基于NBIoT的工业风机远程监控系统
风电场风机远程环境监控方案
风电场风机环境无线远程监控方案深圳市创想网络系统有限公司2020-07-1一、需求分析随着我国风电行业的大力发展，风电场的数量日益增加。
由于风电场风机大多设计在荒山、荒地、海滩、沙漠等条件恶劣、人烟稀少的地方，往往导致运维人员不便出入，在外暂留时间短的情况，常常导致设备的安全隐患不能及时发现；有时会造成设备损毁、系统瘫痪的严重的后果。
对于风机分布区域广、数量多、室外条件复杂，环境恶劣等特点，其设备的安全保障和运行维护，使用光纤网络经常断线，维护难，维护周期长，等存在着诸多问题。
如何实现风机的安全、高效运行，并且最大范围内降低风电场运行维护成本是风电运营商急需解决的问题。
为此提出了风电场风机远程环境监控的需求。
深圳市创想网络系统有限公司针对风电行业自身特点和需求，采用全无线组网方式推出了更适合风电行业实际运营状况的风电场”风机环境无线远程监控系统“。
风电无线远程环境监控系统应用远程无线网络通讯技术、视频编码技术、红外成像技术、嵌入式网络采集及控制技术，实现风机运行环境、安防、消防等现场信息的统一监控采集，提高了设备及系统维护的及时性和准确性，确保被监控对象的运行正常，达到风电企业提高效率、减员增效的目的。
风电场风机无线远程环境监控系统主要包括三部分内容：●风电智能集控管理系统（监控中心）；●通信网络，包括风机内各设备的连接通讯，以及风电场与监控中心的干线通信；●风电场数据前端，包括风机的视频、运行环境及安防等数据信息。
风机无线远程环境监控系统将前端风机数据通过无线网络集中到控制中心，可极其方便地为风电场的设备管理和环境监控提供一体化的解决方案，系统实现7×24小时的统一监控与管理，极大地减轻了风电场维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统运行的可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了风电场的科学管理。
二、建设目标风机无线远程环境监控系统的总体目标是通过对风电场各风电机组的统一监控和管理，实现控制中心可以查看各风电机组环境状况、设备安全状况、安全防范状态、设备运行状态、视频图像等，并进行数据的存储、分析处理。
物联网架构下风电机组远程状态监测系统中间件设计
物联网架构下风电机组远程状态监测系统中间件设计作者：陈晓磊来源：《数字技术与应用》2012年第11期摘要：本文以物联网架构为基础对风力发电机组的远程状态监测系统中间件进行设计，主要围绕GPRS与传感网络两种技术的物联网中间件应具备的功能架构进行了详细的设计；研究了中间件的协议转换方式以及中间件的数据传输方式并给出相应的技术进行解决；最后对实现该系统中间件的平台以及编程语言给出了选择。
关键词：中间件风力发电物联网 General Packet Radio Service Extensible Markup Language中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0004-031、引言风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是可再生能源，还是一种洁净、无污染的绿色能源，在各种可替代能源中以风能的利用最为成熟。
风力发电机组多安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，常年经受无规律的变向变负风力发电的缺点荷的风力作用以及强阵风的冲击和酷暑严寒极端温差的影响，从而导致许多风力发电机组出现不同形式的故障[1]。
物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统对网络内的风力发电机组实施实时的监测和控制，实现对风力发电机组的远程在线监测、跟踪、状态确认和控制、高效节能运行[2]。
该系统的中间件是应用程序与底层数据获取设备之间的桥梁，是此系统的重要环节以及关键技术。
其可以缩短应用层开发的周期，节约成本，提高应用的开发质量；在底层硬件设备改变的时候可以保护已有投资，减少维护费用。
2、物联网架构下风电机组远程状态监测系统物联网架构下的远程监测系统运行于Web服务器上，面向互联网授权用户，它具有远程监测、数据历史查询、故障诊断和数据管理等功能[3]。
当用户经过授权后，通过在中间件服务器上的中间件的调用来获取底层设备数据以及对系统的应用层功能（运行状态进行远程监测、查询历史数据等）进行响应。
扇风机远程控制与在线监控技术规格书
扇风机远程控制与在线监控技术规格书一、扇风机监控系统技术性能扇风机房作为重要的生产部门，应能实现基于工业以太网络的监测、控制和管理系统，扇风机房应采用计算机监控系统。
系统采集的数据来源包括：扇风机、风门、电动机、变频器、自动旁路柜、高压开关设备等。
由于扇风机具有不间断（连续）运行的特点，其在矿井中的地位特别重要，应满足以下要求：1、扇风机控制：采用高可靠性能的西门子S7-300系列可编程序控制器（PLC），对扇风机、开关柜、变频器、旁路柜及风门等进行状态监控、就地控制和远程操作。
PLC配置有以态网通讯模板，能通过工业以态网通讯协议，与上位监控计算机和矿井调度中心计算机联网，上传扇风机监控参数，并能支持远程编程和远程诊断。
PLC程控功能包括：扇风机的启停、倒换等顺序控制功能和扇风机故障报警与处理功能。
具体要求和实现方式，以监测监控系统厂家、电控厂家与变频厂家的衔接为准，具备远程操作功能和无人值守的条件。
2、操作监控计算机应实现如下监控功能：对风量、风压；电机轴承及定子温度、轴承振动；电压、频率、电流及功率等模拟量参数监测；对风门、开关柜、变频器、旁路柜的运行及故障等开关量状态进行监测；对风门的开闭、开关柜的分合闸及变频器起停及调频进行控制。
监控组态软件实现动画模拟、扇风机运行工况显示、监测数据显示、存储、打印，重要参数的实时曲线及历史曲线显示、开关柜一次图模拟及控制操作、建立操作权限机制及实现报警及记录等功能，并具有较为完善的帮助系统，指导操作人员正确使用监控系统，具体功能如下：1）扇风系统监控画面生成。
（如扇风机模拟运行状态、运行工况点、风量动态曲线、负压动态曲线、电机电流动态曲线、电机和轴承温度动态曲线、风机变频器及旁路柜动态参数、风门位置显示等）。
图形显示的主要内容有：（1）扇风机运行模拟图形；（2）单台扇风机监测图形；（3）高压供电及控制系统图；（4）变频器、旁路柜及控制系统图；（5）主要监控参数（风量、负压、温度、振动、电源、电流、效率等）实时曲线图；（6）主要监控参数（风量、负压、温度、振动、电源、电流、效率等）历史曲线图；（7）主要监控参数模拟棒图；（8）帮助文件。
压风机远程综合监控系统的应用
机 房 ２ ０米 ， 统 示 意 图 如 １ ０ 系 。 ３ 行 情 况 运 该方 案于 ２０ ０ ｇ年 ９月 进 行 了 具 体 实施 ， 远程综合监控系统投运后 ， 运行状况良好 ， 达到 ｒ 设计 的预期效果 ，增强 了设备运行 的安全可 靠性 ， 防止造成重大安全事故 ； 了真实有效 提供 的运行参数 ，有利 于帮助制定完善 的经济运行 方案 和及时发现故障隐患 ， 防患于未然 ； 提高 了 劳 动效 率 。 另外 ， 改 造 完另 外 一 台 老 式压 风 机 待 后 ，将撤离现场值班人员实现无人 职守工作方 式 ， 少 恶 劣 环 境对 人 身 心 健 康 的影 响 。 一 段 减 近 时间，将在系统运行过程 中注意观察 和总结 以 便今后加 以改进和进一步完善。 图 ２ ５是 现 场 部分 运 行 照 片 。 ～ 结 束 语 压风 机远程 综合监控 系统集 中了计 算机 控制 、 智能数据采集 、 图像监控 、 网络通讯 光纤 等先进技术 ，应用效果 良好 ，并且具有可靠性 高、 监测精度高 、 操作方便 ， 维护费用小等优点 ， 是一 套 功 能 全 面 、 用 性 强 、 放性 好 的高 性 能 通 开 监控 系统 。
力和温度 、 干侧排气压力 和温度 ； 电机绕组 和轴 承 温度 ； 却 水 进 水压 力 和进 出水 温 度 ； 冷 风包 温 度 和 压 力 ： 行 电压 、 流 、 功 无 功 功 率 、 率 运 电 有 功 因数 、 累积 电量等参数 以及设备运行状 态。 决速 、 准确 的对运行参数进行分析处理 ， 发现运行参数超 出设定范 围和设 备故障时 ， 及 时 以声 、光 和 计算 机 屏 幕 提 示 的 形 式 发 出报 警 信息 ， 并按相关程序保护动作及时停车 ， 自动记 录报 警 和动 作 所 发 生 的具 体 时 间 ，通 过历 史 报 警窗 口可进行查阅。 ￡ 每天 自动形 成运行 日报表 ， 录各运 行 记 参数 、 运行 ， 停机时间， 加载 ／ 卸载时间等， 并方 便 查询 。 ｇ － 加装Ｔ业监控摄像探头 ， 分别监 视机房 、 水泵等关键场所 ， 将监视信号传至远程监控站 ， 进行 监 视 和 记 录 。 ｈ ．监控压 风机房 内相关高压开关设备 ， 能 够实现远方合闸 、 分闸 、 储能等操作。 ｉ ． 监控系统能够提供工业 以太 网接 口与矿 局域 网进行连接 ，将监测数据和视频 图像分 传 给矿调度室 ， 调度室不参与控制 ， 信号传输采用
一种矿用通风机远程在线监控系统的应用
一种矿用通风机远程在线监控系统的应用摘要为了提高矿用通风机的可靠性、安全性及自动化程度,解决其过度依赖人工本地操作,工作效率低,无法实现监测信息的远程传输和信息共享等问题,运用可编程控制器及WinCC组态技术,设计了风机的远程在线监控系统,实现了压风机的远程在线监测与控制。
关键词风机远程控制监控监测前言风机是矿井关键设备之一。
矿用风机的作用是将井下瓦斯、炮烟、粉尘、污风及车辆尾气等各种有害气体从井下排出，使其浓度降低到无害于人体的程度，保证安全生产。
同时把地面的新鲜空气送到井下供人们呼吸，降低井下温度，创造良好的工作条件。
新疆阿舍勒铜业公司有限公司井深达1200多米，现有两台矿用对旋式轴流风机作为主通风机，南风井风机为FCDZ-12-N0 232×132Kw，采用软启动启停，负责上采区通风；北风井为DK-8- N0 40, 2×710Kw，采用中压变频器，负责下采区通风。
以前风机的启停控制及电压、电流、温度、风压及风速等检查记录，都需要到现场，冬季积雪有时达一米多厚，给人工现场操作带来较大困难。
为提高风机的可靠性、安全性及自动化程度，减少人工降低成本，所以设计了一套风机远程在线监控系统，在远程调度室实现各种风机的性能、工况参数在线监测，风机的启停台数及频率调节以控制风量，并通过视频监控系统随时查看风机周围环境，达到无人值守的目的。
1.风机远程在线监控系统的总体分析1.1采用SIEMENS S7-300可编程控制器对风机的风压、风速、电机电压、电流、温度、频率等参数进行实时监测，并将所需的风机工作状态参数实时，通过上位机WinCC 组态软件风机远程监控平台的人机界面远程实时显示。
同时根据故障诊断模块的诊断结果，对压风机故障远程人机界面进行显示和报警，并触发必要的控制操作。
1.2在基于WinCC 组态技术的压风机远程监控平台上，开发压风机远程控制面板人机界面。
操作人员在远程人机界面直接修改数据或发送指令，并通过PROFINET 和工业以太网将控制数据发至下位PLC，实现压风机的远程控制。
基于NB-IOT的光伏发电远程监控设计
科学技术创新2019.16NB-IOT 即窄带物联网（Narrowband internet of things ）是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN 低功耗广域网通信技术。
带宽小于100KbpS ，具有成本低、功耗低、覆盖广的特点，广泛用于远程抄表、定位采集、农林渔牧等方面。
1系统的总体设计如图1所示为本系统的设计总框图，为该系统设计的终端层相关传感器采集信号到应用层的APP 客户端一共四层，包括终端层、网络层、平台层、应用层。
图1系统总设计框图1.1终端层：信息采集和信号处理，如图2所示，终端层包括STM32相关电路、NB-IOT 电路，将Lite OS 的系统源代码移植到STM32芯片上，其源代码可以在华为论坛下载。
华为Lite OS 具有开放的API 屏蔽底层的传感的管理和数据传输机制，支持多种主流芯片，结合NB-IOT 芯片可实现数据处理与传输，传感加互联二合一的的能力，减少额外的MCU 和内存的使用，降低设备成本。
1.2网络层：接入和传输网络，采用NB-IOT 窄带蜂窝通信技术，具有强链接、广覆盖、低成本、低功耗的功能，在同一基站的情况下提供近500倍的接入数，物联网终端在发送完数据包后立刻进入休眠状态，不会进行任何的通信活动，直到再次上报数据时才会被唤醒，所以具有低功耗，同时简化了信令的处理，大大降低了成本。
1.3平台层：解决数据如何存储、检索、业务规划、安全维护等问题。
可以借助华为的Ocean Connect 平台建立终端和应用层之间的平台联系，也可以租用云服务器、或者专门的服务器作为数据的存储设备。
1.4应用层：应用层为用户交互界面，如手机、平板、电脑等APP 界面，界面设计符合光伏发电的数据要求，进行一定的数据处理和显示。
2硬件系统设计硬件设计主要设计终端层，如图2所示终端系统设计框图，终端层的传感器包括采集光伏发电的发电量、当前功率、设计功率等参数采集，并且对用电设备和电网当前状态数据上传，由设定程序判断是否需要监控预警等。
基于物联网的工业设备远程监控与管理系统设计
基于物联网的工业设备远程监控与管理系统设计随着物联网技术的快速发展，工业设备远程监控与管理系统在工业生产中起到了至关重要的作用。
该系统利用物联网技术，将各种传感器、控制器和工业设备连接到云平台，实现对工业设备的远程监测、控制和管理。
本文将探讨基于物联网的工业设备远程监控与管理系统的设计原理、关键技术和应用场景。
第一部分：系统设计原理1.1 系统结构设计基于物联网的工业设备远程监控与管理系统主要由传感器、控制器、数据传输通道、云平台和终端应用组成。
传感器通过采集工业设备的运行数据，传输给控制器；控制器对所接收的数据进行处理并控制设备；数据传输通道实现数据的传输和通信；云平台负责接收、存储和处理大量的工业设备数据；终端应用通过手机、平板等设备提供用户界面和操作控制接口。
1.2 数据传输与通信数据传输与通信是工业设备远程监控与管理系统设计中的核心环节。
通过无线传输技术（如Wi-Fi、蜂窝网络、蓝牙等），实现将传感器采集的数据传输到云平台，并从云平台发送控制指令到控制器。
同时，系统应具备高效、稳定、安全的数据传输和通信机制，确保数据的可靠性和机密性。
1.3 云平台设计云平台是基于物联网的工业设备远程监控与管理系统中的核心组成部分。
云平台负责接收和存储大量的设备数据，并进行数据处理、分析和展示。
同时，云平台还具备实时预警、管理和控制等功能，可以帮助企业实现对工业设备的远程监控、故障诊断和维护管理。
云平台应该具备高可靠性、高安全性和高扩展性，能够满足大规模设备接入与数据处理的需求。
第二部分：关键技术2.1 传感器技术传感器技术在工业设备远程监控与管理系统中起到了关键作用。
传感器通过检测和感知环境中的各种物理量，将实时数据转化为可针对性的数字信号，供系统进行数据处理和分析。
各种类型的传感器（如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等）应合理选择并与系统集成，确保对设备运行状态进行全面、准确的监测。
2.2 数据处理与分析工业设备远程监控与管理系统需要对大量的设备数据进行处理和分析，以提供有价值的业务信息和决策支持。
基于区块链技术的风电场远程监控系统建设
基于区块链技术的风电场远程监控系统建设随着可再生能源的快速发展，风电场作为一种广泛使用的清洁能源发电方式，正逐渐成为国内外能源结构转型的重要组成部分。
然而，由于风电场的分布广泛，常常处于偏远地区，监测和管理风电设备面临着一系列的挑战。
为了解决这些问题，基于区块链技术的风电场远程监控系统应运而生。
一、背景介绍：风电场远程监控系统是一种利用互联网和信息技术手段，实现对风电设备状态和运行数据进行实时监测、故障诊断和预测分析的系统。
传统的监控系统往往面临着设备位置分散、数据传输不稳定、信息安全保障等问题。
而基于区块链技术的风电场远程监控系统，可以有效解决这些问题，提高风电场的运维效率和可靠性，推动清洁能源的发展。
二、区块链技术在风电场远程监控系统中的应用：1. 增强数据安全性：区块链技术的去中心化特点可以有效地保护风电场运行数据的安全性。
传统的集中式数据库易受黑客攻击和数据篡改的风险，而基于区块链的分布式存储和验证机制，确保了数据的真实性和完整性。
通过将数据记录保存在区块链上，可以实现数据的可追溯性和防篡改特性，提高了监测数据的可信度。
2. 提供数据共享和交换平台：基于区块链技术的风电场远程监控系统，可以建立一个共享和交换风电场数据的平台。
由于风电场往往分布在不同的地理位置，信息的传输和共享面临一定的限制。
而通过使用区块链技术，可以实现数据的分布式存储和传输，并且确保数据的安全性和隐私性。
不同风电场之间可以通过区块链网络进行数据共享和交换，提高风电设备的运行效率和管理水平。
3. 实现智能合约和自动化管理：区块链技术的智能合约功能可以为风电场远程监控系统提供自动化管理的能力。
智能合约是一种通过预设的算法和条件执行特定任务的自动化方式。
在风电场远程监控系统中，可以将智能合约用于设备故障预警、自动维护和动态能源调度等方面。
通过智能合约，可以实现设备状态的实时监测和诊断，提前预警故障并采取相应的措施，从而提高风电场的安全性和可用性。
基于物联网的工业制冷设备远程监测系统设计
基于物联网的工业制冷设备远程监测系统设计作者：桂林松来源：《市场周刊·市场版》2019年第53期摘;要：为提高工业制冷设备远程监测系统的实时性，设计一个基于物联网的工业制冷设备远程监测系统。
在系统硬件部分设计了数据传输模块、嵌入式微处理器模块与温度采集模块，数据传输模块主要对系统数据进行传输，嵌入式微处理器主要通过串口接收现场传感器采集的数据，温度采集模块主要采集工业制冷设备温度数据。
在系统软件部分，将谷歌的Android嵌入式操作系统用于远程监控终端，实现工业制冷设备远程监测系统设计。
关键词：物联网;工业制冷设备;远程监测一、引言制冷设备是当前工业生产中常用的重要生产设备，因此，保证工业智能设备安全稳定运行具有重要意义。
当前，有许多学者研究了工业制冷设备远程监测系统，但是，随着时代的发展，传统的制冷设备远程监测系统出现了一定的问题，已经不能满足制冷设备远程监测需求，为此，对工业制冷设备远程监测系统进行设计，以满足工业制冷设备远程监测需求。
二、工业制冷设备远程监测系统硬件设计此次研究的工业制冷设备远程监测系统重点设计了系统硬件，具体内容如下所示。
（一）数据传输模块设计采用EN3011模块对系统数据进行传输，通过该模块远程监控服务器发送查询指令和设备控制指令的执行。
EN3011模块能够采用透明数据传输的模式工作，在工作中不需要通过中央处理器的干预，只需要对主机 IP地址和端口号设置就能够传输数据。
通过引导模块就能够自动连接到系统管理主机的对应端口。
同时，该模块可配置工作于协议传输模式，在使用工业制冷设备配置协议后，自动进行数据收集，并定期将数据发送到系统管理主机，还可以在固定点与管理主机进行通信。
EN3011模块的特性功能如下所示。
1. UDP通信方式，用户可根据实际需要设置。
2. 完善的心跳机制，用户能够根据实际工作需求对发送心跳包的时间间隔进行设置。
3. 通信流统计功能，可为用户提供对使用流程的参考。
基于NB-IoT的远程点检系统研究
基于 NB-IoT 的远程点检系统研究摘要：提出一种包括工业设备数据采集及数据无线传输的远程巡检系统。
通过部署温度、压力、液位、振动等传感器设备采集工业设备的运行状态数据。
通过部署modbus网关设备将基础传感器的电信号转换为基于modbus协议的RS485数据。
通过部署NB-IoT网关设备实现RS485数据的无线传输至平台层。
通过远程接收平台层的工业设备状态数据实现远程点检功能。
0背景对于大型工业企业来说，现场工业设备多、分布广、种类杂。
当前企业主要依靠人工排班、定期巡检的方式，来进行设备保日常保障服务。
设备点检员每日点检所需时间长、路程多、记录繁琐，往往流于形式的点检操作会造成无法及时发现设备潜在故障风险。
为提高点检效率，解放点检员劳动力，及时发现设备风险进行维护，提高设备使用寿命，急需一种远程巡检系统。
1系统结构系统采用面向服务(SOA)的分布式架构，结合云思想，采用平台化开发，以B/S模式实现用户交互。
业务架构包括数据采集层、数据传输层、数据存储层、应用层、展现层五个层次，相互形成一个有机整体。
图1系统构成图数据采集和传输层：通过RS485工业总线/工业以太网将数采设备与生产设备进行连接组网，通过NB-IoT／3G／4G／WIFI/以太网等网络由数采网关将采集到的工艺数据传输至工业大数据平台。
数据存储层：针对不同类型的数据，平台同时提供了适配的存储组件。
目前平台中内置了HDFS、HBase、MongoDB、Swift等存储组件，能够满足各种类型、格式数据的高效存储。
用户无需关心数据的存储介质，平台中针对数据的访问、写入提供了统一的服务。
应用层：应用层基于分布式架构，所有应用均以微服务的方式独立部署运行，极大的提高了计算性能和可靠性。
各模块功能职责相互独立，在后续升级扩展新功能模块时，对原有模块功能无影响，扩展性好。
由于功能的服务化、模块化。
使后续的应用开发，可以快速组合实现，提高了维护性和快速开发响应。
基于物联网的风电传动链远程状态监测系统构建
基于物联网的风电传动链远程状态监测系统构建陈闽杰;冯青聪;赵颖;陈斯豪【摘要】为了提高风机的可靠性,分析风机传动链状态监测技术与网络结构的现状,提出一种基于有线网络的状态监测系统,具有可靠性高,传输数据量大的特点.该系统融合了振动监测与油液监测2种在线实时监测技术,并结合SCADA数据,可提高对传动链潜伏故障和早期故障的诊断和预警准确率.该系统目前已经安装在了1.5 MW的双馈式风机上进行示范应用.在同一传动链上的多个振动传感器、油液与磨损颗粒传感器采集积累实时数据,为下一步的数据挖掘与信息融合奠定了基础.%In order to improve the reliability of the wind turbine,the present situation of the condition monitoring technology and network structure in wind turbine transmission chain were analyzed,and a kind of condition monitoring system based on cable network was proposed,which has high reliability and huge capacity of datum transmission.The system consists of two kinds of on-line real-time monitoring technologies,the vibration monitoring technology and oil monitoring technology,combines with SCADA data,which can improve the diagnosis and early warning accuracy of transmission chain latent failure and early fault.The system has been installed in the 1.5 MW doubly-fed wind turbine for demonstration application.Real-time datum from vibration sensors,oil sensor and wear particle sensor on a same transmission train,canl be used in data mining and information fusion for the next step.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】8页(P86-93)【关键词】风机齿轮箱;磨粒图像;振动监测;油液监测【作者】陈闽杰;冯青聪;赵颖;陈斯豪【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430070;广州机械科学研究院有限公司广东广州510535;广州机械科学研究院有限公司广东广州510535;广州机械科学研究院有限公司广东广州510535;广州机械科学研究院有限公司广东广州510535【正文语种】中文【中图分类】TH165.3据统计，全球可开发利用的水力资源有20亿 kW，而风能有200亿 kW。
一种基于NB-IoT设备的远程控制及能耗管理系统的设计与实现
一种基于NB-IoT设备的远程控制及能耗管理系统的设计与实现作者：***来源：《今日自动化》2021年第03期[摘要]针对银行业网点多、网点地域分布跨度大、用电设备数量和种类众多问题，根据银行日常管理和运维的要求，采用基于NB-IoT物联网技术的控制终端，结合B/S架构模式设计一套控制和能耗管理系统，解决传统银行业用电管理手段落后、能耗数据采集滞后等问题。
该系统由信息采集、远程控制、能效分析等子系统组成，经开发测试上线验证后，运行稳定，实现了对跨区域银行网点能耗的实时管理，并具有良好的扩展性和推广性，为绿色金融在金融机构自身的环境和社会表现上进行了有益的探索。
[关键词]远程控制;能耗管理;系统设计[中图分类号]TN929.5;TP391.44 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–00–04[Abstract]In view of the problems of many banking outlets， large geographical distribution span of outlets， large number and variety of electrical equipment， according to the requirements of daily management and operation and maintenance of the bank， a control and energy consumption management system is designed based on Nb IOT technology and B / S architecture mode， which solves the problems of backward power management means and energy consumption data acquisition in traditional banking industry. The system is composed of information collection， remote control，energy efficiency analysis and other subsystems. After development and testing， the system runs stably， realizes the real-time management of energy consumption of cross regional bank outlets，and has good scalability and popularization， which makes a beneficial exploration for green finance in the environment and social performance of financial institutions.[Keywords]remote control; energy consumption management; system design隨着银行业数字化进程的发展，银行业务和管理系统的数字化水平得到了迅猛发展，支持银行业务发展的核心系统、支付系统、管理系统种类繁多且功能完善齐备。
基于物联网的大型电机远程监测系统的移动端设计
基于物联网的大型电机远程监测系统的移动端设计
徐志祥;牛小刚;李春秋;曹冰冰
【期刊名称】《物联网技术》
【年(卷),期】2022(12)8
【摘要】大型电机是船舶、能源、军工等行业重要装备的关键动力装置,随时随地掌握大型电机的运行状态是确保大型电机安全、稳定、高效运行的基础。
针对这一需求,文中以物联网三层架构为基础研究基于Android平台的大型电机远程监测技术,完成了基于物联网的大型电机远程监测系统移动端的设计与实现。
文中基于Android平台,采用Java编程语言,通过Socket技术和RabbitMQ框架完成数据请求,通过SharedPreferences文件和SQLite数据库完成数据存储,最终实现实时参数监测功能、参数监测历史查询功能、故障报警功能、故障报警历史查询功能、故障报警历史清除功能等。
测试结果表明,通过基于Android平台的移动端能够不受时空的限制获取大型电机的运行状态,实现了对大型电机的远程监测,为大型电机的故障诊断打下了基础。
【总页数】5页(P119-123)
【作者】徐志祥;牛小刚;李春秋;曹冰冰
【作者单位】大连理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统设计
2.物联网架构下风电机组远程状态监测系统中间件设计
3.物联网架构下风电机组远程状态监测系统中间件设计
4.基于物联网技术的大型建筑安全远程监测系统设计
5.面向移动端的电机远程监测与故障诊断系统
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doi:10.3969/j.issn.1003-3114.2019.03.21引用格式:王建祥,郝润科.基于NB-IoT 的工业风机远程监控系统[J].无线电通信技术,2019,45(3):325-328.[WANG Jianxiang,HAO Runke.Industrial Fan Remote Monitoring System Based on NB-IoT[J].Radio Communications Technology,2019,45(3):325-328.]基于NB-IoT 的工业风机远程监控系统王建祥,郝润科(上海理工大学机械工程学院,上海200093)摘㊀要:针对工业现场风机的节能与安全问题,设计并制作了一种风机远程的监控系统㊂根据系统需求,采用了STM32与NB -IoT 网络通信来实现对工业节能风机的实时监控㊂STM32F103负责对工业节能风机的数据采集,NB -IoT 模块负责数据的传送,采用阿里云服务器技术开发上位机监控软件㊂实时对工业风机的电压㊁电流㊁功率㊁风量㊁风压以及风机轴承度等参数进行监控㊂整个系统能够为生产管理提供有效支持,具有良好的节能㊁环保意义㊂关键词:节能风机;远程监控;NB-IoT;STM32F103;云服务器中图分类号:TP391.4㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1003-3114(2019)03-0266-04Industrial Fan Remote Monitoring System Based on NB-IoTWANG Jianxiang,HAO Runke(School of Mechanical Engineering,Shanghai University of Science and Technology,Shanghai 200093,China)Abstract :To deal with the problem of energy saving and safety of fan in industrial field,a fan remote monitoring system is designed and manufactured.According to the system requirements,STM32and NB-IoT network communication are adopted to realize real -time monitoring of industrial energy-saving fans.STM32F103is responsible for data collection of industrial energy-saving fans,NB-IoT module is responsible for data transmission,and Ali cloud server technology is used to develop upper computer monitoring software.The industrial fan voltage,current,power,air volume,air pressure and fan bearing degree and other parameters are monitored in real time.The whole system can provide effective support for production management,with high significance for energy saving and environmental protection.Key words :energy saving fan;remote monitoring;NB-IoT;STM32F103;cloud server收稿日期:2018-12-250㊀引言近年来,能源危机已经成为了制约国家国民经济发展的一个突出状况[1-3]㊂大部分工业风机处于长时间恒定功率工作状态,电能浪费较严重,并且由于风机采用人工管理,对于风机的异常情况无法第一时间进行处理,从而存在一定的安全风险㊂目前,国内外的研究现状表明,通过一些控制器能够对风机的参数进行监测,但是基本还是没有实施对风机的远程实时监测,而且对于一些突发状况还是处于人工检测阶段,并且没有完整的数据统计与分析系统[4]㊂为此,本文设计了应用于工业通风机的远程监控系统,能够实现远程实时监控风机的参数,采用的控制器及其他硬件电路也降低了成本㊂并且风机处于突发状况时,控制器能够第一时间控制风机关闭,节约了时间和人力㊂1㊀系统总体方案1.1㊀系统功能总体框架工业节能通风机远程监控系统需要通过STM32f103采集电机的电压㊁电流㊁功率㊁风量㊁风压以及风机轴承温度等参数,通过NB -IoT 无线通信模块将采集到的数据发送给阿里云服务器,对于异常情况能够第一时间处理并控制相关设备执行,从而达到提高风机节能效率,排除安全隐患,解决工业现场通风机远程监控问题㊂系统结构如图1所示,主要由上位机和下位机组成㊂图1㊀系统结构框图1.2㊀硬件电路总体设计工业节能通风机远程监控系统的硬件电路主要由以下几部分组成:STM32最小系统单元电路㊁电源单元电路㊁电能数据采集单元电路㊁温度数据采集单元电路㊁风量风压数据采集单元电路及NB -IoT 单元电路[5-6]㊂系统中电能数据采集单元电路通过SPI 总线协议与STM32微处理器进行数据通信㊂NB -IoT 单元电路连接到STM32最小系统电路的USART1,通过TX /RX 将STM32接收到的数据传送给后台服务器㊂测速电路连接到STM32最小系统电路的GPIO 上,通过检测高低电平来测量风机的转速㊂热电偶传感器通过SPI 协议将热电偶传感单元采集到的数据传送给STM32微处理器㊂整个系统的硬件框图如图2所示㊂图2㊀工业节能风机远程监控系统硬件框图1.2.1㊀电源单元电路设计电源单元电路如图3所示,系统设计电路时采用HLK -PM12电压芯片将220V 电压转为12V 电压,TPS54331电源芯片将12V 电压转为5V 电压,AMS1117芯片将5V 电压转为3.3V [7]㊂插头和电源芯片之间添加了2A /8V 的保险丝作为保护,并加入了发光二极管D2作为电源状态指示灯㊂图3㊀电源单元电路1.2.2㊀STM32最小系统单元电路设计图4所示为STM32最小系统单元电路,由下载单元电路㊁接口单元电路㊁晶振单元电路和复位单元电路构成㊂下载单元电路采用SWD 下载[8]㊂由于电能采集等参数采集单元电路连接到STM32最小系统单元电路的SPI1或SPI2,NB -IoT 单元电路连接到STM32最小系统单元电路的USART1㊂图4㊀STM32最小系统单元电路1.2.3㊀电能芯片采集单元电路设计电能芯片采集单元电路如图5所示,电能芯片采用ATT7022系列芯片,ATT7022有A,B,C,D,E 等系列㊂此次系统采用了V1P /V1N,V3P /V3N,V5P /V5N 三路电流信道和V2P /V2N,V4P /V4N,V6P /V6N 三路电压信道[9-10]㊂通过电流互感器测得每相电流的值,通过电压互感器进行测得电压㊂图5㊀电能芯片采集单元电路1.2.4㊀NB -IoT 单元电路设计NB -IoT 单元电路如图6所示,采用BC95-B5芯片㊂此芯片采用LCC 贴片封装,方便嵌入到产品应用中㊂BC95芯片通过RX /TX 收发数据,通过USIM 卡槽中的电信卡将收到的数据发到服务器上,并且从服务器上收到指令完成相应的操作[10]㊂通信模块主要包括以下几部分:BC95主控芯片的模块接口㊁电源供电模块以及USIM 卡电路模块㊂图6㊀NB -IoT 单元电路1.2.5㊀温度采集单元电路设计温度采集单元采用MAX6675热电偶式温度传感器来采集风机轴承的温度数据㊂MAX6675是一个K 类型的热电偶模块,热电偶传感器主要是转换热电偶电压,通过串行数模转换达到测量温度的目的[11]㊂该热电偶传感器具有耐高温及测量精度(可达1300ħ)高的特点,MAX6675温度采集单元电路如图7所示㊂图7㊀温度采集单元电路1.2.6㊀风量风压参数采集单元电路设计风量风压参数采集单元电路采用红外测速单元电路测量风机转动的速度,然后根据风量与横截面积和转速的关系求风机的风量参数,根据风压与空气密度和风机转速二次方的关系求风压参数㊂红外测速模块持续向风机发射红外光,当风机上的风扇转过一圈后,红外接收管收到反射的红外光,通过检测高低电平,从而得到风机的转速㊂风量风压参数采集单元电路如图8所示㊂图8㊀风量风压参数采集单元电路1.3㊀系统的软件设计1.3.1㊀风机监控终端软件流程图风机监控终端首先由微处理器STM32通过电能参数采集模块对电能参数进行采集,然后对采集到的电压㊁电流及有功功率等数据进行保存㊂随后,微处理器STM32通过热电偶传感器模块采集风机轴承的温度,通过风量风压参数采集模块采集风机的风量和风压,并将采集到的数据保存㊂最后,BC95将测得的电压㊁电流㊁有功功率㊁温度㊁风量及风压等参数打包以20s 为间隔发送给远程监控管理服务器,系统工作流程如图9所示㊂图9㊀风机监控终端软件流程图1.3.2㊀NB -IoT 软件工作流程NB -IoT 模组是一款功耗非常低的无线通信模块,是专门为窄带物联网所设计的产品㊂NB -IoT 模组通过AT 指令与服务器进行通信,完成数据的收发㊂AT 指令以AT +命令回车,NB -IoT 模组测试AT 指令的流程是:①上电,初始化USIM 卡;②查看是否连接网络,自动寻找网络;③激活PDN,获得IP 地址,建立PDN 连接;④进行数据连接,收发客户数据;⑤一定时间没有数据传输后,进入PSM 状态;⑥再次等待客户数据,进入PDN 连接㊂虽然AT 指令传输数据的最终结果码有2种格式:数字和字符串㊂而此次采用的是字符串,因为字符串的通用性更好,更普遍㊂表1为此次运用的部分AT 指令及其注释,图10为NB -IoT 软件工作流程㊂表1㊀部分AT 指令AT 指令(字符串)说明AT_TESTAT 指令测试AT_NCONFIG 开启自动找网的配置AT_CEREG查询是否注册成功AT_NBAND查询模块是否设置频段图10㊀NB-IoT软件工作流程图2㊀实验结果与分析实物测试主要以STM32f103为核心,通过电能参数采集单元电路㊁热电偶温度采集单元电路以及风量风压参数采集单元电路采集数据,由NB-IoT 模组将数据打包给后台服务器㊂此次实物测试由于设备的缺乏,无法对3项电进行测试,只能对单相电进行测试,测试数据如表2所示㊂表2㊀电能㊁温度㊁风量和风压试验数据单相电压/V单相电流/A功率/kwh温度/ħ风量/cmh风压/kpa 2180.190.0252855200123.12 2190.190.0252857600134.06 2190.200.0262857600134.06 2190.200.0262957120131.83㊀㊀通过表2可知,实物能够对通风机所需的各个参数进行测量,并利用NB-IoT模组将数据传输给远程管理平台,实现了管理人员对风机运转情况的远程实时监测㊂同时对于风机运行时的异常情况,监控终端会第一时间做出处理控制相关设备运行,进一步节约管理和时间成本,提高运维效率㊂阿里云服务器管理平台也能够进行历史数据的查询,为企业用户节能环保提供必要的数据资料㊂3㊀结束语本文提出了一种基于STM32与NB-IoT的工业节能通风机的远程监控系统,能够对风机的电压㊁电流㊁功率㊁风量㊁风压以及风机轴承温度等参数进行实时监控,出现异常情况也能第一时间处理,很好地解决了工业风机节能与安全问题㊂同时对历史数据进行了分析与整理,为企业风机的节能提供数据的可行性分析㊂参考文献[1]㊀朱全.基于网络的矿用通风机故障预警及性能测定系统的开发[D].北京:北京工业大学,2008.[2]㊀令文君.我国风机制造产业发展状况分析及评价研究[D].保定:华北电力大学,2012.[3]㊀韩向锋.煤矿主通风机监控系统的研究[D].淮安:安徽理工大学,2009.[4]㊀付胜,王宜祥.基于ARM与ZigBee的矿用通风机监测系统设计[J].测控技术,2015,34(3):51-54. [5]㊀付广伟,张浩,付兴虎,等.基于北斗/INS的移动型水质监测系统设计与实现[J].船舶工程,2015(8):61-64.[6]㊀刘宁,陈冬琼,杨克磊.基于STM32最小系统串口通信显示系统设计[J].工业控制计算机,2017,30(8):33-34.[7]㊀仉尚航,张际新,郑洋,等.基于磁阻传感器的低功耗方向指示系统[J].电子器件,2009,32(6):1112-1117.[8]㊀勾慧兰,刘光超.基于STM32的最小系统及串口通信的实现[J].工业控制计算机,2012,25(9):26-28. [9]㊀杜运福.基于STM32与ATT7022E的用电智能采集模块设计[D].苏州:苏州大学,2012. [10]黄鹤松,刘奎,齐俊清,等.基于ATT7022B的多功能电能表系统的设计[J].电测与仪表,2011,48(8):63-67.[11]虞致国,徐健健.MAX6675的原理及应用[J].电子设计工程,2002(12):41-43.作者简介:王建祥(1994 ),男,硕士研究生,主要研究方向:嵌入式开发;郝润科(1964 ),男,副教授,主要研究方向:电力电子㊁电力传动㊂。