一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，该嵌入式网关设置于钢铁连铸设备运维数据采集系统内，嵌入式网关包括微处理器以及与该微处理器连接的Sink节点模块、CAN接口电路和GPRS模块，CAN接口电路均与钢铁连铸设备运维数据采集系统的数据传感器连接，Sink节点模块通过无线传感器网络的终端节点、路由节点与数据传感器进行数据交互，所述的GPRS模块通过路由器与服务器及客户端连接。与现有技术相比，本发明无须人工干预，实现钢铁连铸设备运维数据自动上传，数据集中处理与保存；数据保存时间长，存储安全；提高信息处理效率；实现实时监控和控制，实时性高；无线方式传输数据，避免有线线缆对工业现场造成障碍。
【专利说明】一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于钢铁连铸设备的智能维护设备，尤其是涉及一种用于钢铁连 铸设备智能维护的嵌入式网关。
【背景技术】
[0002] 钢铁行业是我国的基础工业，连铸设备服务技术是钢铁行业重点发展业务。随着 连铸线/设备产品业务量迅速扩张，为了更好地为钢铁企业提供设备生产和维护服务，企 业急需利用高新技术和先进适用技术对钢铁连铸线进行技术改造和升级，将钢铁连铸设备 的使用、维修及管理紧密地结合起来，实现连铸设备关键零部件的现场状态参数采集与监 测，从而优化钢铁连铸生产线的维护、检修流程，提高设备的使用寿命，降低生产成本。
[0003] 目前，国内针对制造业的维修、维护和大修（简称MR0)系统已经取得一定的成果。 但是，由于钢铁企业中生产环境非常恶劣，钢铁连铸生产线设备结构相对的比较复杂，目前 还没有比较好的有效的通信机制和方法。现有钢铁企业的钢铁连铸设备运维数据基本上是 靠人工输入的，不仅效率低，而且很容易产生错误。钢铁连铸设备的运维数据与企业信息化 系统之间无法实现有效的信息集成，钢铁连铸MRO管理平台不能自动、实时、非常详细地获 取钢铁连铸设备生产现场状态，从而影响整个钢铁连铸设备MRO管理系统的准确性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于钢铁连铸 设备智能维护的嵌入式网关。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] -种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，该嵌入式网关设置于钢铁连铸设 备运维数据采集系统内，用于运维数据的采集，所述的嵌入式网关包括微处理器以及与该 微处理器连接的Sink节点模块、CAN接口电路和GPRS模块，所述的CAN接口电路均与钢铁 连铸设备运维数据采集系统的数据传感器连接，所述的Sink节点模块通过无线传感器网 络的终端节点、路由节点与数据传感器进行数据交互，所述的GPRS模块通过路由器与服务 器及客户端连接。
[0007] 所述的Sink节点模块通过Zigbee协议与无线传感器网络内的数据传感器进行数 据交互。
[0008] 所述的无线传感器网络包括传感器终端节点、路由节点和汇聚节点，其采用的路 由算法为量子蚁群路由算法。
[0009] 所述的CAN接口电路通过CAN-bus协议与数据传感器进行数据交互。
[0010] 数据交互的格式为：报头+数据+校验位,其中报头占6位，表示数据传感器地址； 数据占8位，用于存放采集的数据；校验位占2位，用来校验数据是否正确传送。
[0011] 与现有技术相比，本发明无须人工干预，实现钢铁连铸设备运维数据自动上传， 数据集中处理与保存；数据保存时间长，存储安全；提高信息处理效率；实现实时监控和控 制，实时性高；无线方式传输数据，避免有线线缆对工业现场造成障碍。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的结构示意图；
[0013] 图2为应用本发明的钢铁连铸设备运维数据采集系统的整体框架图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0015] 实施例
[0016] 如图1所示，一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，包括微处理器1以 及与该微处理器1连接的Sink节点模块2、CAN接口电路3和GPRS模块4。该嵌入式网关 设置于钢铁连铸设备运维数据采集系统内，用于运维数据的采集，其整体构架如图2所示， Sink节点模块2通过Zigbee无线网络连接无线传感器网络5的数据传感器连接，CAN接口 电路3通过CAN总线与数据传感器连接，GPRS模块通过路由器8与服务器6及客户端7连 接。
[0017] 该嵌入式网关实现了多种通信协议的整合：涵盖ZigBee协议、CAN-bus协议、GPRS 协议、TCP/IP协议，从而使协议不同的网络互连。由于嵌入式网关集成Sink节点模块从而 支持ZigBee协议，集成CAN接口电路从而支持CAN-bus协议，集成GPRS模块从而支持远程 传送和互联网的接入。
[0018] 为了使数据能够在不同协议之间传送，数据交互的格式采用统一的标准格式，具 体为报头+数据+校验位。其中，报头占6位，表示传感器地址；数据占8位，用来存放采集 的数据；校验位占2位，用来校验数据是否正确传送。
[0019] 在整个系统中，对传统的蚁群算法进行改进，改进后的算法为量子蚁群路由算法 (Quantum-inspired Ant-Based Routing, QABR)，它拥有快速收敛和寻找全局最优解的特 性。将QABR算法应用到无线传感器网络的路由协议中，可以使无线传感器网络快速找到最 优路径，延长网络生命周期。QABR的改进思想主要有两点：
[0020] -是用量子比特来表示信息素。量子比特是量子计算中的基本信息单元，一个量 子为可以表示为〇状态、1状态、以及〇和1之间的任意叠加态。用I a I2表示量子比特为 〇的概率，I β 12表示量子比特为1的概率，贝IJ I a i 12+1 β i 12 = 1。设种群大小为η，其信息 素用量子位表示为P = (PpPy "·，Ρη)，Ρ』υ = 1，2，···，!!）是有m个量子位的个体j的概 率幅，如下所示：
【权利要求】
1. 一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，该嵌入式网关设置于钢铁连铸设备 运维数据采集系统内，用于运维数据的采集，其特征在于，所述的嵌入式网关包括微处理器 以及与该微处理器连接的Sink节点模块、CAN接口电路和GPRS模块，所述的CAN接口电路 均与钢铁连铸设备运维数据采集系统的数据传感器连接，所述的Sink节点模块通过无线 传感器网络的终端节点、路由节点与数据传感器进行数据交互，所述的GPRS模块通过路由 器与服务器及客户端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，其特征在 于，所述的Sink节点模块通过Zigbee协议与无线传感器网络内的数据传感器进行数据交 互。
3. 根据权利要求2所述的一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，其特征在 于，所述的无线传感器网络包括传感器终端节点、路由节点和汇聚节点，其采用的路由算法 为量子蚁群路由算法。
4. 根据权利要求1所述的一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，其特征在 于，所述的CAN接口电路通过CAN-bus协议与数据传感器进行数据交互。
5. 根据权利要求1所述的一种用于钢铁连铸设备智能维护的嵌入式网关，其特征在 于，数据交互的格式为：报头+数据+校验位，其中报头占6位，表示数据传感器地址；数据 占8位，用于存放采集的数据；校验位占2位，用来校验数据是否正确传送。
【文档编号】H04W88/16GK104349515SQ201310320630
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】刘敏, 蒋昊, 章锋, 周卓 申请人:同济大学