本實(shí)用新型涉及碾石機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

碾石機(jī)作為大型工業(yè)設(shè)備，廣泛用于礦業(yè)，冶金，化工等行業(yè)。以碾碎石英石的碾石機(jī)為例說明其工作原理：電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作高速旋轉(zhuǎn)，物料均勻的進(jìn)入破碎機(jī)腔中，高速回轉(zhuǎn)的錘頭擠壓、沖擊、剪切撕裂物料致物料被破碎，同時(shí)，物料自身的重力作用使物料從高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖向架體內(nèi)擋板、篩條，在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板、粉碎物料中小于篩孔尺寸的粒級通過篩板排出，大于篩孔尺寸的物料阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨。

軸承是碾石機(jī)的關(guān)鍵部件，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過軸承傳遞給錘頭，錘頭擠壓，沖擊石英石，使其破碎。碾石機(jī)的軸承擔(dān)負(fù)機(jī)器的全部負(fù)荷，所以良好的潤滑對軸承壽命有很大關(guān)系，直接影響到機(jī)器的使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)率，因而要求實(shí)時(shí)的注入潤滑油，主要注油處：轉(zhuǎn)動(dòng)軸承、軋輥軸承和所有的齒輪活動(dòng)軸承。

此外，碾石機(jī)的轉(zhuǎn)速也是企業(yè)非常關(guān)注的問題，轉(zhuǎn)速過快容易產(chǎn)生安全事故，轉(zhuǎn)速過慢，又影響生產(chǎn)效率，所以設(shè)定安全合適的轉(zhuǎn)速值可以有效的提高生產(chǎn)效率，提高企業(yè)盈利能力。

眾所周知，大型工業(yè)設(shè)備都比較耗電，石英石碾石機(jī)的動(dòng)力來自于三項(xiàng)電機(jī)，電機(jī)功率很大，每個(gè)生產(chǎn)車間又同時(shí)工作著幾十臺甚至上百臺這樣的設(shè)備，所以實(shí)時(shí)監(jiān)測每臺碾石機(jī)的耗電量對于企業(yè)合理安排生產(chǎn)計(jì)劃有重要的意義。

傳統(tǒng)的碾石機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控主要靠人力，工人每隔一段時(shí)間要去檢查每臺碾石機(jī)的油壺是否有油，轉(zhuǎn)速是否正常，運(yùn)行狀態(tài)是否正常等，如果只有兩三臺碾石機(jī)，少量的工人還可以應(yīng)付，但是大規(guī)模生產(chǎn)現(xiàn)場，一般都有幾十甚至上百臺機(jī)器設(shè)備，每一臺設(shè)備都需要工人定時(shí)去檢查維護(hù)，這樣的工作方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且機(jī)器運(yùn)行期間，工人去對機(jī)器檢查維護(hù)，還有可能發(fā)生安全事故，造成不可估量的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中主要依靠人力對油壺是否有油、轉(zhuǎn)速是否正常、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否正常進(jìn)行監(jiān)控的問題。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種碾石機(jī)監(jiān)控裝置，其特征在于，包括設(shè)置于碾石機(jī)油箱內(nèi)的油位傳感器、設(shè)置于碾石機(jī)軸承上的轉(zhuǎn)速傳感器、以及檢測碾石機(jī)電機(jī)功率的功率信號檢測裝置；所述油位傳感器的信號輸出端與處理單元的油位信號輸入端相連，所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸出端與處理單元的轉(zhuǎn)速信號輸入端相連，所述功率檢測裝置的信號輸出端與處理單元的功率信號輸入端相連；所述碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括電源管理模塊和無線傳輸模塊，所述電源管理模塊用于提供多種電壓級別的電力，所述處理單元與無線傳輸模塊相連，通過無線傳輸模塊與控制平臺雙向信息交互。

本實(shí)用新型的碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)對碾石機(jī)的油位，耗電，轉(zhuǎn)速等進(jìn)行監(jiān)控。提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)盈利能力。該方案通過部署在碾石機(jī)周圍的傳感器感知到碾石機(jī)各狀態(tài)信息，利用無線通信技術(shù)將感知到的狀態(tài)信息發(fā)送到控制平臺，平臺對發(fā)送來的信息進(jìn)行存儲，顯示，報(bào)警。實(shí)現(xiàn)了碾石機(jī)的無人值守以及智能生產(chǎn)，有效的提高了生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競爭力。

在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括信號輸入電路，所述油位傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和以及功率信號檢測裝置的輸出端通過信號輸入電路與處理單元連接；所述信號輸入電路包括三相異步電機(jī)功率檢測電路、轉(zhuǎn)速檢測電路和油位檢測電路，所述三相異步電機(jī)功率檢測電路的輸入端與三相異步電機(jī)的電流入端相連，所述三相異步電機(jī)功率檢測電路的輸出端與處理單元的相應(yīng)端口連接，所述油位檢測電路的輸入端與油位傳感器的輸出端相連，所述油位檢測電路的輸出端與處理單元的油位信號輸入端口相連，所述轉(zhuǎn)速檢測電路的輸入端與轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端相連，所述轉(zhuǎn)速檢測電路的輸出端與處理單元的轉(zhuǎn)速信號輸入端口相連。

通過信號輸入電路，實(shí)現(xiàn)油位，轉(zhuǎn)速和功率的檢測。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述無線傳輸模塊為2G無線傳輸模塊或者WIFI無線傳輸模塊；所述2G無線傳輸模塊的2線串口輸入/出端與處理單元的2線串口輸出/入端相連，2G無線傳輸模塊的8線串口輸入/出端與處理單元的8線串口輸出/入端相連，2G無線傳輸模塊的指示燈接口與指示燈的控制端相連；所述WIFI無線傳輸模塊的信號輸入/出端與處理單元的WIFI信號輸出/入端相連，WIFI無線傳輸模塊的數(shù)據(jù)傳輸端口與數(shù)據(jù)傳輸接口相連。通過無線供電模塊實(shí)現(xiàn)與控制平臺的信息交互。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電源管理模塊包括12V電源、3.3V電源、3.8V電源、5V電源之一或其任意組合。保證碾石機(jī)監(jiān)控裝置的順利工作。

在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器安裝于軸承附近的處于靜止?fàn)顟B(tài)的部位，在軸承上裝設(shè)有可隨軸承同步旋轉(zhuǎn)的且與霍爾傳感器對應(yīng)的磁條。從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地測量軸承轉(zhuǎn)速。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述功率檢測裝置的電流采樣輸入端分別與電機(jī)的供電端相連。從而準(zhǔn)確獲得電機(jī)的功率。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括存儲單元，所述存儲單元與處理單元雙向連接。對監(jiān)測結(jié)果存儲便于后續(xù)查看。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括LED指示燈，所述LED指示燈的控制端與處理單元的LED指示燈控制端連接，所述LED指示燈的供電端與電源管理模塊相連。利用LED指示燈實(shí)現(xiàn)碾石機(jī)工作狀態(tài)的顯示。

在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括RTC晶振電路，所述RTC晶振電路的輸出端與處理單元的休眠控制端口相連。使碾石機(jī)監(jiān)控裝置周期性的工作與休眠，提高了壽命、降低了功耗。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括多臺本發(fā)明的碾石機(jī)監(jiān)控裝置，所有碾石機(jī)監(jiān)控裝置均通過無線傳輸模塊與控制平臺連接，控制平臺與顯示裝置和/或報(bào)警裝置相連。

該方案通過部署在碾石機(jī)周圍的傳感器感知到碾石機(jī)各狀態(tài)信息，利用無線通信技術(shù)將感知到的狀態(tài)信息發(fā)送到控制平臺，平臺對發(fā)送來的信息進(jìn)行存儲，顯示，報(bào)警。實(shí)現(xiàn)了碾石機(jī)的無人值守以及智能生產(chǎn)，有效的提高了生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競爭力。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本實(shí)用新型碾石機(jī)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中處理單元的電路圖；

圖3是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中2G無線傳輸模塊的電路圖；

圖4是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中WIFI無線傳輸模塊的電路圖；

圖5是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中12V電源的電路圖；

圖6是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中3.3V電源的電路圖；

圖7是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中三相異步電機(jī)功率檢測電路；

圖8是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中的油位檢測電路；

圖9是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)速檢測電路；

圖10是本實(shí)用新型碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種碾石機(jī)監(jiān)控裝置，其包括設(shè)置于碾石機(jī)油箱內(nèi)的油位傳感器、設(shè)置于碾石機(jī)軸承上的轉(zhuǎn)速傳感器、以及檢測碾石機(jī)電機(jī)功率的功率信號檢測裝置。油位傳感器的信號輸出端與處理單元的油位信號輸入端相連，所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸出端與處理單元的轉(zhuǎn)速信號輸入端相連，所述功率檢測裝置的信號輸出端與處理單元(如圖2所示)的功率信號輸入端相連。碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括電源管理模塊和無線傳輸模塊，所述電源管理模塊用于提供多種電壓級別的電力，所述處理單元與無線傳輸模塊相連，通過無線傳輸模塊與控制平臺雙向信息交互。

無線傳輸模塊為2G無線傳輸模塊或者WIFI無線傳輸模塊。本實(shí)用新型采用2G網(wǎng)絡(luò)或者WIFI進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，2G采用華為MG301模塊，可支持四頻GSM850/900/1800/1900MHz，最大下行傳輸速率85.6kbps，上行42.8kbps，最大發(fā)射功率低頻2W，高頻1W。WIFI采用Hi-Link公司的HLK-RM04模塊，該模塊通過FCC，CE認(rèn)證，支持無線標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE802.11b，無線傳輸速率11n：最高可達(dá)150Mbps，11g：最高可達(dá)54Mbps，11b：最高可達(dá)11Mbps，頻率范圍2.4-2.4835Ghz。功耗50110mA@12V。

如圖3所示，2G無線傳輸模塊的2線串口輸入/出端UARTO_RD、UARTO_TD與處理單元的2線串口輸出/入端UART4_RX_3G_TX0、UART4_RX_3G_RX0相連，2G無線傳輸模塊的8線串口輸入/出端UART1_RD、UART1_TD與處理單元的8線串口輸出/入端UART4_RX_3G_TX1、UART4_RX_3G_RX1相連，2G無線傳輸模塊的指示燈接口LED_STATUS與指示燈的控制端相連；

如圖4所示，WIFI無線傳輸模塊的信號輸入/出端UARX_RX、UARX_TX與處理單元的WIFI信號輸出/入端USART2_RX_WIFI_TX、USART2_TX_WIFI_RX相連，WIFI無線傳輸模塊的數(shù)據(jù)傳輸端口Rm04_GPIO0-Rm04_GPIO5與數(shù)據(jù)傳輸接口相連。

在本實(shí)施方式中，電源管理模塊包括12V電源、3.3V電源、3.8V電源、5V電源之一或其任意組合。圖5是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中12V電源的電路圖，圖6是本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式中3.3V電源的電路圖，如果將R45替換為37.5K或47.9K，則圖6即是輸出3.8V或5V電源。

如圖7-9所示，在本實(shí)施方式中，還包括信號輸入電路，油位傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和以及功率信號檢測裝置的輸出端通過信號輸入電路與處理單元連接。信號輸入電路包括三相異步電機(jī)功率檢測電路、轉(zhuǎn)速檢測電路和油位檢測電路。在本實(shí)施方式中，功率檢測裝置采用現(xiàn)有三相電電流傳感器，具體連接方法采用現(xiàn)有的方法，三相電電流傳感器檢測三相異步電機(jī)每一相的電流信號，三相異步電機(jī)功率檢測電路的輸入端SENA1、SENA、SENB1、SENB、SENC1、SENC分別與三相電電流傳感器的相應(yīng)相位的電流輸出端相連，例如SENA1、SENA輸出A相的電流檢測信號。三相異步電機(jī)功率檢測電路的輸出端與處理單元的相應(yīng)端口連接，所述油位檢測電路的輸入端ALARM IN1oil與油位傳感器的輸出端相連，所述油位檢測電路的輸出端與處理單元的油位信號輸入端口PA5_Oil_Check相連，所述轉(zhuǎn)速檢測電路的輸入端ALARM IN1HUOER與轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端相連，所述轉(zhuǎn)速檢測電路的輸出端與處理單元的轉(zhuǎn)速信號輸入端口PB8_HUOER相連。

在本實(shí)施方式中，在本實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器安裝于軸承附近的處于靜止?fàn)顟B(tài)的部位(例如軸承套筒內(nèi)或者軸承周圍一定范圍內(nèi)的碾石機(jī)機(jī)架上)，在軸承上裝設(shè)有可隨軸承同步旋轉(zhuǎn)的且與霍爾傳感器對應(yīng)的磁條，具體可采用現(xiàn)有的霍爾傳感器。在本實(shí)施方式中，油位傳感器為現(xiàn)有的油位傳感器，具體可設(shè)置于郵箱中，例如采用CR-606系列電容式油位傳感器。

碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括存儲單元，所述存儲單元與處理單元雙向連接。存儲單元采用的型號可以為AT24C256N，具體連接關(guān)系采用本領(lǐng)域通用的連接方式。

本實(shí)用新型還提供了一種碾石機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，其包括多臺碾石機(jī)監(jiān)控裝置，所有碾石機(jī)監(jiān)控裝置均通過無線傳輸模塊與控制平臺連接，控制平臺與顯示裝置和/或報(bào)警裝置相連。碾石機(jī)監(jiān)控裝置負(fù)責(zé)碾石機(jī)各項(xiàng)狀態(tài)的采集和傳輸，控制平臺負(fù)責(zé)對碾石機(jī)監(jiān)控裝置傳送過來的狀態(tài)信息進(jìn)行判斷(油位是否高于閾值，轉(zhuǎn)速、功率是否在閾值范圍內(nèi)，具體的閾值范圍可根據(jù)具體情況確定)，并將結(jié)果顯示并對超出閾值的情況進(jìn)行報(bào)警，具體報(bào)警裝置可采用現(xiàn)有的聲光報(bào)警裝置。

在本實(shí)施方式中，三相異步電機(jī)功率檢測電路的電流采樣輸入端分別與電機(jī)的供電端相連。采集到的電流信號經(jīng)處理單元內(nèi)部12位ADC轉(zhuǎn)換，得到其數(shù)字信號。利用現(xiàn)有的方法得到功率值后傳輸給控制平臺，控制平臺通過顯示裝置顯示，控制平臺也可通過并短信通知相關(guān)人員。

油位信號通過油位傳感器進(jìn)行采集并傳輸至處理單元，若超出或低于閾值則無線傳輸模塊發(fā)送此時(shí)異常數(shù)據(jù)到控制平臺，控制平臺顯示并可以發(fā)送短信到管理人員手機(jī)。

在本實(shí)施方式中，碾石機(jī)監(jiān)控裝置還可以包括LED指示燈，LED指示燈的控制端與處理單元的LED指示燈控制端連接，LED指示燈的供電端與電源管理模塊相連。存儲單元采用EEPROM存儲模塊，EEPROM存儲模塊可存儲設(shè)備編號、最近十條記錄值等基本信息。通過LED指示燈電路，可以直觀的觀察到設(shè)備目前的狀態(tài)，例如燈亮為設(shè)備正常，燈滅為設(shè)備停止，等閃爍為設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常。

在本實(shí)施方式中，采用2G網(wǎng)絡(luò)或者WIFI進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，2G采用華為MG301模塊，WIFI采用Hi-Link公司的HLK-RM04模塊，EEPROM采用256KB的AT24C256N,電源管理模塊為AOZ1013AI，AOZ1013AI或UA78L05ACPK，處理單元內(nèi)的晶振為32.768KHz/2*6/5PPM。在本實(shí)施方式中，電源管理模塊、LED狀態(tài)指示燈使用常用GPIO接口；EEPROM存儲模塊使用IIC通信接口；2G模塊使用USART通信接口、GPIO控制接口。

在本實(shí)施方式中，碾石機(jī)監(jiān)控裝置還包括RTC晶振電路，所述RTC晶振電路的輸出端與處理單元的休眠控制端口相連。優(yōu)選的RTC晶振為8MHz/49S。使碾石機(jī)監(jiān)控裝置周期性的工作與休眠，提高了壽命、降低了功耗。

碾石機(jī)監(jiān)控裝置的傳感器采集到信息后，傳輸給處理單元，處理單元通過2G或者WIFI進(jìn)行傳輸至控制平臺。控制平臺到信息對信息解析(解析方法采用現(xiàn)有技術(shù))、存儲、顯示。用戶可以通過手機(jī)，電腦登陸服務(wù)器對碾石機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查看。

本實(shí)用新型對碾石機(jī)的油位，耗電，轉(zhuǎn)速等進(jìn)行監(jiān)控。提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)盈利能力。該方案通過部署在碾石機(jī)周圍的傳感器感知到碾石機(jī)各狀態(tài)信息，利用GPRS無線通信技術(shù)將感知到的狀態(tài)信息發(fā)送到控制平臺，平臺對發(fā)送來的信息進(jìn)行存儲，顯示，報(bào)警。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了對異常事件的智能判斷并執(zhí)行預(yù)定義的聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了碾石機(jī)的無人值守以及智能生產(chǎn)，有效的提高了生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競爭力。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。