本發(fā)明涉及起重機監(jiān)控領域，尤其涉及一種起重機遠程數據采集系統(tǒng)及大數據服務平臺系統(tǒng)。
背景技術：
：目前大多數的起重機，因其操作環(huán)境惡劣、作業(yè)頻繁、移動式聯動操作等特殊工藝特點，制約起重機的控制水平；使其大多停留在以人工操作為主的單車手動操作模式，生產安全及可靠性差、效率低、協(xié)同生產管理模式落后，為生產運營帶來諸多不利影響。伴隨制造裝備業(yè)產品向大型化、網絡化、智能化、規(guī)模化快速發(fā)展，自動化系統(tǒng)技術服務工作日益繁雜，無論是售后服務還是調試作業(yè)越來越復雜和多樣化，傳統(tǒng)的服務模式已難以滿足用戶快速、準確、周到的技術支持要求。如果能夠研發(fā)出集遠程故障診斷、維護指導、遠程協(xié)助、大數據分析等功能為一體的智能化大數據服務平臺系統(tǒng)，將全國各地的制造設備遠程監(jiān)管起來，實時掌握設備運行的各種狀態(tài)，這樣可以將所有的起重機各類數據采集，整合到一個大數據處理模塊平臺系統(tǒng)內，進行綜合的整理、分析，得出一些更合理的判斷或者結果，指導起重機用戶更加合理有效的使用起重機，提高生產效率和維護效率。但現有的起重機監(jiān)控系統(tǒng)只能對單臺起重機本體的部分數據進行監(jiān)控，沒有對本廠或者更大范圍的起重機進行數據采集和數據處理及綜合大數據進行分析。技術實現要素：為解決現有技術存在的上述問題，本發(fā)明要設計一種能夠對大區(qū)域的起重機進行數據采集和數據處理及綜合大數據進行分析的基于mhcims的大數據平臺系統(tǒng)及其工作方法。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種基于mhcims的大數據平臺系統(tǒng)，包括mhcims數據采集模塊和后臺服務平臺，所述的后臺服務平臺接收mhcims數據采集模塊采集的數據；所述的mhcims數據采集模塊經agent服務器連接到現場的plc系統(tǒng)采集起重機各傳感設備的數據；所述的后臺服務平臺包括大數據處理模塊、數據庫、基于b/s架構的數據服務模塊和終端用戶，所述的大數據處理模塊與數據庫雙向連接，所述的大數據處理模塊輸入端接收mhcims數據采集模塊采集的數據、其輸出端經基于b/s架構的數據服務模塊與終端用戶連接；所述的后臺服務平臺設置多種數據通信接口，包括無線通信接口、有線通信接口和usb接口；所述的大數據處理模塊負責數據的接收、解碼、存儲、運算和統(tǒng)計，生成服務數據，并將服務數據通過基于b/s架構的數據服務模塊發(fā)布給終端用戶。一種基于mhcims的大數據平臺系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：步驟1：plc系統(tǒng)采集現場傳感設備的起重機數據；所述的起重機數據包括在工業(yè)現場起重機設備信息、起重機設備上各類保護信號、起重機工作狀態(tài)信息、操作信息和生產數據信息；步驟2：將采集的起重機數據反饋到agent服務器；即將plc系統(tǒng)所采集的數據地址在agent服務器進行通信設定；所述的地址指起重機數據在plc寄存器的采集地址；所述的通信指plc系統(tǒng)和agent服務器通過rs-485或者modbus通訊協(xié)議進行通信，并預先在agent服務器設定與plc寄存器的采集地址一一對應的數據接收地址；步驟3：agent服務器將數值反饋到mhcims數據采集模塊，mhcims數據采集模塊對采集的起重機數據進行處理；所述的起重機數據的處理項包括如下項目：1)起重機的類型、技術參數；2)起重機主要設備清單；3)起重機的整機能耗：4)起重機供電端的電源電壓、電流；5)起重機的操作指令；6)起重機的吊運載荷；7)起重機的工作循環(huán)次數；8)起重機的累積工作時間；9)起重機各機構工作循環(huán)次數；10)起重機各機構累積工作時間；11)起重機重要設備運行數據：包括電動機、制動器、主要控制設備和主要接觸器的動作次數、動作時間、設備累積工作時間和設備更換信息數據；12)起重機的故障報警；各處理項按照各自不同的處理方法進行數據的處理，例如起重機的故障報警處理方法為：報警結構：行車號-機構-類別-代碼；報警發(fā)送方式：定時發(fā)送、實時發(fā)送或自定義發(fā)送；報警發(fā)送模式；報警發(fā)送時只發(fā)送故障代碼，或者發(fā)送故障代碼及相關數據，發(fā)送內容為每組多個模擬量，共發(fā)送15組數據，故障點開始的前2秒和后1秒，每200毫秒采集一次數據；步驟4：通過多種方式向大數據處理模塊傳輸起重機數據；步驟5：大數據處理模塊對接收到的起重機數據進行分析，所述的分析包括解碼、存儲、運算和統(tǒng)計；分析項包括如下項目：1)工作能耗：各類型起重機的平均、最大、最小工作能耗；2)載荷能耗：各類型起重機的平均、最大、最小載荷能耗；3)起重機生產率：各類型起重機的平均、最大、最小生產率；4)起重機的利用等級：各類型起重機的平均、最大、最小利用等級；5)起重機載荷譜系數：各類型起重機的平均、最大、最小載荷譜系數；6)起重機使用壽命：各類型起重機的平均、最大、最小使用壽命；7)設備使用率：各類型起重機各種設備平均、最大、最小使用率；8)設備平均動作次數：各類型起重機各種設備平均、最大、最小平均動作次數；9)設備壽命：各種類型、各種品牌的設備的平均、最大、最小電氣壽命、機械壽命；10)起重機故障率：各類型起重機的平均、最大、最小故障率，各起重機生產廠家起重機故障率；11)各類型故障故障率：各類型起重機的各類型故障平均、最大、最小故障率；步驟6：大數據處理模塊通過internet網絡將數據發(fā)布到終端用戶。進一步地，步驟4所述的多種方式包括以下方式：數據直接拷貝傳輸方式、gprs傳輸方式和局域網傳輸方式；所述的數據直接拷貝傳輸方式如下：對于目前無網絡環(huán)境的設備，支持直接數據拷貝，將采集到的工業(yè)現場起重機相關數據導出為規(guī)定格式并保存在存儲設備上，存儲設備接入到大數據處理模塊中通過導入方式將數據存儲到大數據處理模塊中；所述的規(guī)定格式包括行車型號、結構、時間和數值；所述的gprs傳輸方式如下：將采集到的工業(yè)現場起重機數據通過公用網絡gprs/3g網絡直接傳送到大數據處理模塊中；所述的局域網傳輸方式如下：將采集到的工業(yè)現場起重機數據通過無線局域網傳輸到至少一個地面監(jiān)控中心ldc；地面監(jiān)控中心ldc接收起重機數據后通過專業(yè)網絡vpn或公用網絡將起重機數據傳輸到大數據處理模塊中。與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明通過對用戶現場起重機產生的問題數據進行提煉與分析，幫助用戶找到問題并提出解決方案，幫助現場人員提高維修效率，提升維修質量；2、本發(fā)明通過對司機操作數據的提煉與分析，找出經常出現誤操作司機人員和操作頻繁的司機人員，優(yōu)化、規(guī)范操作過程，增加設備壽命、降低故障率；3、本發(fā)明通過對設備壽命數據的提煉與分析，優(yōu)化常損壞設備項、設備壽命到期項、設備備件使用量，提高設備壽命、減少故障率、保證備件使用的充裕。4、本發(fā)明對效率數據的提煉與分析，找到運行時間效率低、故障時間長、吊載過重等的起重機，優(yōu)化運行時間、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)明對處于遠距離的起重機大量數據采集，同時自動記錄用戶搜索記錄和提出相關問題的頻率，使起重機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)明的前端數據采集方法流程圖。圖3為本發(fā)明步驟4中數據發(fā)送和接收流程圖。圖4為mhcims與大數據處理模塊數據交互整體流程設計圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。圖1所示為本發(fā)明利用plc系統(tǒng)采集現場傳感設備數據，并將數據傳給mhcims系統(tǒng)來處理起重機上的數據，并通過有線、無線、拷貝等方式將數據拷貝到大數據處理模塊中。大數據處理模塊對接收到的數據信息進行解碼、存儲、運算和統(tǒng)計。大數據處理模塊通過internet網絡將數據發(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通過調用agent庫文件綁定數據與agent服務器相連，②為agent服務器通過綁定數據在plc地址進行綁定與plc相連，③為plc通過硬件與起重機相連。圖3所示的數據發(fā)送流程：將采集數據按mhcims配置情況進行數據整理，然后打包并加crc校驗，通過串口將數據發(fā)送至gprs通訊設備，gprs通訊設備通過以太網絡將數據傳送至網絡服務器數據接收端。數據接收流程：網絡服務器將統(tǒng)計分析數據打包，通過以太網發(fā)送給gprs通訊設備,gprs再將通過串口以rs-485協(xié)議發(fā)送給mhcims并顯示。在實際的現場工作中，plc系統(tǒng)采集數據如圖4，采集plc的數據包括司機操作數據、故障數據、限位開關、門開關、超速開關等數據、能耗數據、重量數據等。以檔位數據為例，mhcims系統(tǒng)將進行以下統(tǒng)計：統(tǒng)計正向1檔運行時間及次數；統(tǒng)計正向2檔運行時間及次數；統(tǒng)計正向3檔運行時間及次數；統(tǒng)計正向4檔運行時間及次數；統(tǒng)計反向1檔運行時間及次數；統(tǒng)計反向2檔運行時間及次數；統(tǒng)計反向3檔運行時間及次數；統(tǒng)計反向4檔運行時間及次數；統(tǒng)計點動操作次數統(tǒng)計；統(tǒng)計違規(guī)操作次數統(tǒng)計；統(tǒng)計聯動操作時間與次數統(tǒng)計；得到以上數據后，將數據定時發(fā)送到大數據處理模塊中。大數據處理模塊接收到以上數據后要按照起重機的類別、區(qū)域、時間等條件計算最大值、最小值、平均值、中值、均方差等數值，具體的數據采集及數據提取內容如下：1、具體采集數據內容見下表：表1基礎采集項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將前2秒及后1s上述數據(可選項)2、目標數據內容提取如下：(1)能耗數據：1)單位能耗：整機能耗/自然時間(年、月、日、時)；2)工作能耗：整機能耗/累積工作時間(總和、年、月、日)；3)載荷能耗：整機能耗/吊運載荷(總和、年、月、日)；4)單次工作能耗：整機能耗/工作循環(huán)次數(總和、年、月、日)；(2)效率數據：1)起重機生產率p(吊運載荷/自然時間)(總和、年、月、日)；2)起重機的利用等級u0～u9(工作循環(huán)次數x設計壽命/已統(tǒng)計年限)；3)起重機載荷譜系數kd(吊運載荷/(額定載荷x工作循環(huán)次數))；4)起重機整機實際工作級別；5)起重機剩余設計壽命(實際工作級別對應的設計壽命(年)-實際投入年限)；6)起重機工作率：整機累積工作時間/自然時間(總和、年、月、日)；7)機構工作率：各機構累積工作時間/自然時間(總和、年、月、日)；8)起重機平均工作次數：整機工作循環(huán)次數/整機累積工作時間(總和、年、月、日)；9)各機構平均工作次數：各機構工作循環(huán)次數/各機構累積工作時間(總和、年、月、日)；10)起重機單次工作時間：整機累積工作時間/工作循環(huán)次數(總和、年、月、日)；11)各機構單次工作時間：各機構累積工作時間/工作循環(huán)次數(總和、年、月、日)；12)檔位工作率：每機構各檔位工作時間/各機構累積工作時間(總和、年、月、日)；(3)設備數據：1)設備使用率：設備累積工作時間/整機累積工作時間(總和、年、月、日)；2)設備平均動作次數：設備動作次數/整機工作循環(huán)次數(總和、年、月、日)；3)設備電氣壽命：設備累積工作時間(一個壽命周期)；4)設備機械壽命：設備累積工作次數(一個壽命周期)；(4)故障數據：1)起重機故障率：起重機故障次數/整機累積工作時間(總和、年、月、日)；2)起重機故障率—時間(自然日)曲線圖；3)各類型故障故障率：各類型故障次數/整機累積工作時間(總和、年、月)；(5)大數據提?。?)工作能耗：各類型起重機的平均、最大、最小工作能耗；2)載荷能耗：各類型起重機的平均、最大、最小載荷能耗；3)起重機生產率：各類型起重機的平均、最大、最小生產率；4)起重機的利用等級：各類型起重機的平均、最大、最小利用等級；5)起重機載荷譜系數：各類型起重機的平均、最大、最小載荷譜系數；6)起重機使用壽命：各類型起重機的平均、最大、最小使用壽命；7)其它效率數據提?。和希?)設備使用率：各類型起重機各種設備平均、最大、最小使用率；9)設備平均動作次數：各類型起重機各種設備平均、最大、最小平均動作次數；10)設備壽命：各種類型、各種品牌的設備的平均、最大、最小電氣壽命、機械壽命；11)起重機故障率：各類型起重機的平均、最大、最小故障率，各起重機生產廠家起重機故障率；12)各類型故障故障率：各類型起重機的各類型故障平均、最大、最小故障率。當前第1頁12