端边云集成的装备智能维护系统
大型装备健康边缘智能分析仪IEAgent-1——端边云集成的装备智能维护系统
端边云集成系统课程核心内容
一、端边云集成系统构成
采用边缘网关作为数据采集核心，采用高速模拟采集卡采集模拟信号（16路振动信号、4-8路声纹信号、2路转速信号）、各类工况信号（温度、湿度等），可选择有线或无线将数据上报至远程服务器（云上），进行远程分布式通讯，实现端边云集成系统，开展各类装备智能维护与精准运维。信号数据可通过设备界面及服务器进行采集、管理与配置。边缘智能分析仪嵌入先进的信号处理与人工智能算法，进行大型装备健康的监测、故障诊断、健康评估与预测。
二、边缘端功能模块
加速度及转速采集：采用高速数据采集卡，实时采集端口的振动与声纹数据，按秒汇总数据并存储到本地，同时上报到FTP服务器，服务器可选择时间段实现曲线显示，最高可支持24路同时采集。
边缘客户端：基于Windows系统运行，可在本地配置各端口的数据采集场景，并显示实时或历史曲线。
数据采集格式：高速采集数据采样频率、采样时长、采样后的格式、采样保存路径等参数可由上位机可以配置。
MODBUS离散量：通过服务器进行配置寄存器地址等参数，时间定时数据采集汇总到服务器。
三、分析仪功能
3.1边缘终端
| 界面 | 功能 |
|---|---|
| 数据监控 | 关键数据最新值的显示 |
| 设备信息 | |
| 传感器的最新值 | |
| 传感器历史数据查询 | |
| 包括速度传感器采集的数据 | |
| 设备管理 | 设备信息控制 |
| 回路读取数据 | |
| 采集场景手动执行 | |
| 时控计划执行历史 | |
| 大数据展示 | 显示震动的历史数据 |
| 通道选择 | |
| 时间选择 | |
| 数据实时显示 | |
| 图表放大缩小 | |
| 数据存储及上传 FTP | |
| 基础配置 | 485 回路配置 |
| 速度回路配置 | |
| 采集场景配置 | |
| 时控计划配置 | |
| 震动传感器配置 | |
| 大型装备健康监测与智能边缘维护 | 信号处理、异常监测、故障诊断、健康预诊 |
3.2云端功能
| 功能模块 | 功能主题 | 描述 |
|---|---|---|
| 协议对接 | ||
| 数据监控 | 设备数据监控（实时） | 接入设备状态监控 |
| 项目数据监控（实时） | 接入服务状态监控 | |
| 平台信息展示 | ||
| 告警全局提示 | 告警全局弹窗提示 | |
| 设备监控 | 传感器监视 | |
| 传感器控制 | ||
| 历史数据展示 | ||
| 数据统计 | 传感器数据分析图表 | 速度 |
| 震动 | ||
| 设备状态 | ||
| 设备管理 | 设备管理（CRUD） | 系统运行基础数据配置 |
| 回路管理（CRUD） | 系统运行基础数据配置 | |
| 传感器管理（CRUD） | 系统运行基础数据配置 | |
| 采集场景管理（CRUD） | 系统运行基础数据配置 | |
| 时控计划管理（CRUD） | 系统运行基础数据配置 | |
| 设备实时日志（CRUD） | 系统运行基础数据配置 | |
| 告警管理 | 告警处置（RUD） | 系统告警处置流程 |
| 系统管理 | 用户管理（CRUD+角色授权） | 系统运行基本功能 |
| 角色管理（CRUD+资源授权） | 系统运行基本功能 | |
| 资源管理（CRUD） | 系统运行基本功能 | |
| 组织部门（CRUD） | 系统运行基本功能 | |
| 操作日志（RD） | 系统运行基本功能 | |
| 项目管理（CRUD） | 系统运行基本功能 | |
| 大型装备健康监测与智能维护系统 | 云上配置了研制的各类大型装备健康监测与智能维护系统 | 健康监测、缺陷早期预示、故障诊断、健康评估、健康预测等各种智能维护功能 |
四、边缘端功能界面
首页功能说明：
（1）配置设备信息：可以配置采集卡的端口名，软件通过端口名绑定采集卡的硬件，这样就可以实现一台电脑安装多台采集卡（只要设备带的动）。
（2）采集场景的手动开始及结束。
（3）MODBUS实时采集显示：显示采集通道对应的数值。
（4）历史数据查询：可以查询MODBUS采集到的数据（离散量的温湿度等，转速传感器）。
（5）关键通讯口的状态显示
趋势监控界面功能说明：
（1）用于高速采集卡的数据实时显示、历史数据查询、文件格式转换
（2）可以选择通道显示实时数据，；
（3）选择需要的时间段，获取历史数据在界面显示；
（4）可以选择导出数据的格式，目前支持源数据及CSV格式导出
源文件的格式（方便程序的处理）CSV格式（可以导出人为查看）
场景的配置功能：
（1）可以配置高速卡的采集配置，通过场景名进行调用；
（2）可联动MODBUS采集场景，同步获取对应转速状态下的震动波形。
（3）高速卡可以配置采集频率、量程、增益、IEPE功能开启就可以进行音频采集；
（4）MODBUS采集包括离散量及转速的采集，通过类型进行选择（如选择Speed就是转速，系统自动配置转速的传感器）
（5）MODBUS采集到的数据可以通过系数进行换算（结果=原始值X系数）
（6）MODBUS采集可以配置3/4两种功能码，适配目前大部分传感器（避免之前农业项目的局限性）
定时采集配置：
（1）采用非常灵活的CRON表达式进行定时配置，可灵活的配置启动时间
（2）定时器可联动对应的场景，高速采集卡同一时间只能有一个设备在运行，MODBUS可以支持多个同时进行。
五、云平台系统
云平台系统实现与分布式边缘智能分析仪的远程通讯、参数设置、远程控制、设备管理，同时链接研制的各类大型装备智能维护系统，实现大型装备健康的监测、故障诊断、健康评估与预测等智能维护功能。
云平台的界面首页——用于展示设备当前执行的场景及设备离在线情况；
历史数据查询——可查询设备的历史记录
边缘端远程配置界面（两个采集场景配置，及定时控制）
配置界面边缘采集软件，可远程同步，手动开始结束；
设备异常报警等异常处理
六、智能边缘分析仪硬件配置
