CN110620813A - 一种基于NBIoT的设备故障报警系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于NBIoT的设备故障报警系统和方法，该系统包括云服务端、智能网关、多个浏览客户端和多个被监控设备，所述的云服务端分别连接多个浏览客户端，所述的智能网关分别通过Modbus连接多个被监控设备，所述的智能网关和云服务端通过NBIoT连接。与现有技术相比，本发明通过基于NBIoT连接云服务端和智能网关对每个被监控设备的状态进行全时段全方位的统一远程监控，消除了人工巡检容易遗漏和不够及时的问题，降低了用工成本。

Description

一种基于NBIoT的设备故障报警系统和方法

技术领域

本发明涉及报警装置技术领域，尤其是涉及一种基于NBIoT的设备故障报警系统和方法。

背景技术

目前的各类生产设备、设施虽然都具有完善的故障、报警机制，但基于其自身的协议限制，其故障、报警展示的方式比较局限，一般都为设备上本地的仪表、警示灯或蜂鸣装置，较远程的报警也仅呈现在局限于以ModBus(Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司，现在的施耐德电气于1979年为使用可编程逻辑控制器通信而发表，Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式)协议组成的局域网内的上位机软件。而这些故障和报警信息都需要专人不间断地巡查、处理，以防遗漏报警信息，影响生产质量，严重的甚至造成安全事故。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于NBIoT的设备故障报警系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于NBIoT的设备故障报警系统，包括云服务端、智能网关、多个浏览客户端和多个被监控设备，所述的云服务端分别连接多个浏览客户端，所述的智能网关分别通过Modbus连接多个被监控设备，所述的智能网关和云服务端通过NBIoT连接。

进一步地，所述的云服务端是基于Web服务的中央处理平台，用于接收智能网关采集的被监控设备数据，并通过设定规则及应用逻辑对被监控设备数据进行实时运算和处理，判断该被监控设备是否处于报警状态或者其运行状态数据的读值是否处于报警阈值范围，若是，则发出报警信息，根据设定预案执行指令。

进一步地，所述的发出报警信息包括通过邮件、短信和微信向设定的终端发送出预设的通告。

进一步地，所述的云服务端在发出警报信息的同时接受已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关。

进一步地，所述的被监控设备包括自检装置，该自检装置通过Modbus协议传输被监控设备的运行状态数据至智能网关。

进一步地，所述的浏览客户端为电脑浏览器或手机浏览器。

一种如权利要求1所述的基于NBIoT的设备故障报警方法，包括以下步骤：

S1、被监控设备将自身的运行状态数据通过智能网关传输至云服务端；

S2、云服务端判断被监控设备的运行状态参数是否处于报警阈值范围内或处于报警状态，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S2；

S3、记录报警读值、发出报警信息并根据设定预案执行指令；

进一步地，还包括以下步骤：

S4、云服务端接收已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关；

S5、智能网关下发控制动作和操作指令至被监控设备。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过基于NBIoT连接云服务端和智能网关对每个被监控设备的状态进行全时段全方位的统一远程监控，消除了人工巡检容易遗漏和不够及时的问题，降低了用工成本。

2、相比较传统故障巡检每个设备只能利用自检测进行报警，本发明通过服务端获取每个被监控设备的运行状态数据进行二次检测，为故障检测设置了冗余系统，能够进一步提高故障报警的安全性，提供更精准报警信息。

3、本发明通过云服务端记录所有的报警相关信息，为之后的数据统计、分析，建立数据模型，提供有效数据支撑。

4、报警发生后，本发明可根据事先设置的预案进行联动指令操作，达成自动化、智能化处理报警的功能，对紧急情况进行有效的处理措施，避免设备故障损失的扩大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种基于NBIoT的设备故障报警系统，包括云服务端、智能网关、多个浏览客户端和多个被监控设备。云服务端分别连接多个浏览客户端，智能网关分别通过Modbus连接多个被监控设备，智能网关和云服务端通过NBIoT连接。本系统的工作过程为采用具有NBIoT联网技术的智能网关将被监控设备的数据通过长连接实时传输给云服务端，然后云服务端通过设定的规则对数据进行实时运算，对满足触发报警条件的数据，及时进行记录、通告、执行等一系列的报警动作。

NBIoT(窄带物联网)支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NBIoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，通过NBIoT连接的智能网关和云服务端能够降低网络的部署成本，实现平滑升级。

被监控设备即为传统的工业生产中的设施和设备，自身具有自检装置，具有完善的运行、报警功能，遵守工业领域的通讯标准，可将自身的各参数读值及状态通过Modbus等相关协议传输给智能网关。

智能网关遵守工业领域的通讯标准如Modbus等协议，可以将所连接的被监控设备的各参数读值及状态进行采集，并且具备NBIoT联网技术，能够与云服务端建立长连接，将采集上来的数据实时上传至云服务端，同时也可接收云服务端发来的指令，并将其传递给所连接的被监控设备。

云服务端是基于Web服务的中央处理平台，用于接收智能网关采集的被监控设备数据，并通过设定规则及应用逻辑对被监控设备数据进行实时运算和处理，判断该被监控设备是否处于报警状态，或者其运行状态数据的读值是否处于报警阈值范围，若是，则发出报警信息，根据设定预案执行指令。发出报警信息的方式包括通过邮件、短信和微信等向设定的终端发送出预设的通告。云服务端在发出警报信息的同时还能够接受已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关。

浏览客户端即为常见的电脑浏览器或者手机浏览器，输入相应网址，登录软件平台便可与云服务端连接，实时在线查看所连接的被监控设备的各参数读数及状态，并且能够接收到云服务端推送的报警消息，并对被监控设备进行远程控制操作。

在使用本报警系统时，云服务端是已存在的服务平台，当存在新设备需要被监控时，只需要将新设备和智能网关进行连接，智能网关通过NBIoT协议与云服务端进行唯一识别对接即完成通讯对接，用户仅需通过相应网址，登录后即可对其所属的被监控设备进行管控及报警监测。

如图2所示，本实施例的报警方法流程包括以下步骤：

步骤1、被监控设备将各参数及状态读数通过Modbus传输至智能网关；

步骤2、智能网关遵守标准工业协议采集设备数据，并通过NBIoT联网技术与云服务端建立长连接，实时将采集到的数据传给云服务端；

步骤3、云服务端遵守NBIoT联网技术与智能网关建立长连接，实时接收采集到的被监控设备数据，其中，云服务端在接收数据之前就预设好报警阈值及各种规则及报警处理预案；

步骤4、云服务端判断被监控设备数据是否处于报警阈值范围内，或者设备本身已经处于报警状态，若是，则执行步骤4，若否，则执行步骤5；

步骤5、首先记录触发了报警的读值及预设的其他需记录的相关数值，以备查阅，然后发出报警信息(邮件、短信、微信或终端推送)；

步骤6、云端服务根据步骤3已设置的预案，、对智能网关发送操作指令，对被监控设备进行相应控制动作；

步骤7、云服务端在发出报警信息的同时接收已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关，智能网关下发控制动作和操作指令至被监控设备。

相比较传统故障巡检每个设备只能利用自检测进行报警，本报警方法线通过被监控设备自身的自检装置进行第一次检测，然后通过服务端获取每个被监控设备的运行状态数据进行第二次检测，两次检测中任一结果均会出发报警，由此为故障检测设置了冗余系统，能够进一步提高故障报警的安全性，提供更精准报警信息。同时，当报警发生后，本实施例还可根据事先设置的预案进行联动指令操作，达成自动化、智能化处理报警的功能，对紧急情况进行有效的处理措施，避免设备故障损失的扩大。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，包括云服务端、智能网关、多个浏览客户端和多个被监控设备，所述的云服务端分别连接多个浏览客户端，所述的智能网关分别通过Modbus连接多个被监控设备，所述的智能网关和云服务端通过NBIoT连接。

2.根据权利要求1所述的基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，所述的云服务端是基于Web服务的中央处理平台，用于接收智能网关采集的被监控设备数据，并通过设定规则及应用逻辑对被监控设备数据进行实时运算和处理，判断该被监控设备是否处于报警状态或者其运行状态数据的读值是否处于报警阈值范围，若是，则发出报警信息，根据设定预案执行指令。

3.根据权利要求2所述的基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，所述的发出报警信息包括通过邮件、短信和微信向设定的终端发送出预设的通告。

4.根据权利要求2所述的基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，所述的云服务端在发出警报信息的同时接受已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关。

5.根据权利要求1所述的基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，所述的被监控设备包括自检装置，该自检装置通过Modbus协议传输被监控设备的运行状态数据至智能网关。

6.根据权利要求1所述的基于NBIoT的设备故障报警系统，其特征在于，所述的浏览客户端为电脑浏览器或手机浏览器。

7.一种根据权利要求1所述的基于NBIoT的设备故障报警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、被监控设备将自身的运行状态数据通过智能网关传输至云服务端；

S2、云服务端判断被监控设备的运行状态参数是否处于报警阈值范围内或处于报警状态，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S2；

S3、记录报警读值、发出报警信息并根据设定预案执行指令。

8.根据权利要求7所述的基于NBIoT的设备故障报警方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S4、云服务端接收已授权的浏览客户端对被监控设备下达的指令，并将指令传输至智能网关；

S5、智能网关下发控制动作和操作指令至被监控设备。