā)送數(shù)據(jù)模式,模式3為配置模式,當(dāng)修改模塊內(nèi)部參數(shù) 時,必須將模塊的撥碼設(shè)置在此模式。

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                                                                                           模式 0   模式 1  模式 2  模式 3


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                                                                                              圖 3 模塊工作模式設(shè)置

  5 智能網(wǎng)關(guān)

  智能網(wǎng)關(guān)的作用主要是將DTU模塊接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理后以4G或網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)送到云端。智能網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 的信息采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠(yuǎn)程控制、 聯(lián)動控制等功能,集中管理多種產(chǎn)品,和多種智能產(chǎn)品進(jìn)行 搭配,實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品聯(lián)動,支持APP遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀取和 操作控制。

  (1)手機(jī)APP

  手機(jī)APP主要作用是將智能網(wǎng)關(guān)上傳到云端的數(shù)據(jù)在手 機(jī)界面上顯示。手機(jī)APP的開發(fā)主要使用WEBGUI軟件。通 過點(diǎn)主界面中的相關(guān)按鈕可進(jìn)入子界面畫面,可查看相應(yīng)的 溫度及振動值,同時子界面還可顯示相對應(yīng)的實(shí)時曲線圖。

  編輯顯示值時可將顯示值與對應(yīng)的變量綁定,當(dāng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)變化時,手機(jī)界面顯示值也隨之改變。同時還可設(shè)置報警值,當(dāng)實(shí)際值超出設(shè)定的報警值時進(jìn)行微信推送,使設(shè)備管理人員第一時間知道設(shè)備出現(xiàn)異常,從而及時采取處理措施。

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                                                                         圖 4 系統(tǒng)界面圖

  6 結(jié)束語

  該自動巡檢系統(tǒng)采用智能化的無線IOT技術(shù),通過智能 傳感器將設(shè)備狀態(tài)信號采集到具有邊緣計(jì)算功能的智能終 端,再由智能網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)上傳到云端的系統(tǒng)平臺,數(shù)據(jù)經(jīng)過 分析后,以工業(yè)APP展示和異常推送。與傳統(tǒng)人工巡檢的方 法相比,該系統(tǒng)具有無間斷、準(zhǔn)確、及時的特點(diǎn),通過大數(shù) 據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)預(yù)警,促進(jìn)了設(shè)備故障預(yù)處理 和計(jì)劃性維護(hù),從而保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。該技術(shù)是一種 智能化的設(shè)備巡檢技術(shù),通用性強(qiáng),現(xiàn)場施工方便,可簡單 復(fù)制和推廣,是玻璃行業(yè)智能化設(shè)備管理的先進(jìn)方法。


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