申鹏　杨晨　申鹏程

摘 要：本文结合生产实践，基于移动互联网及传感器技术，开发了一种设备在线监测系统，可实时、全面获取工业设备运行数据，并以大数据技术为基础，实现设备的远程在线监测，并在日照港散粮储运系统进行了应用。

关键词：远程监控系统;传感器;移动互联网

Abstract： In this paper， combined with production practice， based on mobile Internet and sensor technology， an equipment online monitoring system is developed to obtain real-time and comprehensive operation data of industrial equipment. Based on big data technology， remote online monitoring of equipment is realized， and it is applied in bulk grain storage and transportation system of Rizhao port.

Key words：Remote monitoring system; Sensor; Mobile Internet

中图分类号：TP277

日照港裕廊股份有限公司主要从事散粮、木片、木薯干等货种的接卸业务，作为自动化、专业化码头，公司针对不同货种配套建设了散粮、木片、木薯干三大储运系统，皮带机、刮板机、斗提机等流程设备130余台套，绵延近17 km，设备布置点多、面广。传统巡检模式以人工为主，巡视效率低，异温等隐蔽性故障很难发现;人员处于大功率、旋转部位多、突出部位多、巡视路线狭窄的机械运转作业环境，特别是进入夜间，精力易出现不集中状态，机械伤害、火灾、爆炸等风险都非常高。

为实现流程设备无人巡视，降低安全风险，保证设备最佳的运转状态，提高设备管理工作效能，裕廊公司从实际需求出发，基于移动互联网技术和传感器技术，设计开发了一套流程设备远程在线监测预警系统，实现安全生产领域系统化智能化管理。

1 系统设计

流程设备在线监测预警系统是基于移动互联网技术和设备感知技术，设计开发的一套远程在线监测预警系统，实现了对输送设备电机、减速机、滚筒等重点部位的运行参数进行实时远程监测与预警，做到提前知晓、提前计划、提前处理。

该系统分为采集层、传输层、处理层和应用层，如图1所示。①采集层是该系统的基础，其核心是各类传感器以及数据采集转换器。安装在被检测设备上的传感器将设备运行的参数如温度、振动、电流等信号接入数据采集转换器，将模拟量信号转换成可供远程传输的数字信号。②传输层将转换后的数字信号，通过移动互联网（4G）将信号实时发送到指定的数据处理服务器。③处理层通过专用应用程序，将接收到的数据进行记录、分析、处理，并通过互联网将有效数据推送至展示应用层。④应用层通过移动客户端、PC客户端实时查看服务器推送的数据，及时掌握和了解設备的运行情况，发现设备运行中存在的隐患，从而实现远程监控和早期预警。

2 系统应用技术及实现

2.1 应用技术

本系统基于IE浏览器设计开发，采用B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），分3层架构，如图2所示。

第一层是浏览器，即客户端，只有简单的输入输出功能，处理极少部分的事务逻辑。由于客户不需要安装客户端，只要有浏览器即可上网浏览，所以它面向的是大范围的用户，界面设计得比较简单、通用。

第二层是WEB服务器，扮演着信息传送的角色。当用户想要访问数据库时，就会首先向Web服务器发送请求，WEB服务器统一请求后会向数据库服务器发送访问数据库的请求，这个请求以SQL语句实现。

第三层是数据库服务器，扮演着重要的角色，因为它存放着大量的数据。当数据库服务器收到了Web服务器的请求后，会对SQL语句进行处理，并将返回的结果发送给Web服务器，接下来，Web服务器将收到的数据结果转换为HTML文本形式发送给浏览器，即打开浏览器看到的界面[1]。

B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式，如图3所示。在B/S模式中，用户通过浏览器针对服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器[2]。

2.2 系统实现

设备在线监测预警系统自动采集温度、振动、电流等传感器将设备的运行参数，通过4G无线网络实时发送到服务器。由服务器对接收到的数据进行分析处理后，形成报告后采取PC客户端和移动客户端两种方式推送到指定用户。通过该系统可以及时发现设备运行中存在的隐患，对设备的运行状况进行实时掌握，从而实现了皮带机无人巡视和设备故障的早期预警。设备的运行流程如图4所示。

（1）设备状态监测传感器接入数据采集终端，由数据采集终端采集实时数据。安装在被监测设备上的状态监测传感器如压力传感器、振动传感器等，将设备运行的参数由模拟信号转换成数字信号。数据采集终端连接设备状态监测传感器，实时采集设备运行参数。

（2）使用移动互联网技术，将数据采集终端采集的设备状态实时数据发送到互联网服务器。移动互联网技术基于3G/4G网络，提供数据传送通道。数据采集终端按照秒级的传输速率将设备状态通过3G/4G网络传送到互联网服务器。

（3）由互联网服务器实现数据的转换、存储及相关功能配置。该服务器包含通讯服务器、Web服务器、数据库服务器及报警服务器。通讯服务器实现与数据采集终端通讯，从而实现数据传送;Web服务器实现客户端的接入、浏览实时设备运行数据及相关查询;数据库服务器用于保存采集的数据，以便用户历史曲线或历史记录查询;报警服务器用于配置设备运行数据的报警界限值，当实时采集数据超报警界限值时，触发报警。