基于APICloud的齿轮箱监控平台移动端研究

吴鲁纪 耿福震 杨林杰 李俞峰

摘要：以工业透平齿轮箱为监控对象，使用移动跨平台开发工具APICloud，开发出透平齿轮箱状态监控平台移动端app，实现对齿轮箱振动、温度、压力、流量等信号的监测和预警。该文介绍了该监控移动端系统的总体框架设计、系统功能实现和系统的操作流程，实现了齿轮箱出厂后的状态追踪，确定齿轮箱保养和再制造的最佳时机，达到节约成本提高效率的目的。

关键词：APICloud;齿轮箱;状态监控;移动端app

中图分类号：TP301 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）33-0243-02

1背景

高速齿轮箱作为动力传输链上的重要一环，被广泛应用于汽轮机、离心及轴流风机、透平压缩机机组、燃气发电机机组、高速旋转泵机组、裂化催化能量回收机组、船舶主推进装置等涉及能源、化工、冶金、军工、环保等关系国计民生的各重要领域。对于此类齿轮箱，由于其转速高、载荷大，为确保机组可靠的工作，通常对其振动、温度等参数进行现场监控。随着移动设备的普及和我国工业物联网技术的发展，通过移动设备对生产数据和设备数据进行实时监控成为现代工业发展的趋势，通过对设备的实时监控更加准确跟踪生产状况，对故障进行智能预测和预警。用户可以避免场地的限制，方便进行设备管理，及时处理报警信息，提高效率，节约成本。

本文主要利用移动跨平台开发技术APICloud，实现对齿轮箱运行状态的在线监控。相比于传统的移动app原生代码开发，APICloud应用的开发模式是HTML、CSS和JavaScript+扩展API来进行app开发，并且APICloud能够通过一套代码同时生成能分别在Android、IOS系统平台上运行的安装包，有效缩短了开发周期，降低了开发难度。

2APIcloud平台简介

APIcloud是由柚子（北京）科技有限公司开发的一款移动运用云平台，致力于加速移动创新，帮助开发者和软件企业快速进入移动、云和大数据时代。APICloud推行”云端一体”的理念，“云API”服务包括数据服务、推送、云修复和大数据分析等，让开发者只需要少量、甚至不需要服务端编码;“端API”将大量移动应用所需的功能“模块化“封装，并且借助APICloud的模块机制规范的提供给开发者，APICloud为开发者从”云”和”端”两个方向提供API，简化移动应用开发技术。

3系统的结构与功能

3.1系统总体架构设计

如圖2所示，系统为多层架构，数据传输单元将传感器采集到的齿轮箱状态数据上传至云服务器数据库进行存储，移动端能够实时读取数据库中所有数据，并能与云服务器进行交互，进行数据库的插人更新操作。

3.2功能模块设计

为了实现对出厂后的齿轮箱运行状况实时监控，系统包含了登录鉴权模块、设备信息管理模块、报警信息管理模块和个人信息管理模块等4个主要功能模块。

3.2.1登录鉴权模块

该模块的功能是为了实现对不同现场的工作人员及设备生产厂家进行鉴权管理，设置其操作权限。

3.2.2设备信息管理模块

该模块包含三个子模块。1用户注册登录后，根据用户信息自动加载用户现场所有的设备信息。对于齿轮箱生产厂家，登录后自动加载所有的现场信息和现场所有的设备信息。2实时显示齿轮箱设备振动、温度、压力、流量等传感器所采集的数据。并设置报警值和停机值。将采集到的数据绘制成历史曲线，用来观测设备运行状况的整体趋势。

3.2.3报警信息管理模块

该模块通过列表的形式直观的展示现场设备所有的报警信息，对于生产厂家可通过切换不同现场进行查看。

3.2.4个人信息管理模块

个人信息管理模块主要包括对登录用户账号信息的管理，包括退出登录和修改密码功能。

4系统的实现

4.1移动端效果实现

使用开发工具apicloud-studio2编写好的代码上传至API-Cloud平台，经过云编译生成安装包，用户在下载安装，并完成注册登录后，根据导航栏就可以很容易的操作本款App。App的主要功能如图3。

4.2Echarts图表

ECharts，一个使用JavaScript实现的开源可视化库，可以在PC和移动设备上流畅地运行，可以提供直观丰富的可个性化定制的数据可视化图表，并且其使用简单，只需要像普通的Ja-vaScript库一样用script标签引入即可。

通过引入Echarts图表，前端只需通过AJAX向数据库发送请求，数据库将查询到的齿轮箱状态信息以JSON对象的形式返回。ECharts通过对数据进行渲染后，以柱状图或折线图的形式对数据进行直观显示。

4.3APICloud的本地存储

APICloud为开发者提供了多种本地数据存储方案，包括Local Storage、偏好数据、文件和数据库等，以满足不同规模数据存储需求。其中Local Storage和偏好数据一般用于存储比较简单、规模较小的数据，而文件和数据库多用于存储大量数据，并且利于管理。APICloud对html5的Local Storage进行了封装，在存储时更加方便。通过$api对象的setStorage方法不仅可以存储字符串，还可以直接存储JSON对象，而getStorage获取时也可以直接得到JSON对象。

用户在输入账号密码的同时，将账号和密码信息通过setStorage方法存储至本地，在用户下次登录时，系统会通过本地存储信息进行登录，直至用户点击退出登录，调用clearStor-age方法清除本地存储。