堆取料机远程在线服务系统的研究

张立建*，刘铁



堆取料机远程在线服务系统的研究

张立建*，刘铁

（长春发电设备总厂，吉林长春，130000）

堆取料机作为大型电厂煤场、港口料场常用的大型散料装卸设备，现场运行环境经常处于高粉尘、高噪音的环境中，对检修人员人身健康带来负面影响；同时堆取料机作为大型设备，由于检修人员水平参差不齐，可能无法胜任设备紧急故障处理，而设备厂家又无法及时到达现场，从而不能做到现场设备稳定运行的万无一失。因此，堆取料机远程在线服务系统应运而生，为用户和设备制造商解决了以上难题。

堆取料机；远程在线服务系统；3G4G互联网

引言

远程在线服务系统主要应用于堆取料机设备使用，在设备发生电气故障问题时，用户现场检修工程师很难快速高效的解决问题，需要我厂派工程师到现场解决，既浪费了时间，而且还给用户稳定高效的工业生产带来隐患。

为了满足用户对设备故障的及时分析处理的需求，利用国外智能厂商最新移动互联网与工业总线技术，开发了远程在线服务系统。

1 远程在线服务系统组成

远程在线服务系统主要有三大部分组成：第一部分是工业现场采集系统，作用是把现场设备运行的可编程控制器的数据采集上来，以供远程工程师进行设备的维护；第二部分远程在线监控系统，作用是提供给远程工程师使用的硬件设备及软件平台，从而达到千里外工程师能够犹如亲临现场般的对现场设备进行参数设置；第三部分是智能云报警系统，作用是在工程师不在现场及远程监控端时，报警系统能够通过预设好的参数及控制逻辑，对用户进行设备报警的信息进行实时通知，以便用户能够第一时间了解设备运行情况。下面我们进行详细的介绍：

图1 远程在线服务系统架构图

1.1 工业现场采集系统

工业现场采集系统作为远程在线服务系统的现场采集端，主要采集现场设备的各种工业数据。主要包括工业现场采集链路系统和工业现场采集检测传感器系统。

1.1.1 工业现场采集链路系统

堆取料机一般采用可编程控制器（PLC）进行控制，工业现场采集链路系统通过加装现场设备系统所应用的PLC系列的以太网模块，再加装兼用性强的互联网链路模块，从而实现对现场设备数据的读取和转换。

互联网链路模块通过插接3G4G网SIM卡得以与互联网连接，搭建远程互联网链路，实现超远程数据监控。同时用户的检修工程师也可远程进行设备监控及维护。

1.1.2 工业现场采集检测传感器系统

堆取料机作为大型散料运输设备，内部机构较多，减速机、大型电机、推杆装置、液压系统等设备，通过对现场设备加装检测传感器，例如激光扫描仪对现场物料储量探测、GPS定位/无线定位堆取料机的位置、定位编码器、定位校准装置、轴承测温检测减速机电机的轴承温度、减速机震动检测及电流/电压检测传感器装置等一系列的检测传感器，把检测信号汇总到互联网链路模块中。

1.2 远程在线监控系统

远程在线监控系统作为远程在线服务系统的数据汇总端，主要负责对用户设备的数据进行分析及处理。主要包括远程在线数据处理服务器和在线数据服务器软件平台。

图2 远程在线服务系统服务器

图3 远程在线服务系统网络图

1.2.1 远程在线数据处理服务器

工业现场采集系统提供采集上来的数据，通过移动互联网传输至建立在我厂的数据处理中心，数据处理中心主要的硬件系统包括固定IP的数据服务器、实时数据显示屏以及工程师站。

1.2.2 在线数据服务器软件平台

通过采用国内知名大学合作开发的“远程在线服务系统平台”，也是远程在线服务系统的数据处理端，实现现场用户大数据的采集、汇总、处理及显示功能，能够为用户第一时间了解设备情况提供平台帮助。

此软件平台不但拥有数据处理能力，还兼容常用品牌PLC的编程软件，包括西门子STEP 7、罗克韦尔公司的controllogix5000以及施耐德公司的Unity 8.0等软件的数据对接能力，从而达到对用户现有设备的强大兼容能力。

图4 在线服务软件平台模式图

1.3 智能云报警系统

智能云报警系统通过现场的数据采集，把现场设备的报警信息传输至云端数据服务器，通过云端数据服务器推送至用户的手机、平板等移动终端，从而使用户能够以最快的速度得知现场设备的故障信息，为用户带来方便快捷的服务。

1.3.1 数据采集板

数据采集板通过采集堆取料机PLC所控制继电器输出的开关量、模拟量，从而达到数据采集的目的；

为了使数据采集板的通用性更高，采集板不与PLC发生通讯关系，只采集继电器开关量和模拟量。

为了使数据采集板的可扩展性更高，采集板采用模块化设计，即每个模块有16-32个采集点，可以根据用户需求增加采集板数量以达到用户采集点的要求。

图5 数据采集模块

1.3.2 数据处理器

数据处理器即我厂开发的通讯管理机，带有无线自组网功能，能够把2公里内的所有箱变（目前支持10台）组成无线局域网，利用一台GPRS模块把数据远传到运维系统数据中心；遥信变位和遥测量越限告警实时主动上传，3秒内上传到运维系统数据中心，提高系统通讯效率和实时性；能够存储故障发生点前30分钟数据，为故障分析提供有效数据支撑；

图6 数据处理器即通讯管理机

1.3.3 3G/4G互联网交换机

兼容当前主流网络供应商联通、移动、电信流量资费卡的交换机。

交换机主要作为搭建现场设备与互联网连接的通道。

交换机采用现有厂商稳定机型直接应用。

1.3.4 云数据服务器平台

云数据服务器平台把现场报警信息推送至用户授权连接的移动终端上，主要分系统软件和Web服务器软件两部分：

云数据服务器软件处理用户通过移动终端软件进行登录访问用户的设备信息。

1.3.5 移动终端APP

移动终端设备作为目前使用范围最广，用户最易接受的移动设备，手机、平板电脑已经人手一台或几台，移动终端作为软件APP的载体，用户安装卸载都非常的方便实用，而且接入网络方式的丰富性，决定了手机及平板电脑用户能够在任何场景下对设备进行实施状态的了解及接受信息；我们设计的软件APP为用户提供注册、登录、查看设备状态等功能，例如设备报警提醒用户后，用户可以根据手机APP中提示的故障以及故障排查建议来处理现场的故障，故障提醒信息精细化到故障元器件端子排号，并通过对元器件故障的判断，为用户提出元器件故障备件采购意见，从而实现用户能够第一时间采买损坏部件；同时设备运行期间的震动、温升、电流等数据通过手机APP可以实时看到监控曲线，从而为后期设备的运行稳定性预判提供可靠的保证。

图7 远程在线服务系统移动终端显示画面

2 远程在线服务系统特点

（1）电气工程师能快速响应用户需求，在线为用户诊断故障原因。

（2）由具有多年设计、调试经验的专业团队在线答疑解惑。

（3）可适应各种品牌型号的PLC系统，如SIEMENS、AB、施耐德、GE等。

（4）经用户授权后方可进行网络的连接，现场网络连接设备自带安全防火墙

（5）当堆取料机发生故障时，可在第一时间将故障信息发送到指定的检修工程师手机中，提示故障发生的位置及原因，方便用户快速检修。

（6）由用户指定专业检修工程师，并在手机中安装我厂开发并授权的手机APP软件，便可接收故障信息。

（7）故障信息传输到互联网云端服务器后，系统拥有智能辨别记录故障发生的频率、时间跨度的功能。

（8）智能分析用户常见故障，并可定期提醒日常检修中常见易发故障，向用户提出中肯的备件准备计划。

3 远程在线服务系统后应用前景

（1）远程在线服务系统目前主要应用在堆取料机上作为现场数据处理、为用户维修设备提供保障并对设备的报警信息进行提示。

（2）远程在线服务系统除了为用户提供报警检修信息及帮助用户对设备进行维护之外，还可以以最快的速度掌握用户对设备的使用习惯，记录用户设备现场出现的故障历史，不但可以在此基础上提高改进我厂设备，而且还能精准为用户提供维修备件建议及故障处理意见，为企业创造更大的经济效益。

（3）在当下这个大数据的时代，得到用户需求数据的企业得天下，远程在线服务系统做的不是简单的一个售后服务系统，我厂想通过此系统的建立，为用户提供后续的有偿服务，来增加企业的利润增长点，并且通过我们优质的服务加大用户的粘性。

（4）此系统的外展能力也非常的强，不但可以通过数据分析中得到商机，并且在此系统之上可以深耕细作的在原有老旧设备中增加各种检测系统的销售，诸如轴承温度检测、设备震动检测等检测系统，通过数据的诊断，为用户提供更好更细化的服务。

4 结束语

随着国家对工业设备的智能化、网络化要求的不断提高，此套远程在线服务系统可以广泛的应用到各种工况环境下的工业设备中，包括安防、监控、用电数据采集等诸多领域，应用前景非常广阔。各种装备制造企业的设备都可以通过远程在线服务系统这个平台进入互联网+的大数据时代。

[1] 马益新,梁希,马会钧.电站锅炉远程在线服务系统研究[J].顺德职业技术学院学报,2015,(1).

[2] 柴哲,李留彦,闫俊卿.水利工程项目远程在线管理服务系统研发与应用[J]. 水利建设与管理, 2012, (02).

[3] 石庆冬.跨平台远程控制工具VNC[J].科技信息.2008, (30).

[4] 陈伦元.安坐屏幕前掌控千里外—通过pcAnywhere10.5实现远程控制[J].微电脑世界.2002, (19).

[5] 陈虹.基于Linux平台下的VNC远程控制实现方法[J].萍乡高等专科学校学报, 2007, (03).

[6] 龙勇,崔丽梅.计算机操作系统中远程协助功能的探讨[J].电脑知识与技术, 2009, (12).

Research on Remote Online Service System of Stacker Reclaimer

ZHANG Lijian*, LIU Tie

(Changchun power generation equipment General Factory, Jilin Changchun, 130000, China)

Reclaimer as large power plant coal yard, the port yard commonly used large bulk material handling equipment, running environment of the scene is often in high dust and high noise environment, have a negative impact on personal health; at the same time Reclaimer as large equipment maintenance personnel, due to uneven level may not be qualified for emergency equipment fault handling, and equipment manufacturers can not arrive at the spot, thus cannot achieve stable operation of site equipment no danger of anything going wrong. Therefore, the remote on-line service system of stacker and Reclaimer has come into being and solved the problems for users and equipment manufacturers.

stacker reclaimer;remote online service system;3G4G Internet

张立建, 刘铁. 堆取料机远程在线服务系统的研究[J]. 数码设计, 2017, 6(5): 78-80.

ZHANG Lijian, LIU Tie. Research on Remote Online Service System of Stacker Reclaimer[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 78-80.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.032

TP391.44

A

1672-9129(2017)05-0078-03

2017-02-03；

2017-03-05。

张立建（1984-），男，吉林长春，工程师，大学本科，研究方向：堆取件机设计、开发及数字控制技术。E-mail: 2644035431@qq.com。