[实用新型]一种应用于3D打印设备的模块化联网监控管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信系统领域，特别涉及一种应用于3D打印设备的模块化联网监控管理系统。

背景技术

3D打印是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的制造方式。它具有能简化加工工序、加工周期与结构复杂程度无关、成品免组装、结构复杂性无限制等优点，是未来制造技术的一个重要发展方向。同时3D打印满足了个性化、定制化且数量少的产品的制造需求。可以预见，该技术将进一步向个人家庭、大型组织和技术研究等应用领域普及。

3D打印设备的工作方式如下：上位机使用切片软件将STL模型转换为机器码，然后上位机控制软件用一定的规则将这些机器码逐条发送给3D打印设备，当3D打印设备逐条将所有机器码执行完毕后制造过程结束。

但在某些场景中，使用3D打印设备仍然有诸多不便，这妨碍了3D打印技术的普及进程。

对于个人家庭用户，由于价格、所需精度和使用难度等局限，它们选择的3D打印设备往往是桌面级熔融挤出成型设备(即FDM3D打印机)。但这种设备制造速度慢、有噪音而且有异味(在使用ABS材料时)，所以此类3D打印设备不适宜摆放在用户的工作学习的书桌上，而更适于摆放在房屋的一个通风角落，通过远程通讯的方法来实现用户对设备的监控管理。同时由于桌面级熔融挤出成型设备的工作效果受环境(如温度、湿度、风速)影响很大，个人家庭用户往往无法根据环境数据来对应地调整制造参数设置，设备的性能无法进一步地发挥。

而对于大型组织用户而言，作为企业或政府拥有的3D打印设备数量将会很多。因此需要对这些设备进行集中的管理，并赋予内部人员不同的监控权限，即多部上位机需要分级同时监控管理多个3D打印设备。

对于技术研究用户，无论目的是改进3D打印设备还是探究3D打印设置参数对成品质量的影响，他们都需要对制造环境、制造参数和对应的制造过程进行记录和分析，而且当研究涉及激光选区熔化成形技术时，当前观察制造过程的方式仍然是直接用肉眼通过玻璃窗观察，散射的激光可以穿透玻璃伤害眼睛，由于这种伤害具有初期无法察觉性，如果研究人员不注意进行眼睛防护，可能会导致眼睛机能的损坏或丧失，甚至导致失明。因此需要为研究人员提供对制造过程进行间接观察的系统。

最后，目前此类通讯系统都是将系统集成在目标设备之中，通讯系统无法升级、卸载或变更模块。比如，当通讯系统需要更强的视频流处理能能力或需要探测一种新的环境信息时，非模块化的设计会导致用户必须更换整个通讯系统，有时甚至是包括通讯系统在内的整个控制系统。导致通讯系统变更的成本非常高昂。

综上所述，联网监控管理、制造参数设置建议、权限组织管理、数据记录分析、间接观察功能是3D打印技术走向真正普及当前所需要的功能；而且模块化的产品在通讯系统类市场中更具有优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于3D打印设备的模块化联网监控管理系统。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种应用于3D打印设备的模块化联网监控管理系统，包括数据中转网络、联网监控管理器、服务器、上位机，其中数据中转网络分别连接联网监控管理器、服务器和上位机，联网监控服务器、服务器、上位机顺序相连，所述联网监控服务器与3D打印设备相连。

所述的联网监控管理器包括顺序相连的环境数据采集模块、数据处理板和串口通信模块。

所述的环境数据采集模块包括摄像头、温湿度传感器和风速传感器。

所述的数据处理板的架构为AVR、ARM、X86中的一种。

所述的数据中转网络包括顺序相连的路由器、调制解调器、互联网。

所述的上位机为电脑、手机、单片机中的一种。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、它的监控管理功能是基于互联网的监控管理功能，作用范围为互联网覆盖范围。它必须有起中转作用的服务器。而且服务器是Server状态被动连接，上位机和监控管理器都是Client状态主动寻址。

制造参数设置建议是在服务器上进行分析的，因此用户不需要在本机进行运算；参数设置建议的历史也可以得到云端保存。

权限组织管理是在服务器在服务器上进行，用户只需要账号密码就可以在任何上位机上以集资的权限管理打印机。

数据记录分析是在服务器上的一个功能，由于所有数据都存储在云端，用户就不用担心数据的丢失了。