本發(fā)明涉及起重機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種起重機(jī)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前大多數(shù)的起重機(jī)，因其操作環(huán)境惡劣、作業(yè)頻繁、移動(dòng)式聯(lián)動(dòng)操作等特殊工藝特點(diǎn)，制約起重機(jī)的控制水平；使其大多停留在以人工操作為主的單車手動(dòng)操作模式，生產(chǎn)安全及可靠性差、效率低、協(xié)同生產(chǎn)管理模式落后，為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)帶來諸多不利影響。伴隨制造裝備業(yè)產(chǎn)品向大型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、規(guī)?；焖侔l(fā)展，自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)服務(wù)工作日益繁雜，無論是售后服務(wù)還是調(diào)試作業(yè)越來越復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的服務(wù)模式已難以滿足用戶快速、準(zhǔn)確、周到的技術(shù)支持要求。如果能夠研發(fā)出集遠(yuǎn)程故障診斷、維護(hù)指導(dǎo)、遠(yuǎn)程協(xié)助、大數(shù)據(jù)分析等功能為一體的智能化大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)，將全國(guó)各地的制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)管起來，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行的各種狀態(tài)，這樣可以將所有的起重機(jī)各類數(shù)據(jù)采集，整合到一個(gè)大數(shù)據(jù)處理模塊平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行綜合的整理、分析，得出一些更合理的判斷或者結(jié)果，指導(dǎo)起重機(jī)用戶更加合理有效的使用起重機(jī)，提高生產(chǎn)效率和維護(hù)效率。但現(xiàn)有的起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)只能對(duì)單臺(tái)起重機(jī)本體的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，沒有對(duì)本廠或者更大范圍的起重機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理及綜合大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計(jì)一種能夠?qū)Υ髤^(qū)域的起重機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理及綜合大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基于mhcims的大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)及其工作方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于mhcims的大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)，包括mhcims數(shù)據(jù)采集模塊和后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)，所述的后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)接收mhcims數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)；所述的mhcims數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)agent服務(wù)器連接到現(xiàn)場(chǎng)的plc系統(tǒng)采集起重機(jī)各傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)；所述的后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)包括大數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、基于b/s架構(gòu)的數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和終端用戶，所述的大數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)庫(kù)雙向連接，所述的大數(shù)據(jù)處理模塊輸入端接收mhcims數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)、其輸出端經(jīng)基于b/s架構(gòu)的數(shù)據(jù)服務(wù)模塊與終端用戶連接；所述的后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)設(shè)置多種數(shù)據(jù)通信接口，包括無線通信接口、有線通信接口和usb接口；所述的大數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、解碼、存儲(chǔ)、運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)，生成服務(wù)數(shù)據(jù)，并將服務(wù)數(shù)據(jù)通過基于b/s架構(gòu)的數(shù)據(jù)服務(wù)模塊發(fā)布給終端用戶。一種基于mhcims的大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：步驟1：plc系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備的起重機(jī)數(shù)據(jù)；所述的起重機(jī)數(shù)據(jù)包括在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)設(shè)備信息、起重機(jī)設(shè)備上各類保護(hù)信號(hào)、起重機(jī)工作狀態(tài)信息、操作信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息；步驟2：將采集的起重機(jī)數(shù)據(jù)反饋到agent服務(wù)器；即將plc系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)地址在agent服務(wù)器進(jìn)行通信設(shè)定；所述的地址指起重機(jī)數(shù)據(jù)在plc寄存器的采集地址；所述的通信指plc系統(tǒng)和agent服務(wù)器通過rs-485或者modbus通訊協(xié)議進(jìn)行通信，并預(yù)先在agent服務(wù)器設(shè)定與plc寄存器的采集地址一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)接收地址；步驟3：agent服務(wù)器將數(shù)值反饋到mhcims數(shù)據(jù)采集模塊，mhcims數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)采集的起重機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述的起重機(jī)數(shù)據(jù)的處理項(xiàng)包括如下項(xiàng)目：1)起重機(jī)的類型、技術(shù)參數(shù)；2)起重機(jī)主要設(shè)備清單；3)起重機(jī)的整機(jī)能耗：4)起重機(jī)供電端的電源電壓、電流；5)起重機(jī)的操作指令；6)起重機(jī)的吊運(yùn)載荷；7)起重機(jī)的工作循環(huán)次數(shù)；8)起重機(jī)的累積工作時(shí)間；9)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)工作循環(huán)次數(shù)；10)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)累積工作時(shí)間；11)起重機(jī)重要設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)：包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、主要控制設(shè)備和主要接觸器的動(dòng)作次數(shù)、動(dòng)作時(shí)間、設(shè)備累積工作時(shí)間和設(shè)備更換信息數(shù)據(jù)；12)起重機(jī)的故障報(bào)警；各處理項(xiàng)按照各自不同的處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，例如起重機(jī)的故障報(bào)警處理方法為：報(bào)警結(jié)構(gòu)：行車號(hào)-機(jī)構(gòu)-類別-代碼；報(bào)警發(fā)送方式：定時(shí)發(fā)送、實(shí)時(shí)發(fā)送或自定義發(fā)送；報(bào)警發(fā)送模式；報(bào)警發(fā)送時(shí)只發(fā)送故障代碼，或者發(fā)送故障代碼及相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)送內(nèi)容為每組多個(gè)模擬量，共發(fā)送15組數(shù)據(jù)，故障點(diǎn)開始的前2秒和后1秒，每200毫秒采集一次數(shù)據(jù)；步驟4：通過多種方式向大數(shù)據(jù)處理模塊傳輸起重機(jī)數(shù)據(jù)；步驟5：大數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)接收到的起重機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所述的分析包括解碼、存儲(chǔ)、運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)；分析項(xiàng)包括如下項(xiàng)目：1)工作能耗：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小工作能耗；2)載荷能耗：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小載荷能耗；3)起重機(jī)生產(chǎn)率：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小生產(chǎn)率；4)起重機(jī)的利用等級(jí)：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小利用等級(jí)；5)起重機(jī)載荷譜系數(shù)：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小載荷譜系數(shù)；6)起重機(jī)使用壽命：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小使用壽命；7)設(shè)備使用率：各類型起重機(jī)各種設(shè)備平均、最大、最小使用率；8)設(shè)備平均動(dòng)作次數(shù)：各類型起重機(jī)各種設(shè)備平均、最大、最小平均動(dòng)作次數(shù)；9)設(shè)備壽命：各種類型、各種品牌的設(shè)備的平均、最大、最小電氣壽命、機(jī)械壽命；10)起重機(jī)故障率：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小故障率，各起重機(jī)生產(chǎn)廠家起重機(jī)故障率；11)各類型故障故障率：各類型起重機(jī)的各類型故障平均、最大、最小故障率；步驟6：大數(shù)據(jù)處理模塊通過internet網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)布到終端用戶。進(jìn)一步地，步驟4所述的多種方式包括以下方式：數(shù)據(jù)直接拷貝傳輸方式、gprs傳輸方式和局域網(wǎng)傳輸方式；所述的數(shù)據(jù)直接拷貝傳輸方式如下：對(duì)于目前無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)備，支持直接數(shù)據(jù)拷貝，將采集到的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)出為規(guī)定格式并保存在存儲(chǔ)設(shè)備上，存儲(chǔ)設(shè)備接入到大數(shù)據(jù)處理模塊中通過導(dǎo)入方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到大數(shù)據(jù)處理模塊中；所述的規(guī)定格式包括行車型號(hào)、結(jié)構(gòu)、時(shí)間和數(shù)值；所述的gprs傳輸方式如下：將采集到的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)數(shù)據(jù)通過公用網(wǎng)絡(luò)gprs/3g網(wǎng)絡(luò)直接傳送到大數(shù)據(jù)處理模塊中；所述的局域網(wǎng)傳輸方式如下：將采集到的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)數(shù)據(jù)通過無線局域網(wǎng)傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)地面監(jiān)控中心ldc；地面監(jiān)控中心ldc接收起重機(jī)數(shù)據(jù)后通過專業(yè)網(wǎng)絡(luò)vpn或公用網(wǎng)絡(luò)將起重機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)處理模塊中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明通過對(duì)用戶現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)產(chǎn)生的問題數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉與分析，幫助用戶找到問題并提出解決方案，幫助現(xiàn)場(chǎng)人員提高維修效率，提升維修質(zhì)量；2、本發(fā)明通過對(duì)司機(jī)操作數(shù)據(jù)的提煉與分析，找出經(jīng)常出現(xiàn)誤操作司機(jī)人員和操作頻繁的司機(jī)人員，優(yōu)化、規(guī)范操作過程，增加設(shè)備壽命、降低故障率；3、本發(fā)明通過對(duì)設(shè)備壽命數(shù)據(jù)的提煉與分析，優(yōu)化常損壞設(shè)備項(xiàng)、設(shè)備壽命到期項(xiàng)、設(shè)備備件使用量，提高設(shè)備壽命、減少故障率、保證備件使用的充裕。4、本發(fā)明對(duì)效率數(shù)據(jù)的提煉與分析，找到運(yùn)行時(shí)間效率低、故障時(shí)間長(zhǎng)、吊載過重等的起重機(jī)，優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間、故障處理過程、吊載合理性，使系統(tǒng)更加高效、安全。5、綜上所述，本發(fā)明對(duì)處于遠(yuǎn)距離的起重機(jī)大量數(shù)據(jù)采集，同時(shí)自動(dòng)記錄用戶搜索記錄和提出相關(guān)問題的頻率，使起重機(jī)使用的效率有所提高。附圖說明圖1為本發(fā)明的方法流程圖。圖2為本發(fā)明的前端數(shù)據(jù)采集方法流程圖。圖3為本發(fā)明步驟4中數(shù)據(jù)發(fā)送和接收流程圖。圖4為mhcims與大數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)交互整體流程設(shè)計(jì)圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。圖1所示為本發(fā)明利用plc系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給mhcims系統(tǒng)來處理起重機(jī)上的數(shù)據(jù)，并通過有線、無線、拷貝等方式將數(shù)據(jù)拷貝到大數(shù)據(jù)處理模塊中。大數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解碼、存儲(chǔ)、運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)。大數(shù)據(jù)處理模塊通過internet網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)布到監(jiān)控終端。圖2所示為本發(fā)明的前端采集方法連接圖，①為mhcims通過調(diào)用agent庫(kù)文件綁定數(shù)據(jù)與agent服務(wù)器相連，②為agent服務(wù)器通過綁定數(shù)據(jù)在plc地址進(jìn)行綁定與plc相連，③為plc通過硬件與起重機(jī)相連。圖3所示的數(shù)據(jù)發(fā)送流程：將采集數(shù)據(jù)按mhcims配置情況進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，然后打包并加crc校驗(yàn)，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至gprs通訊設(shè)備，gprs通訊設(shè)備通過以太網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器數(shù)據(jù)接收端。數(shù)據(jù)接收流程：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)打包，通過以太網(wǎng)發(fā)送給gprs通訊設(shè)備,gprs再將通過串口以rs-485協(xié)議發(fā)送給mhcims并顯示。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)工作中，plc系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)如圖4，采集plc的數(shù)據(jù)包括司機(jī)操作數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、限位開關(guān)、門開關(guān)、超速開關(guān)等數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、重量數(shù)據(jù)等。以檔位數(shù)據(jù)為例，mhcims系統(tǒng)將進(jìn)行以下統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)正向1檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)正向2檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)正向3檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)正向4檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)反向1檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)反向2檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)反向3檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)反向4檔運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)；統(tǒng)計(jì)點(diǎn)動(dòng)操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)；統(tǒng)計(jì)違規(guī)操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)；統(tǒng)計(jì)聯(lián)動(dòng)操作時(shí)間與次數(shù)統(tǒng)計(jì)；得到以上數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)送到大數(shù)據(jù)處理模塊中。大數(shù)據(jù)處理模塊接收到以上數(shù)據(jù)后要按照起重機(jī)的類別、區(qū)域、時(shí)間等條件計(jì)算最大值、最小值、平均值、中值、均方差等數(shù)值，具體的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)提取內(nèi)容如下：1、具體采集數(shù)據(jù)內(nèi)容見下表：表1基礎(chǔ)采集項(xiàng)表檔位給定速度反饋觸發(fā)電壓電流值故障代碼控制板信息及版本號(hào)將前2秒及后1s上述數(shù)據(jù)(可選項(xiàng))2、目標(biāo)數(shù)據(jù)內(nèi)容提取如下：(1)能耗數(shù)據(jù)：1)單位能耗：整機(jī)能耗/自然時(shí)間(年、月、日、時(shí))；2)工作能耗：整機(jī)能耗/累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；3)載荷能耗：整機(jī)能耗/吊運(yùn)載荷(總和、年、月、日)；4)單次工作能耗：整機(jī)能耗/工作循環(huán)次數(shù)(總和、年、月、日)；(2)效率數(shù)據(jù)：1)起重機(jī)生產(chǎn)率p(吊運(yùn)載荷/自然時(shí)間)(總和、年、月、日)；2)起重機(jī)的利用等級(jí)u0～u9(工作循環(huán)次數(shù)x設(shè)計(jì)壽命/已統(tǒng)計(jì)年限)；3)起重機(jī)載荷譜系數(shù)kd(吊運(yùn)載荷/(額定載荷x工作循環(huán)次數(shù)))；4)起重機(jī)整機(jī)實(shí)際工作級(jí)別；5)起重機(jī)剩余設(shè)計(jì)壽命(實(shí)際工作級(jí)別對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)壽命(年)-實(shí)際投入年限)；6)起重機(jī)工作率：整機(jī)累積工作時(shí)間/自然時(shí)間(總和、年、月、日)；7)機(jī)構(gòu)工作率：各機(jī)構(gòu)累積工作時(shí)間/自然時(shí)間(總和、年、月、日)；8)起重機(jī)平均工作次數(shù)：整機(jī)工作循環(huán)次數(shù)/整機(jī)累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；9)各機(jī)構(gòu)平均工作次數(shù)：各機(jī)構(gòu)工作循環(huán)次數(shù)/各機(jī)構(gòu)累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；10)起重機(jī)單次工作時(shí)間：整機(jī)累積工作時(shí)間/工作循環(huán)次數(shù)(總和、年、月、日)；11)各機(jī)構(gòu)單次工作時(shí)間：各機(jī)構(gòu)累積工作時(shí)間/工作循環(huán)次數(shù)(總和、年、月、日)；12)檔位工作率：每機(jī)構(gòu)各檔位工作時(shí)間/各機(jī)構(gòu)累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；(3)設(shè)備數(shù)據(jù)：1)設(shè)備使用率：設(shè)備累積工作時(shí)間/整機(jī)累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；2)設(shè)備平均動(dòng)作次數(shù)：設(shè)備動(dòng)作次數(shù)/整機(jī)工作循環(huán)次數(shù)(總和、年、月、日)；3)設(shè)備電氣壽命：設(shè)備累積工作時(shí)間(一個(gè)壽命周期)；4)設(shè)備機(jī)械壽命：設(shè)備累積工作次數(shù)(一個(gè)壽命周期)；(4)故障數(shù)據(jù)：1)起重機(jī)故障率：起重機(jī)故障次數(shù)/整機(jī)累積工作時(shí)間(總和、年、月、日)；2)起重機(jī)故障率—時(shí)間(自然日)曲線圖；3)各類型故障故障率：各類型故障次數(shù)/整機(jī)累積工作時(shí)間(總和、年、月)；(5)大數(shù)據(jù)提?。?)工作能耗：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小工作能耗；2)載荷能耗：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小載荷能耗；3)起重機(jī)生產(chǎn)率：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小生產(chǎn)率；4)起重機(jī)的利用等級(jí)：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小利用等級(jí)；5)起重機(jī)載荷譜系數(shù)：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小載荷譜系數(shù)；6)起重機(jī)使用壽命：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小使用壽命；7)其它效率數(shù)據(jù)提取：同上；8)設(shè)備使用率：各類型起重機(jī)各種設(shè)備平均、最大、最小使用率；9)設(shè)備平均動(dòng)作次數(shù)：各類型起重機(jī)各種設(shè)備平均、最大、最小平均動(dòng)作次數(shù)；10)設(shè)備壽命：各種類型、各種品牌的設(shè)備的平均、最大、最小電氣壽命、機(jī)械壽命；11)起重機(jī)故障率：各類型起重機(jī)的平均、最大、最小故障率，各起重機(jī)生產(chǎn)廠家起重機(jī)故障率；12)各類型故障故障率：各類型起重機(jī)的各類型故障平均、最大、最小故障率。當(dāng)前第1頁12