CN109711569A - 一种烟草设备巡检历史数据处理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟草设备巡检历史数据处理***及方法，属于烟草设备巡检技术领域。该***包括烟草加工设备、设备控制***、设备巡检***和智能移动终端；烟草加工设备上连接有多个传感器，且烟草加工设备上设有NFC标签；智能移动终端分别与设备巡检***、设备控制***相连；智能移动终端还包括NFC标签识别模块、第一控制模块、第一数据收发模块、故障设备数据点提取模块、历史数据采集模块、历史数据处理模块等结构。本发明通过智能移动终端从设备控制***中采集与设备故障和异常相关的数据点的历史数据记录，并进行进一步的分析处理和呈现，确保巡检工作的有效、准确和及时，进一步提高烟草加工设备维保的工作效率，降低设备故障停机时间。

Description

一种烟草设备巡检历史数据处理***及方法

技术领域

本发明属于烟草设备巡检技术领域，具体涉及一种烟草设备巡检历史数据处理***及方法，特别涉及一种基于智能移动终端的烟草设备巡检历史数据处理***及方法。

背景技术

设备巡检是烟草加工生产线设备管理业务的重要组成部分，是保障生产线设备正常、稳定运行，生产加工过程各项指标平稳的基本工作手段。通过设备巡检可以使设备管理人员在现场掌握烟草设备运行状况，及时发现并分析设备运过程中存在的隐患和故障，便于及时采取有效措施，确保生产线的稳定运行。

巡检过程中的历史数据是指设备运行过程中能够通过传感器检测到的各类仪器仪表、执行机构、器件等根据设备运行状态随时间变化的数据点的历史记录，如：某个阀门开度一个小时、一天或一年的数据记录。一般情况下，烟草加工生产线各数据采集点的历史记录存储在数据库中。烟草加工生产线设备巡检过程中，当巡检人员发现或判断设备运行处于异常或故障状态时，巡检人员可以通过观测、处理各数据点一段时间范围内的历史数据来对异常和故障原因进行分析和判断，通常情况下可以快速定位故障，对设备异常或故障进行及时处置，从而降低设备故障停机时间。

目前，大多数烟草生产企业的设备巡检工作基本通过人工来进行管理和执行。巡检工作不到位、不准时，巡检效率低下。部分企业通过实施设备巡检***，通过信息化的手段来管理巡检过程。但是，在历史数据处理方面，巡检人员通常需要通过现场操作员终端（HMI，人机操作界面），通过趋势的方式查看各类数据一段时间内历史数据的变化情况来进行分析判断。这种模式下，历史数据处理和分析过程不灵活，缺乏有效的技术手段对历史数据进行进一步的计算处理和分析判断，难以对设备的异常和故障原因进行高效准确的排查和定位。

随着移动互联网和计算机通讯技术的发展，智能移动终端(智能手机、平板)的通信能力和计算处理能力得到了极大的提高，智能移动终端已广泛应用到工业现场。NFC(Near Field Communication,近距离无线通讯技术)技术已被大多智能移动终端厂商支持。NFC标签可以用于定位需要巡检的设备，通过智能移动终端与NFC技术结合的方法，可以较为方便的通过智能移动终端来完成现场设备巡检工作，提高设备巡检的工作效率，跟踪巡检工作的完成情况。但这些方法的应用仍未能较好的解决巡检过程中历史数据处理的问题。因此如何克服现有技术的不足是目前烟草设备巡检技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于智能移动终端的烟草设备巡检历史数据处理***及方法，当设备出现异常或故障时，可以通过智能移动终端实现各相关数据点历史数据的采集、处理、分析计算和呈现，辅助巡检人员在生产现场准确定位异常，快速排查异常和故障发生的原因。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种烟草设备巡检历史数据处理***，包括烟草加工设备、设备控制***、设备巡检***和智能移动终端；

烟草加工设备上连接有多个传感器，且烟草加工设备上设有NFC标签；

智能移动终端分别与设备巡检***、设备控制***相连；

设备控制***用于控制烟草加工设备工作，还用于从传感器获取实时数据并存储；

智能移动终端包括NFC标签识别模块、第一控制模块、第一数据收发模块、故障设备数据点提取模块、历史数据采集模块、历史数据处理模块；第一控制模块分别与NFC标签识别模块、第一数据收发模块、故障设备数据点提取模块、历史数据采集模块、历史数据处理模块相连，用于控制NFC标签识别模块、第一数据收发模块、故障设备数据点提取模块、历史数据采集模块、历史数据处理模块的工作；

历史数据采集模块还分别与故障设备数据点提取模块、历史数据处理模块相连；

NFC标签识别模块用于识别NFC标签获取巡检设备特征码，然后通过第一数据收发模块发送至设备巡检***中；

故障设备数据点提取模块用于输入故障设备特征码，然后通过第一数据收发模块发送至设备巡检***中；设备巡检***中解析设备特征码得到该故障设备的数据点后，再发送至第一数据收发模块中，并通过第一控制模块，发送至故障设备数据点提取模块中；

历史数据采集模块用于根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点通过第一数据收发模块发送至设备控制***中，并从设备控制***采集历史数据；

历史数据处理模块用于根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并通过第一数据收发模块发送至设备巡检***中；

第一数据收发模块用于智能移动终端与设备巡检***、设备控制***之间的通讯；

设备巡检***用于解析设备特征码，得到巡检任务或设备数据点，并发送到智能移动终端中，还用于存储设备故障原因。

进一步，优选的是，智能移动终端分别与设备巡检***、设备控制***通过烟草加工设备所在车间的工业以太网进行相互之间的网络通讯。

进一步，优选的是，所述的传感器的种类包括物料流量传感器、物料温度传感器、滚筒转速传感器和阀门开度传感器。

进一步，优选的是，智能移动终端为智能手机或平板。

进一步，优选的是，历史数据处理模块中预存有故障查找规则，还可以设置故障查找新规则，并根据故障查找新规则进行处理分析。

本发明同时提供一种烟草设备巡检历史数据处理方法，采用上述烟草设备巡检历史数据处理***，包括如下步骤：

步骤（1），巡检人员通过智能移动终端的NFC标签识别模块扫描安装在烟草加工设备上的NFC标签，从NFC标签中获取巡检设备特征码后发送给设备巡检***，获取巡检任务并执行巡检过程；

步骤（2），巡检工作过程中，若发现设备运行出现故障，需要分析历史数据时，巡检人员通过智能移动终端的故障设备数据点提取模块向设备巡检***发送请求，设备巡检***将该故障设备的数据点发送到智能移动终端的故障设备数据点提取模块中；

步骤（3），巡检人员通过智能移动终端的历史数据采集模块根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点，从设备控制***采集历史数据；

步骤（4），巡检人员通过智能移动终端的历史数据处理模块根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并发送至设备巡检***中存储。

本发明中巡检任务可以为由多个工作步骤组成，每个工作步骤规定了具体的巡检内容。巡检任务由设备巡检***制定并维护，并定义了所述巡检任务与烟草加工设备数据点间的关联关系。本发明设备巡检***的内部结构不做具体介绍，为现有技术。

本发明中的数据点可以包括器件名称，数据点编号、数据点名称、计量单位等信息，但不限于此，与安装在烟草加工设备上的各个传感器检测值对应。数据点存储在所述设备巡检***中。

历史数据处理模块处理分析过程中，可以对历史数据的数据样本进行截取，包括但不限于根据时间范围截取和根据数据值范围进行截取；还可以对历史数据的样本数据或截取后的样本数据进行进一步的分析计算，包括但不限于传统的数据分析算法和自定义的数据分析算法。

设备故障原因可以从历史数据处理模块中得到，也可以是人为的根据历史数据由经验判断得到。如根据设置故障查找新规则，那么可能会出现查找不到故障的情况，此时，可以人为的根据历史数据由经验判断得到设备故障原因可。

本发明所述的故障包括设备故障和设备异常两种情况。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明提供的烟草设备巡检历史数据处理***及方法，充分利用智能移动终端无线通信、计算处理和现场操作的便利性，通过智能移动终端从设备控制***中采集与设备故障和异常相关的数据点的历史数据记录，并进行进一步的处理、分析计算和呈现，辅助巡检人员排查问题、分析原因，确保巡检工作的有效、准确和及时，进一步提高烟草加工设备维保的工作效率，降低设备故障停机时间。

附图说明：

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其它的附图。

图1为本发明烟草设备巡检历史数据处理***的结构示意图；

图2为本发明烟草设备巡检历史数据处理***方法的流程图；

其中，10、烟草加工设备；101、传感器；102、NFC标签；20、设备控制***；30、设备巡检***；301、智能移动终端；302、NFC标签识别模块；303、第一控制模块；304、第一数据收发模块；305、故障设备数据点提取模块；306、历史数据采集模块；307、历史数据处理模块。其中，箭头方向为数据或信号走向。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

如图1所示，1、一种烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，包括烟草加工设备10、设备控制***20、设备巡检***30和智能移动终端301；

烟草加工设备10上连接有多个传感器101，且烟草加工设备10上设有NFC标签102；

智能移动终端301分别与设备巡检***30、设备控制***20相连；

设备控制***20用于控制烟草加工设备10工作，还用于从传感器101获取实时数据并存储；

智能移动终端301包括NFC标签识别模块302、第一控制模块303、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307；第一控制模块303分别与NFC标签识别模块302、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307相连，用于控制NFC标签识别模块302、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307的工作；

历史数据采集模块306还分别与故障设备数据点提取模块305、历史数据处理模块307相连；

NFC标签识别模块302用于识别NFC标签102获取巡检设备特征码，然后通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；

故障设备数据点提取模块305用于输入故障设备特征码，然后通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；设备巡检***30中解析设备特征码得到该故障设备的数据点后，再发送至第一数据收发模块304中，并通过第一控制模块303，发送至故障设备数据点提取模块305中；

历史数据采集模块306用于根据故障设备数据点提取模块305提取得到的故障设备数据点通过第一数据收发模块304发送至设备控制***20中，并从设备控制***20采集历史数据；

历史数据处理模块307用于根据历史数据采集模块306采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；

第一数据收发模块304用于智能移动终端301与设备巡检***30、设备控制***20之间的通讯；

设备巡检***30用于解析设备特征码，得到巡检任务或设备数据点，并发送到智能移动终端301中，还用于存储设备故障原因。

一种烟草设备巡检历史数据处理方法，采用上述烟草设备巡检历史数据处理***，包括如下步骤：

步骤（1），巡检人员通过智能移动终端的NFC标签识别模块扫描安装在烟草加工设备上的NFC标签，从NFC标签中获取巡检设备特征码后发送给设备巡检***，获取巡检任务并执行巡检过程；

步骤（2），巡检工作过程中，若发现设备运行出现故障，需要分析历史数据时，巡检人员通过智能移动终端的故障设备数据点提取模块向设备巡检***发送请求，设备巡检***将该故障设备的数据点发送到智能移动终端的故障设备数据点提取模块中；

步骤（3），巡检人员通过智能移动终端的历史数据采集模块根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点，从设备控制***采集历史数据；

步骤（4），巡检人员通过智能移动终端的历史数据处理模块根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并发送至设备巡检***中存储。

实施例2

如图1所示，1、一种烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，包括烟草加工设备10、设备控制***20、设备巡检***30和智能移动终端301；

烟草加工设备10上连接有多个传感器101，且烟草加工设备10上设有NFC标签102；

智能移动终端301分别与设备巡检***30、设备控制***20相连；

设备控制***20用于控制烟草加工设备10工作，还用于从传感器101获取实时数据并存储；

智能移动终端301包括NFC标签识别模块302、第一控制模块303、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307；第一控制模块303分别与NFC标签识别模块302、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307相连，用于控制NFC标签识别模块302、第一数据收发模块304、故障设备数据点提取模块305、历史数据采集模块306、历史数据处理模块307的工作；

历史数据采集模块306还分别与故障设备数据点提取模块305、历史数据处理模块307相连；

NFC标签识别模块302用于识别NFC标签102获取巡检设备特征码，然后通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；

故障设备数据点提取模块305用于输入故障设备特征码，然后通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；设备巡检***30中解析设备特征码得到该故障设备的数据点后，再发送至第一数据收发模块304中，并通过第一控制模块303，发送至故障设备数据点提取模块305中；

历史数据采集模块306用于根据故障设备数据点提取模块305提取得到的故障设备数据点通过第一数据收发模块304发送至设备控制***20中，并从设备控制***20采集历史数据；

历史数据处理模块307用于根据历史数据采集模块306采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并通过第一数据收发模块304发送至设备巡检***30中；

第一数据收发模块304用于智能移动终端301与设备巡检***30、设备控制***20之间的通讯；

设备巡检***30用于解析设备特征码，得到巡检任务或设备数据点，并发送到智能移动终端301中，还用于存储设备故障原因。

智能移动终端301分别与设备巡检***30、设备控制***20通过烟草加工设备10所在车间的工业以太网进行相互之间的网络通讯。

所述的传感器101的种类包括物料流量传感器、物料温度传感器、滚筒转速传感器和阀门开度传感器。

智能移动终端301为智能手机或平板。

历史数据处理模块307中预存有故障查找规则，还可以设置故障查找新规则，并根据故障查找新规则进行处理分析。

一种烟草设备巡检历史数据处理方法，采用上述烟草设备巡检历史数据处理***，包括如下步骤：

步骤（1），巡检人员通过智能移动终端的NFC标签识别模块扫描安装在烟草加工设备上的NFC标签，从NFC标签中获取巡检设备特征码后发送给设备巡检***，获取巡检任务并执行巡检过程；

步骤（2），巡检工作过程中，若发现设备运行出现故障，需要分析历史数据时，巡检人员通过智能移动终端的故障设备数据点提取模块向设备巡检***发送请求，设备巡检***将该故障设备的数据点发送到智能移动终端的故障设备数据点提取模块中；

步骤（3），巡检人员通过智能移动终端的历史数据采集模块根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点，从设备控制***采集历史数据；

步骤（4），巡检人员通过智能移动终端的历史数据处理模块根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并发送至设备巡检***中存储。

应用实例

如图1所示，设备巡检***30、智能移动终端301、设备控制***20均接入烟草加工设备所在车间的工业以太网进行相互之间的网络通讯；智能移动终端301为支持NFC通信的移动终端，如：智能手机、平板，采用WiFi的方式接入车间工业以太网；设备控制***20通过专有协议的控制网络与烟草加工设备10及其所有电气执行机构、各类传感器101进行通讯，完成设备执行动作控制和工艺加工控制，如：电机控制、阀门控制、温度控制等。传感器101的实时数据统一存储在设备控制***20中的PLC中。

该应用实例烟草设备巡检历史数据处理方法，包括如下步骤：

步骤（1），巡检人员通过智能移动终端的NFC标签识别模块扫描安装在烟草加工设备上的NFC标签，从NFC标签中获取巡检设备特征码后发送给设备巡检***，获取巡检任务并执行巡检过程；

步骤（2），巡检工作过程中，若发现设备运行出现故障，需要分析历史数据时，巡检人员通过智能移动终端的故障设备数据点提取模块向设备巡检***发送请求，设备巡检***将该故障设备的数据点发送到智能移动终端的故障设备数据点提取模块中；

步骤（3），巡检人员通过智能移动终端的历史数据采集模块根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点，从设备控制***采集历史数据；

步骤（4），巡检人员通过智能移动终端的历史数据处理模块根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并发送至设备巡检***中存储。流程图如图2所示，图2仅为本发明方法的一个示例，并不能作为对本发明方法的限制。同时，图2中发现设备异常或故障前的步骤采用先用方法即可，本发明对此不做特殊限制。

历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析可以得到数据变化趋势、分析图表、分析计算结果等。

设备故障原因作为巡检任务的执行结果保存，便于考核评价及为后续设备维保业务提供支撑。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，包括烟草加工设备（10）、设备控制***（20）、设备巡检***（30）和智能移动终端（301）；

烟草加工设备（10）上连接有多个传感器（101），且烟草加工设备（10）上设有NFC标签（102）；

智能移动终端（301）分别与设备巡检***（30）、设备控制***（20）相连；

设备控制***（20）用于控制烟草加工设备（10）工作，还用于从传感器（101）获取实时数据并存储；

智能移动终端（301）包括NFC标签识别模块（302）、第一控制模块（303）、第一数据收发模块（304）、故障设备数据点提取模块（305）、历史数据采集模块（306）、历史数据处理模块（307）；第一控制模块（303）分别与NFC标签识别模块（302）、第一数据收发模块（304）、故障设备数据点提取模块（305）、历史数据采集模块（306）、历史数据处理模块（307）相连，用于控制NFC标签识别模块（302）、第一数据收发模块（304）、故障设备数据点提取模块（305）、历史数据采集模块（306）、历史数据处理模块（307）的工作；

历史数据采集模块（306）还分别与故障设备数据点提取模块（305）、历史数据处理模块（307）相连；

NFC标签识别模块（302）用于识别NFC标签（102）获取巡检设备特征码，然后通过第一数据收发模块（304）发送至设备巡检***（30）中；

故障设备数据点提取模块（305）用于输入故障设备特征码，然后通过第一数据收发模块（304）发送至设备巡检***（30）中；设备巡检***（30）中解析设备特征码得到该故障设备的数据点后，再发送至第一数据收发模块（304）中，并通过第一控制模块（303），发送至故障设备数据点提取模块（305）中；

历史数据采集模块（306）用于根据故障设备数据点提取模块（305）提取得到的故障设备数据点通过第一数据收发模块（304）发送至设备控制***（20）中，并从设备控制***（20）采集历史数据；

历史数据处理模块（307）用于根据历史数据采集模块（306）采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并通过第一数据收发模块（304）发送至设备巡检***（30）中；

第一数据收发模块（304）用于智能移动终端（301）与设备巡检***（30）、设备控制***（20）之间的通讯；

设备巡检***（30）用于解析设备特征码，得到巡检任务或设备数据点，并发送到智能移动终端（301）中，还用于存储设备故障原因。

2.根据权利要求1所述的烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，智能移动终端（301）分别与设备巡检***（30）、设备控制***（20）通过烟草加工设备（10）所在车间的工业以太网进行相互之间的网络通讯。

3.根据权利要求1所述的烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，所述的传感器（101）的种类包括物料流量传感器、物料温度传感器、滚筒转速传感器和阀门开度传感器。

4.根据权利要求1所述的烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，智能移动终端（301）为智能手机或平板。

5.根据权利要求1所述的烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，历史数据处理模块（307）中预存有故障查找规则，还可以设置故障查找新规则，并根据故障查找新规则进行处理分析。

6.一种烟草设备巡检历史数据处理方法，采用权利要求1~5任意一项所述的烟草设备巡检历史数据处理***，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1），巡检人员通过智能移动终端的NFC标签识别模块扫描安装在烟草加工设备上的NFC标签，从NFC标签中获取巡检设备特征码后发送给设备巡检***，获取巡检任务并执行巡检过程；

步骤（2），巡检工作过程中，若发现设备运行出现故障，需要分析历史数据时，巡检人员通过智能移动终端的故障设备数据点提取模块向设备巡检***发送请求，设备巡检***将该故障设备的数据点发送到智能移动终端的故障设备数据点提取模块中；

步骤（3），巡检人员通过智能移动终端的历史数据采集模块根据故障设备数据点提取模块提取得到的故障设备数据点，从设备控制***采集历史数据；

步骤（4），巡检人员通过智能移动终端的历史数据处理模块根据历史数据采集模块采集来的数据进行处理分析，得到设备故障原因，并发送至设备巡检***中存储。