1点检仪应用系统的功能设计
根据司马煤矿企业设备管理的需求分析,设计了界面友好、操作方便的点检仪应用系统,该系统基于物联网技术,可以实现人员定位,可读取点检区域设备的RFID标签,并根据RFID标签采集无线传感器节点数据,显示设备的温度、振动等状态信息,然后将测量结果通过WiFi网络实时传输到B/S系统,由云计算服务器分析统计设备信息,并将设备维护工作指令回复到终端装置,使现场工作人员能够正确维护设备,保证设备长期在最优状态下运行。整个应用系统按功能分为6个模块:人员登录模块、RFID区域卡模块、点检工作模块、系统通信模块、辅助功能模块、本机设置模块,通过图形界面的方式实现人机交互,如图1所示。(1)人员登录模块:分为账户密码模式和RFID识别模式,点检人员身份验证成功后,可下载点检任务数据和故障体系数据。(2)RFID区域卡模块:点检数据根据点检区域卡划分人员点检任务,每个区域卡规定一个RFID号,通过RFID区域卡模块读取RFID卡号,并与点检数据进行匹配,匹配成功后可进行点检数据采集。(3)点检工作模块:通过点检作业标准进行数据采集,对点检异常数据进行故障表查询,并按照作业单标准进行检修作业。(4)系统通信模块:实现点检基础数据、点检作业标准、故障体系和检修作业标准的下载和点检采集数据的上传。(5)辅助功能模块:实现振动、温度数据的采集,并可通过输入法模块实现Win CE软键盘界面的切换。(6)本机设置模块:实现电压数据的采集并显示电量信息,通过时间设置模块校准点检仪时间,通过参数设置模块完成数据存储时间、位置等的设置。
2系统的测试
点检仪应用系统开发完成后进行测试,验证点检的各项功能是否实现。在测试环境下建立Win CE仿真器平台用于运行软件界面,并建立SQLCE代理服务器平台完成客户端和服务器的连接和同步。在数据库中录入人员信息登录成功后进入点检工作界面。首先测试区域卡读取是否正常,区域卡的读取有RFID读取和软键盘输入两种方式。区域卡RFID号读取后进行验证,验证正常则自动回到点检工作界面,验证失败则显示“验证失败”并需要进行重新输入,如图2所示。点检区域卡读取成功后即点检员已经到位,点检仪界面切换到点检工作界面。点检工作界面主要有4种工况:观察值的读取、数值数据的读取、温度值的测量、振动值的测量,如图3和图4所示。在点检仪各项功能测试正常的基础上,需要对点检仪与服务器进行通信功能的测试,完成点检仪从服务器端下载基础数据、点检作业标准数据等工作,最后点检仪将点检完成数据上传至服务器端数据库的点检交互作业。首先打开点检仪的WiFi连接进入无线网络,再打开数据同步页面连接服务器,输入服务器IP、端口号、数据库用户名和密码,登录成功后进入CERP设备管理点检定修系统,如图5所示。同时点检仪端可下载基础数据和点检作业标准,图6显示了成功下载设备类型、部门信息、人员信息等基础数据的状态,图7显示了全部岗位点检工作标准下载完成,数据下载成功的测试状态。 点检任务完成后与服务器端连接并进行上传操作。图8显示了主通风机房日检区域上传数据完成后,点检仪显示“全部上传成功”。此时登陆后台ERP系统查看,可清楚地看到该区域点检数据已经上传,并显示了漏检的数据以及异常的数据。
3结论
笔者开发的基于物联网技术的煤矿设备点检仪应用系统,它采用Zigbee无线通信技术,在现场布置ZigBee网络,在关键设备上安装无线传感节点,实现了对重点设备的实时监测。在系统测试过程中优化了程序结构,修复了程序的缺陷,并已在企业开始应用。该系统的应用大大降低了设备的故障率,减少了停机次数,有效地防止了设备的过维修和欠维修,提高了设备的可靠性,降低了维修费用。
作者:魏丽 单位:唐山学院