基于APICloud的齒輪箱監控平臺移動端研究

吳魯紀 耿福震 楊林杰 李俞峰

摘要：以工業透平齒輪箱為監控對象，使用移動跨平臺開發工具APICloud，開發出透平齒輪箱狀態監控平臺移動端app，實現對齒輪箱振動、溫度、壓力、流量等信號的監測和預警。該文介紹了該監控移動端系統的總體框架設計、系統功能實現和系統的操作流程，實現了齒輪箱出廠后的狀態追蹤，確定齒輪箱保養和再制造的最佳時機，達到節約成本提高效率的目的。

關鍵詞：APICloud;齒輪箱;狀態監控;移動端app

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0243-02

1背景

高速齒輪箱作為動力傳輸鏈上的重要一環，被廣泛應用于汽輪機、離心及軸流風機、透平壓縮機機組、燃氣發電機機組、高速旋轉泵機組、裂化催化能量回收機組、船舶主推進裝置等涉及能源、化工、冶金、軍工、環保等關系國計民生的各重要領域。對于此類齒輪箱，由于其轉速高、載荷大，為確保機組可靠的工作，通常對其振動、溫度等參數進行現場監控。隨著移動設備的普及和我國工業物聯網技術的發展，通過移動設備對生產數據和設備數據進行實時監控成為現代工業發展的趨勢，通過對設備的實時監控更加準確跟蹤生產狀況，對故障進行智能預測和預警。用戶可以避免場地的限制，方便進行設備管理，及時處理報警信息，提高效率，節約成本。

本文主要利用移動跨平臺開發技術APICloud，實現對齒輪箱運行狀態的在線監控。相比于傳統的移動app原生代碼開發，APICloud應用的開發模式是HTML、CSS和JavaScript+擴展API來進行app開發，并且APICloud能夠通過一套代碼同時生成能分別在Android、IOS系統平臺上運行的安裝包，有效縮短了開發周期，降低了開發難度。

2APIcloud平臺簡介

APIcloud是由柚子（北京）科技有限公司開發的一款移動運用云平臺，致力于加速移動創新，幫助開發者和軟件企業快速進入移動、云和大數據時代。APICloud推行”云端一體”的理念，“云API”服務包括數據服務、推送、云修復和大數據分析等，讓開發者只需要少量、甚至不需要服務端編碼;“端API”將大量移動應用所需的功能“模塊化“封裝，并且借助APICloud的模塊機制規范的提供給開發者，APICloud為開發者從”云”和”端”兩個方向提供API，簡化移動應用開發技術。

3系統的結構與功能

3.1系統總體架構設計

如圖2所示，系統為多層架構，數據傳輸單元將傳感器采集到的齒輪箱狀態數據上傳至云服務器數據庫進行存儲，移動端能夠實時讀取數據庫中所有數據，并能與云服務器進行交互，進行數據庫的插人更新操作。

3.2功能模塊設計

為了實現對出廠后的齒輪箱運行狀況實時監控，系統包含了登錄鑒權模塊、設備信息管理模塊、報警信息管理模塊和個人信息管理模塊等4個主要功能模塊。

3.2.1登錄鑒權模塊

該模塊的功能是為了實現對不同現場的工作人員及設備生產廠家進行鑒權管理，設置其操作權限。

3.2.2設備信息管理模塊

該模塊包含三個子模塊。1用戶注冊登錄后，根據用戶信息自動加載用戶現場所有的設備信息。對于齒輪箱生產廠家，登錄后自動加載所有的現場信息和現場所有的設備信息。2實時顯示齒輪箱設備振動、溫度、壓力、流量等傳感器所采集的數據。并設置報警值和停機值。將采集到的數據繪制成歷史曲線，用來觀測設備運行狀況的整體趨勢。

3.2.3報警信息管理模塊

該模塊通過列表的形式直觀的展示現場設備所有的報警信息，對于生產廠家可通過切換不同現場進行查看。

3.2.4個人信息管理模塊

個人信息管理模塊主要包括對登錄用戶賬號信息的管理，包括退出登錄和修改密碼功能。

4系統的實現

4.1移動端效果實現

使用開發工具apicloud-studio2編寫好的代碼上傳至API-Cloud平臺，經過云編譯生成安裝包，用戶在下載安裝，并完成注冊登錄后，根據導航欄就可以很容易的操作本款App。App的主要功能如圖3。

4.2Echarts圖表

ECharts，一個使用JavaScript實現的開源可視化庫，可以在PC和移動設備上流暢地運行，可以提供直觀豐富的可個性化定制的數據可視化圖表，并且其使用簡單，只需要像普通的Ja-vaScript庫一樣用script標簽引入即可。

通過引入Echarts圖表，前端只需通過AJAX向數據庫發送請求，數據庫將查詢到的齒輪箱狀態信息以JSON對象的形式返回。ECharts通過對數據進行渲染后，以柱狀圖或折線圖的形式對數據進行直觀顯示。

4.3APICloud的本地存儲

APICloud為開發者提供了多種本地數據存儲方案，包括Local Storage、偏好數據、文件和數據庫等，以滿足不同規模數據存儲需求。其中Local Storage和偏好數據一般用于存儲比較簡單、規模較小的數據，而文件和數據庫多用于存儲大量數據，并且利于管理。APICloud對html5的Local Storage進行了封裝，在存儲時更加方便。通過$api對象的setStorage方法不僅可以存儲字符串，還可以直接存儲JSON對象，而getStorage獲取時也可以直接得到JSON對象。

用戶在輸入賬號密碼的同時，將賬號和密碼信息通過setStorage方法存儲至本地，在用戶下次登錄時，系統會通過本地存儲信息進行登錄，直至用戶點擊退出登錄，調用clearStor-age方法清除本地存儲。