CN107102604A - 一种设备监控方法、装置及*** - Google Patents

一种设备监控方法、装置及*** Download PDF

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赵邦国
杨铭
刘道学
李福健
楚跃峰
沈翔
王步云
胡伟
张忆晨
吴艳
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Abstract

本发明公开了一种设备监控方法、装置及***，通过获取传感器回传的对目标设备的监控数据；根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。本申请利用BIM模型实现了对目标设备工作状态及各组成构件的可视化展示，便于监控人员实时了解目标设备的工作状态，以及各构件的实时动态，实现远程对目标设备进行监控和管理的目的。

Description

一种设备监控方法、装置及***
技术领域
本发明涉及安全监控技术领域，更具体的说，是涉及一种设备监控方法、装置及***。
背景技术
近年来，随着铁路行业的迅速发展，铁路建设工作也取得了很大的成就。铁路建设工作中，铁路架桥设备的施工，是尤为重要且复杂的一项内容。
在繁忙铁路干线进行大型机械化架桥作业日渐成为铁路桥梁施工普遍采用的作业方式。面对繁重的施工作业，如何对架桥机进行安全监控、直观展现架桥机的工作状态，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种设备监控方法、装置及***，以实现对设备如架桥机进行安全监控、直观展示设备工作状态的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种设备监控方法，包括：
获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
优选地，还包括：
根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
优选地，所述通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记，包括：
以颜色标记的形式，对所述BIM模型中所述目标构件进行标记。
优选地，所述获取传感器回传的对目标设备的监控数据，包括：
获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
优选地，所述目标设备为架桥机，所述传感器包括：风速传感器、倾角传感器、水平传感器、电压传感器、液/油压传感器、重量传感器、位移传感器、定位传感器、断丝传感器中的任意一项或多项。
一种设备监控装置，包括：
监控数据获取单元，用于获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
工作状态确定单元，用于根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
模型驱动单元，用于根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
优选地，还包括：
告警判断单元，用于根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
告警数据生成单元，用于在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
标记单元，用于利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
优选地，所述标记单元包括：
颜色标记单元，用于以颜色标记的形式，对所述BIM模型中所述目标构件进行标记。
优选地，所述监控数据获取单元包括：
第一监控数据获取子单元，用于获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
一种设备监控***，包括：设置于目标设备上的传感器、数据服务器及与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型；其中，
所述传感器用于，将对目标设备的监控数据发送至所述数据服务器；
所述数据服务器用于，根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型；
所述BIM模型用于，对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种设备监控方法，通过获取传感器回传的对目标设备的监控数据；根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。本申请利用BIM模型实现了对目标设备工作状态及各组成构件的可视化展示，便于监控人员实时了解目标设备的工作状态，以及各构件的实时动态，实现远程对目标设备进行监控和管理的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种设备监控***架构示意图；
图2示例了架桥机在BIM模型中的显示效果；
图3示例了设备监控方法的流程图；
图4示例了设备监控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请公开了一种设备监控方案，能够实现对设备的远程安全监控。被监控的设备可以是工程设备，如架桥机等。参见图1，图1为本申请实施例公开的一种设备监控***架构示意图。
如图1所示，该***可以包括：
设置于目标设备上的传感器1、数据服务器2及与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型3；其中，
所述传感器1用于，将对目标设备的监控数据发送至所述数据服务器2；
所述数据服务器2用于，根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型3；
所述BIM模型3用于，对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
其中，传感器1的个数可以是多个，传感器1的种类也不限定，示例如，传感器可以包括：风速传感器、倾角传感器、水平传感器、电压传感器、液/油压传感器、重量传感器、断丝传感器中的任意一项或多项。不同类型的传感器用于采集不同类型的数据。
通过传感器1对目标设备进行监控，以获取目标设备的各类型数据。
传感器1获取到对目标设备的监控数据之后发送给数据服务器2，由数据服务器2根据监控数据，确定目标设备当前的工作状态。具体地，根据目标设备的不同，其工作状态也可以分为多种，如当目标设备为架桥机时，其工作状态可以包括：过孔、喂梁、提梁、落梁。
本申请实施例中引入了(Building Information Modeling，建筑信息模型)BIM模型。BIM模型以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
在此基础上，本申请可以利用目标设备的工作状态及监控数据来驱动与所述目标设备对应的BIM模型3。
需要说明的是，目标设备对应的BIM模型中，将目标设备以若干构件的形式进行展示。通过驱动BIM模型3，使得BIM模型3可以对组成目标设备的各构件进行可视化展示。
进一步的，本申请还可以通过(Geographic Information System，地理信息***)GIS***，采集目标设备所处地理位置的地理分布数据进行采集，以及利用无人机等对相应地理区域进行三维立体影像采集，进而利用采集的数据在BIM模型中构建三维地理信息，真实还原目标设备在实际物理空间的面貌。
本发明实施例公开的设备监控***，通过获取传感器回传的对目标设备的监控数据；根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。本申请利用BIM模型实现了对目标设备工作状态及各组成构件的可视化展示，便于监控人员实时了解目标设备的工作状态，以及各构件的实时动态，实现远程对目标设备进行监控和管理的目的。
可选的，本申请可以通过工业通信***ModBus网络构建专有通信网络，进而将传感器获取的监控数据通过该网络传输至数据服务器。
本申请可以将全国各地所需监控的目标设备都添加到建立的通信网络中，进而各目标设备均可以使用该通信网络进行数据的回传。
进一步可选的，本申请的数据服务器2还可以预先存储目标设备的基础属性数据，如目标设备各构件的承重等，进而数据服务器2还可以用于，根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常。
数据服务器2获取到监控数据，进而可以对目标设备的各构件进行告警判断，根据构件的监控数据及构件的基础属性数据，判断构建是否正常运行。示例如，目标设备的钢丝绳允许吊重最大值为20.75T，而监控数据显示当前吊重超过20.75T，则表示钢丝绳构件当前处于非正常运行状态。
数据服务器2在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据。进而，利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
一种可选的示例如图2所示：
图2示例了架桥机在BIM模型中的显示效果。假设数据服务器2生成了钢丝绳构件的告警数据，则BIM模型将钢丝绳构件在图中进行标记。具体可以是颜色标记，如将钢丝绳构件标记为红色。
进一步可选的，数据服务器2还可以根据监控数据来分析组成目标设备的各构件的状态，如目标设备为架桥机，包括钢丝绳构件，通过监控数据可以分析得到钢丝绳构件的状态包括：起吊、下方等。
在此基础上，BIM模型进一步还可以将构件的监控数据及状态进行显示。仍参见图2所示，其中显示了钢丝绳构件的监控数据及状态：吊重：20.75T；状态：左移；断丝：3根；横向位移：28.6。
本申请实施例公开的设备监控***，通过在BIM模型中对目标设备的各构件进行可视化展示，并对告警构件进行标记显示，便于操作者和管理者更好管理目标设备。
接下来，本申请实施例从数据服务器的角度介绍了一种设备监控方法，参见图3，图3示例了设备监控方法的流程图。
如图3所示，该方法包括：
步骤S300、获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
步骤S310、根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
步骤S320、根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
本发明实施例公开的设备监控方法，通过获取传感器回传的对目标设备的监控数据；根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。本申请利用BIM模型实现了对目标设备工作状态及各组成构件的可视化展示，便于监控人员实时了解目标设备的工作状态，以及各构件的实时动态，实现远程对目标设备进行监控和管理的目的。
在上述实施例的基础上，本申请的方法还可以包括：
S1、根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
具体地，通过对比监控数据以及基础属性数据，可以确定目标设备的各构件是否正常。可以理解的是，当构件的监控数据值超过其基础属性阈值时，则该构件处于非正常运行状态，即构件不正常。
S2、在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
S3、利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
具体地，可以在BIM模型中对目标构件进行告警标记，如利用颜色标记目标构件，以提示该目标构件当前处于非正常运行状态。
可选的，上述步骤中获取传感器回传的对目标设备的监控数据的过程，具体可以包括：
获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
一种可选的应用场景中，上述目标设备可以为架桥机，基于此，所述传感器可以包括：风速传感器、倾角传感器、水平传感器、电压传感器、液/油压传感器、重量传感器、位移传感器、定位传感器、断丝传感器中的任意一项或多项。
上述本申请公开的实施例中详细描述了方法，对于本申请的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。
参见图4，图4示例了设备监控装置的结构示意图。
如图4所示，该装置可以包括：
监控数据获取单元41，用于获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
工作状态确定单元42，用于根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
模型驱动单元43，用于根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
本发明实施例公开的设备监控装置，通过获取传感器回传的对目标设备的监控数据；根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。本申请利用BIM模型实现了对目标设备工作状态及各组成构件的可视化展示，便于监控人员实时了解目标设备的工作状态，以及各构件的实时动态，实现远程对目标设备进行监控和管理的目的。
优选地，本申请的装置还可以包括：
告警判断单元，用于根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
告警数据生成单元，用于在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
标记单元，用于利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
可选的，所述标记单元可以包括：
颜色标记单元，用于以颜色标记的形式，对所述BIM模型中所述目标构件进行标记。
可选的，所述监控数据获取单元可以包括：
第一监控数据获取子单元，用于获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种设备监控方法，其特征在于，包括：
获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记，包括：
以颜色标记的形式，对所述BIM模型中所述目标构件进行标记。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取传感器回传的对目标设备的监控数据，包括：
获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标设备为架桥机，所述传感器包括：风速传感器、倾角传感器、水平传感器、电压传感器、液/油压传感器、重量传感器、位移传感器、定位传感器、断丝传感器中的任意一项或多项。
6.一种设备监控装置，其特征在于，包括：
监控数据获取单元，用于获取传感器回传的对目标设备的监控数据；
工作状态确定单元，用于根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；
模型驱动单元，用于根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型，并通过所述BIM模型对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
告警判断单元，用于根据所述监控数据以及预置的所述目标设备的基础属性数据，确定所述目标设备的各构件是否正常；
告警数据生成单元，用于在确定目标构件不正常时，生成目标构件的告警数据；
标记单元，用于利用所述告警数据驱动所述BIM模型，并通过所述BIM模型对所述目标构件进行标记。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标记单元包括：
颜色标记单元，用于以颜色标记的形式，对所述BIM模型中所述目标构件进行标记。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述监控数据获取单元包括：
第一监控数据获取子单元，用于获取传感器通过工业通信***ModBus网络回传的对目标设备的监控数据。
10.一种设备监控***，其特征在于，包括：设置于目标设备上的传感器、数据服务器及与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型；其中，
所述传感器用于，将对目标设备的监控数据发送至所述数据服务器；
所述数据服务器用于，根据所述监控数据，确定所述目标设备当前的工作状态；根据所述监控数据以及所述目标设备当前的工作状态，驱动与所述目标设备对应的建筑信息BIM模型；
所述BIM模型用于，对组成所述目标设备的各构件进行可视化展示。
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