色譜監控系統及方法與流程

2023-11-07 14:44:36

本發明涉及監控技術領域，尤其涉及一種色譜監控系統及方法。

背景技術：

隨著科學技術的發展，監控技術也得到了飛速的發展。在工業環境中，監控技術主要用於機械等重要運行設備的狀態監控，在努力消除存在的各種安全隱患、積極防範意外事故的方面，起到了非常重要的作用。

現今工業中普遍使用的監控技術為網絡監控，甚至使用光纖作為感測設備進行監控。其中，使用光纖作為感測設備進行監控的原理為，通過檢測光的特性變化，經過特殊算法和分析處理，實現報警功能。

由於工業生產中採用的監控方式多為人工進行監控，如定時巡查的方式，對於24小時作業的機器，需要安全更多的工作人員進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的，造成不必要的損失問題。

技術實現要素：

本發明提供一種色譜監控系統及方法，以克服現有中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題。

本發明提供一種色譜監控系統，包括：光信號採集模塊和監控伺服器；所述光信號採集模塊與所述監控伺服器通過無線通信連接；

所述光信號採集模塊，用於採集被監控光源的光信號，將所述光信號轉化為數位訊號，並向所述監控伺服器發送所述數位訊號；

所述監控伺服器，用於根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果，並根據所述分析結果得到對應的監控提示信息；並向監控終端發送所述監控提示信息。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述光信號採集模塊包括：光學單 元、光信號處理單元、第一通訊單元和第一供電單元；

所述光學單元，用於採集所述被監控光源的可見光信號；

所述光信號處理單元，與所述光學單元連接，用於將所述光學單元採集的所述可見光信號轉化為數位訊號；

所述第一通訊單元，與所述光信號處理單元連接，用於獲取所述光信號處理單元轉化後的所述數位訊號，並向所述監控伺服器發送所述數位訊號；

所述第一供電單元分別與所述光學單元、所述光信號處理單元和所述第一通訊單元連接，用於為所述光學單元、所述光信號處理單元和所述第一通訊單元供電。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述光信號採集模塊還包括第一內存單元；所述第一內存單元用於將所述第一通訊單元與所述監控伺服器之間未傳輸成功的所述數位訊號進行緩存，待恢復正常傳輸後重新傳輸所述數位訊號。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述監控伺服器包括第二通訊單元、數據分析單元、外部通訊單元和第二供電單元；

所述第二通訊單元，用於接收所述第一通訊單元獲取的所述數位訊號；

所述數據分析單元，用於分析所述數位訊號中的數據是否超過所述預設的光譜數據範圍，若所述數位訊號中的數據超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出報警提示信息；若所述數位訊號中的數據未超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出信號中正常的提示信息；

所述外部通訊單元，用於向所述監控終端發送所述報警提示信息或者所述信號中正常的提示信息；

所述第二供電單元為所述第二通訊單元、所述數據分析單元和所述外部通訊單元供電。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述光信號採集模塊還包括第一數據加密單元，所述第一數據加密單元與所述光信號處理單元連接，所述第一數據加密單元用於將所述光信號處理單元處理得到的所述數位訊號進行加密，並由所述第一通訊單元向所述第二通訊單元發送加密後的所述數位訊號；

對應地，所述監控伺服器中還包括第一數據解密單元，所述第一數據解密單元分別與所述第二通訊單元和所述數據分析單元連接，所述第一數據解 密單元用於對所述第二通訊單元接收的所述數位訊號進行解密，並由所述數據分析單元對解密後的所述數位訊號進行分析。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述監控伺服器還包括第二數據加密單元；所述第二數據加密單元與所述數據分析單元連接，所述地兒數據加密單元用於對所述數據分析單元分析得到的所述報警提示信息或者所述信號中正常的提示信息進行加密處理；

對應地，所述外部通訊單元，還與所述第二數據加密單元連接，具體用於向所述監控終端發送加密後的所述報警提示信息或者所述信號中正常的提示信息。

進一步地，上述色譜監控系統中，所述監控伺服器還包括抗幹擾單元；所述抗幹擾單元與所述第二通信單元連接，用於對所述第二通訊單元接收的所述第一通訊單元發送的所述數位訊號進行抗幹擾處理；

所述抗幹擾單元還與所述數據分析單元連接，用於對所述數據分析單元分析得到的所述報警提示信息或者所述信號中正常的提示信息進行抗幹擾處理；

所述抗幹擾單元還與所述外部通訊單元連接，具體用於向所述監控終端發送抗幹擾處理後的所述報警提示信息或者所述信號中正常的提示信息。

本發明還提供一種色譜監控方法，包括：

光信號採集模塊採集被監控光源的可見光信號，並將所述光信號轉化為數位訊號；

所述光信號採集模塊向所述監控伺服器發送所述數位訊號；

監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果；根據所述分析結果得到對應的監控提示信息；

所述監控伺服器向監控終端發送所述監控提示信息。

進一步地，上述色譜監控方法中，監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果；根據所述分析結果得到對應的監控提示信息，具體包括，

所述監控伺服器分析所述數位訊號中的數據是否超過所述預設的光譜數據範圍，若所述數位訊號中的數據超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出報警提示信息；並向所述監控終端發送所述報警提示信息；

若所述數位訊號中的數據未超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出信號中正常的提示信息；並向所述監控終端發送所述信號中正常的提示信息。

進一步地，上述色譜監控方法中，所述光信號採集模塊向所述監控伺服器發送所述數位訊號之前，所述方法還包括:

所述光信號採集模塊對所述數位訊號進行加密處理；

監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果之前，所述方法還包括：

所述監控伺服器對所述數位訊號進行解密處理。

本發明還提供一種色譜監控方法，包括：

光信號採集模塊採集被監控光源的可見光信號，並將所述光信號轉化為數位訊號；

所述光信號採集模塊向所述監控伺服器發送所述數位訊號；

監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果；根據所述分析結果得到對應的監控提示信息；

所述監控伺服器向監控終端發送所述監控提示信息。

進一步地，上述色譜監控方法中，所述監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果；根據所述分析結果得到對應的監控提示信息，具體包括：

所述監控伺服器分析所述數位訊號中的數據是否超過所述預設的光譜數據範圍，若所述數位訊號中的數據超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出報警提示信息；並向所述監控終端發送所述報警提示信息；

若所述數位訊號中的數據未超過所述預設的光譜數據範圍時，確定需要發出信號中正常的提示信息；並向所述監控終端發送所述信號中正常的提示信息。

進一步地，上述色譜監控方法中，所述光信號採集模塊向所述監控伺服器發送所述數位訊號之前，所述方法還包括：

所述光信號採集模塊對所述數位訊號進行加密處理；

所述監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對所述數位訊號進行分析，得到分析結果之前，所述方法還包括：

所述監控伺服器對所述數位訊號進行解密處理。

本發明色譜監控系統及方法，通過光信號採集單元採集被監控光源的光信號並將光信號轉化為數位訊號，並向監控伺服器發送，監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對數位訊號進行分析得到分析結果，並並根據分析結果得到對應的監控提示信息向監控終端發送，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題，實現了通過色譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，同時監控人員能夠及時發現備故障，準確度高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明色譜監控系統實施例一的結構示意圖；

圖2為本發明色譜監控系統實施例二的結構示意圖；

圖3為本發明色譜監控系統實施例三的結構示意圖；

圖4為本發明色譜監控方法實施例一的流程圖。

圖5為本發明色譜監控方法實施例二的流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中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明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

圖1為本發明色譜監控系統實施例一的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的方法色譜監控系統可以包括：光信號採集模塊11和監控伺服器12；其中，光信號採集模塊11與監控伺服器12之間可以通過無線通訊進行連 接，例如採用wifi、2G、3G、4G等可以實現無線通訊的連接方式，這樣,可以保證光信號採集模塊11與監控伺服器12放置的靈活性，只要彼此能夠接收到通信信號即可，不限制具體位置。當然如果光信號採集模塊11與監控伺服器12的位置確定，光信號採集模塊11與監控伺服器12之間也可以採用有線通訊進行連接，例如使用RJ45網線傳輸的方式。

光信號採集模塊11用於採集被監控光源的光信號，將光信號轉化為數位訊號，並向監控伺服器發送數位訊號；監控伺服器12用於根據預設的光譜數據範圍對數位訊號進行分析，得到分析結果；並向監控終端發送分析結果。被監控光源可以是某生產設備上的某一指示燈，預設的光譜數據範圍可以是由監控人員根據被監控光源可能產生的顏色進行設定相應的數據，例如，某一指示燈正常情況下是顯示綠色，出現故障顯示紅色，則相應的將預設綠色的光譜數據範圍和紅色的光譜數據範圍輸入監控伺服器，以供監控伺服器根據預設的光譜數據對接收光信號採集模塊發送的數位訊號進行分析，並得到分析結果。監控人員可以根據監控終端接收並顯示的分析結果進行判斷，被監控的生產設備是否出現故障問題，以便於在出現故障的時候，監控人員可以及時進行故障處理。

需要說明的是，本實施例中，監控伺服器12中可以預先存儲有一個、兩個或者多個預設的光譜數據範圍，並且還需要存儲由每一個預設光譜數據範圍對應的光譜所表徵的狀態，例如存儲的紅色光譜數據範圍表示紅燈亮起時異常狀態，此時需要報警，存儲的綠色光譜數據範圍表示綠燈亮起時是正常狀態。另外，根據需要還可以設置黃色光譜數據範圍，此時可以表示黃燈亮起時，表示提高注意的狀態，需要監控人員注意觀察被監控設備，等等。監控伺服器12在具體操作時，可以將數位訊號中的數據與每一個預設的光譜數據範圍進行對比，判斷該數位訊號中的數據與哪一個預設光譜數據範圍對應，則確定此預設光譜對應的分析結果。

本實施例的色譜監控系統，通過光信號採集單元11採集被監控光源的光信號並將光信號轉化為數位訊號，並向監控伺服器12發送，監控伺服器12根據預設的光譜數據範圍對數位訊號進行分析得到分析結果，並向監控終端發送，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題，實現了通過色 譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，同時監控人員能夠及時發現備故障，準確度高。

圖2為本發明色譜監控系統實施例二的結構示意圖，如圖2所示，本實施例的色譜監控系統在實施例一的基礎上進一步詳細說明其內部構造，本實施例的色譜監控系統中的光信號採集模塊11可以包括：光學單元111、光信號處理單元112、第一通訊單元113和第一供電單元114；光學單元111用於採集被監控光源的可見光信號，光學單元11具體可以是光纖傳導或者可以進行逐幀圖像處理方式的攝像裝置，二者可以單獨使用，也可以同時進行使用；光信號處理單元112與光學單元111連接，該光信號處理單元112用於將光學單元111採集的可見光信號轉化為數位訊號；第一通訊單元113與光信號處理單元112連接，該第一通訊單元113用於獲取光信號處理單元112轉化後的數位訊號，並向監控伺服器12發送數位訊號，第一通訊單元113與監控伺服器12之間的通訊方式可以選擇有wifi、2G、3G、4G中的一種或RJ45網線傳輸；第一供電單元114分別與光學單元111、光信號處理單元112和第一通訊單元113連接，該第一供電單元114用於為光學單元111、光信號處理單元112和第一通訊單元113供電，第一供電單元114支持micro USB供電、電池供電、電容供電、無線供電或網線供電等多種類型的供電方式。

其中，光學單元111具體使用哪種作為採集被監控光源信號的裝置可以由監控人員進行設定，光學單元111可以採用電子光柵，在三稜鏡的一邊根據色譜位置分布，鑲嵌半導體光電轉換器，當可見光透射到微型三稜鏡上時，光電轉換器將可見光轉換成輸出的電壓經過模擬-數字轉化，就可以得到相應顏色的數位訊號。

第一供電單元114的供電方式由監控現場情況進行有針對性的選擇。

進一步地，如圖2所示，本實施例的監控伺服器12包括第二通訊單元121、數據分析單元122、外部通訊單元123和第二供電單元124；其中，第二通訊單元121與第一通訊單元113連接，該第二通訊單元121用於接收第一通訊單元113獲取的光信號處理單元112的數位訊號，本實施例中的第二通訊單元121與第一通訊單元113之間採用wifi形式進行握手通訊，實際應用中可以採用其他通訊方式；數據分析單元122與第二通訊單元121連接， 該數據分析單元122用於分析數位訊號中的數據是否超過預設的光譜數據範圍，若數位訊號中的數據超過預設的光譜數據範圍時，確定需要發出報警提示信息；若數位訊號中的數據未超過預設的光譜數據範圍時，確定需要發出信號中正常的提示信息。其中數位訊號中的數據即指的是數位訊號所表徵的光譜的數值。本實施例中是以預設的光譜數據範圍是正常的光譜的數據範圍，而非報警的光譜的數據範圍為例，光譜數據範圍可以由監控人員根據需要在使用之前進行設定。實際應用中，當然也可以將預設的光譜數據範圍設置為報警的光譜數據範圍，此時對應的，該數據分析單元122用於分析數位訊號中的數據是否超過預設的光譜數據範圍，若數位訊號中的數據超過預設的光譜數據範圍時，確定需要發出信號中正常的提示信息；若數位訊號中的數據未超過預設的光譜數據範圍時，確定需要發出報警提示信息。同理，預設的光譜信號還可以為其他情況的設置，在此不再一一贅述。

外部通訊單元123與數據分析單元122連接，該外部通訊單元123用於向監控終端發送報警提示信息或者信號中正常的提示信息；外部通訊單元123可以與網際網路、區域網內的指定的監控終端採用TCP/IP協議進行通信，也可以利用網關功能，向指定的終端發送簡訊息；第二供電單元124分別與第二通訊單元121、數據分析單元122、外部通訊單元123連接，該第二供電單元124用於為第二通訊單元121、數據分析單元122和外部通訊單元123供電，第二供電單元124支持micro USB供電、電池供電、電容供電、無線供電或網線供電等多種類型的供電方式。

本實施例的色譜監控系統，其中，光信號採集模塊11包括光學單元111、光信號處理單元112、第一通訊單元113和第一供電單元114，監控伺服器12包括第二通訊單元121、數據分析單元122、外部通訊單元123和第二供電單元124，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題，實現了通過色譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，同時監控人員能夠及時發現備故障，準確度高。

圖3為本發明色譜監控系統實施例三的結構示意圖，如圖3所示，本實施例與圖2所示實施例的區別在於進一步詳細說明色譜監控系統的構成，本 實施例的色譜監控系統中的光信號採集模塊11還可以包括：第一內存單元115，第一內存單元115與第一通訊單元113連接，該第一內存單元115用於將第一通訊單元113與監控伺服器12之間未傳輸成功的數位訊號進行緩存，待恢復正常傳輸後重新傳輸之間未傳輸成功的數位訊號。

在實際應用中，可能會出現網絡故障或延遲，第一內存模塊115將未能與第一通訊單元113成功進行數據交換的數位訊號進行緩存，待網絡恢復正常，即數據可以成功進行交換時重新交換緩存的數位訊號。

進一步地，本實施例的色譜監控系統中的光信號採集模塊11還包括第一數據加密單元116，第一數據加密單元116與光信號處理單元112連接，第一數據加密單元116用於將光信號處理單元112處理得到的數位訊號進行加密，並由第一通訊單元113向第二通訊單元121發送加密後的數位訊號。

進一步地，對應的監控伺服器12還包括第一數據解密單元125，第一數據解密單元125分別與第二通訊單元121和數據分析單元122連接，第一數據解密單元125用於對第二通訊單元121接收的數位訊號進行解密，並由數據分析單元122對解密後的數位訊號進行分析。

進一步地，本實施例的色譜監控系統中的監控伺服器12還包括第二數據加密單元126，第二數據加密單元126與數據分析單元122連接，該數據加密單元126用於對數據分析單元122分析得到的報警提示信息或者信號中正常的提示信息進行加密處理；對應地，外部通訊單元123，還與第二數據加密單元126連接，具體用於向監控終端發送加密後的報警提示信息或者信號中正常的提示信息。此外，監控終端中還需設置與第二數據加密單元126相對應的第二解密單元，以保證監控終端接收到的經過第二數據加密單元126加密的數據，可以經過解密後獲取到對應的報警提示信息或者正常的提示信息。

進一步地，本實施例的色譜監控系統中的監控伺服器12還包括抗幹擾單元127，抗幹擾單元127用於對第一通訊單元113與第二通訊單元121、數據分析單元122、外部通訊單元123與監控終端之間進行抗幹擾處理。具體地，抗幹擾單元127用於對第二通訊單元121接收的第一通訊單元113向第二通訊單元121發送的數位訊號進行抗幹擾處理；抗幹擾單元127還用於對數據分析單元122分析得到的報警提示信息或者信號中正常的提示信息進行 抗幹擾處理；抗幹擾單元127還用於外部通訊單元123向監控終端發送抗幹擾處理後的報警提示信息或者信號中正常的提示信息。

在實際應用環境中存在各種生產設備，這些生產設備均會產生一定的電磁波，為防止這些非系統所需電磁波對系統造成幹擾，影響數據傳輸的質量、距離和準確率，增加抗幹擾單元126使得系統間數據傳輸的準確率更高。

本實施例的色譜監控系統，其中，光信號採集模塊11還包括第一內存單元115，用於將未傳輸成功的數位訊號進行緩存，監控伺服器12還包括第一數據加密單元125、第二數據加密單元126和抗幹擾單元127，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題，實現了通過色譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，同時，提高了數據的安全性，抗幹擾性，準確度高。

圖4為本發明色譜監控方法實施例一的流程圖，如圖4所示，本實施例的色譜監控方法具體包括如下步驟：

101、光信號採集模塊採集被監控光源的可見光信號，並將光信號轉化為數位訊號；

102、光信號採集模塊向監控伺服器發送數位訊號；

103、監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對數位訊號進行分析，得到分析結果；

具體地，監控伺服器分析數位訊號中的數據是否超過預設的光譜數據範圍。

104、根據分析結果得到對應的監控提示信息；

105、監控伺服器向監控終端發送監控提示信息。

本實施例的色譜監控方法具體可以採用上述圖1-圖3任一所示實施例的色譜監控系統實現。

本實施例的色譜監控方法，通過採集被監控光源的可見光信號並進行數字轉化成數位訊號，監控伺服器對數位訊號進行分析，監控伺服器將分析結果發送至監控終端，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題， 實現了通過色譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，準確度高。

圖5為本發明色譜監控方法實施例二的流程圖，如圖4所示，本實施例的色譜監控方法具體包括如下步驟：

201、光信號採集模塊採集被監控光源的可見光信號，並將光信號轉化為數位訊號；

具體地，採集被監控光源的可見光信號並進行數字轉化成數位訊號，採集被監控光源的可見光信號由光學單元進行採集。

202、光信號採集模塊對數位訊號進行加密處理；

203、光信號採集模塊向監控伺服器發送數位訊號；

204、監控伺服器對數位訊號進行解密處理；

205、監控伺服器根據預設的光譜數據範圍對數位訊號進行分析，得到分析結果；

具體地，監控伺服器對數位訊號進行分析中，數字信息可以經由無線通訊連接方式進行傳輸。

206、根據分析結果得到對應的監控提示信息；

207、監控伺服器向監控終端發送監控提示信息。

具體地，監控伺服器將監控提示信息發送至監控終端中，發送方式可以為使用無線通訊。

本實施例的色譜監控方法，通過採集被監控光源的可見光信號並進行數字轉化成數位訊號，光信號採集模塊對數位訊號進行加密處理，監控伺服器對數位訊號先進行解密然後進行分析，監控伺服器將分析結果發送至監控終端，解決了現有工業生產中的監控方式多採用人工進行監控，非常浪費人力而且容易造成監控空檔，導致不能及時排查故障的問題，實現了通過色譜分析的方式對工業生產設備進行監控，監控人員可以通過監控終端時時查看設備的情況，節約了大量的人力，準確度高。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成。前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的 介質。

以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到至少兩個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解並實施。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。