本實用新型涉及設備狀態(tài)監(jiān)測領域,尤其涉及一種多點多參數(shù)機械設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術:
設備狀態(tài)監(jiān)測技術是七、八十年代得到重視發(fā)展的一項技術。世界上最早開展設備診斷技術的是美國,我國機械設備診斷技術的研究工作起步較晚,但發(fā)展較快,目前,在國內已形成了十多個水平較高的診斷技術研究中心。國內外實踐表明,隨著計算機技術、傳感器和測試技術、通訊技術等先進技術的快速發(fā)展和應用,故障機理、基礎理論的研究朝縱深方向發(fā)展,診斷方法、理論技術研究主要朝著智能化診斷,診斷系統(tǒng)向分布式、網絡化方向發(fā)展。
機械設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術是保障設備安全運行的基本措施之一,其實質是了解和掌握設備在運行過程中的狀態(tài);預測設備的可靠性;確定其整體或局部是正?;虍惓?。它能對設備故障的發(fā)展作出早期預報,對出現(xiàn)故障的原因、部位、危險程度等進行識別和評價,預報故障的發(fā)展趨勢,迅速地查尋故障源,提出對策建議,并針對具體情況迅速地排除故障,避免或減少事故的發(fā)生。
但實際的機械設備狀態(tài)監(jiān)測受制于技術、成本等因素,產業(yè)化應用的比較少,普及率低。好多企業(yè),工廠設備還處在人工監(jiān)測狀態(tài),方法單一,且準確率低,經常由于監(jiān)測不到位發(fā)生重大事故,給人身生命財產造成重大損失。
技術實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術的不足,針對震動機械和旋轉機械,本實用新型提出一種多點多參數(shù)機械設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一種多點多參數(shù)機械設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),包括
分布在多個測量點的用于采集設備狀態(tài)參數(shù)的多組測量裝置,每組測量裝置包括至少一個加速度測量模塊和一個溫度測量模塊;
連接所述測量裝置,用于處理測量數(shù)據(jù)的處理器;
連接所述處理器,用于顯示所有測量裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示裝置;
連接所述處理器的上位機;
連接所述處理器的無線通訊模塊;和
連接所述無線通訊模塊的移動終端。
進一步地,所述加速度測量模塊包括ADXL345三軸加速度計。
進一步地,所述溫度測量模塊包括DS18B20數(shù)字溫度芯片。
進一步地,所述處理器為STM32處理器。
進一步地,所述移動終端包括但不限于手機和平板電腦。
進一步地,所述上位機包括數(shù)據(jù)比對模塊和與所述數(shù)據(jù)比對模塊相連的報警模塊,所述數(shù)據(jù)比對模塊比對監(jiān)測數(shù)據(jù)和設定閾值,如超出設定閾值則報警模塊發(fā)出報警信號,同時顯示出測量點位置。
本實用新型的有益效果在于,與現(xiàn)有技術相比,本實用新型通過檢測機械設備的溫度和加速度參數(shù),作為檢測機械設備運行狀態(tài)的依據(jù),在多個關鍵部位安裝多個測量點,采用多點監(jiān)控,提高監(jiān)測的穩(wěn)定性;同時再傳感器選型方面,選擇了兩款數(shù)字型傳感器,提高了測量精度,同時降低了系統(tǒng)的成本,減少了測量器件,提高了系統(tǒng)的集成度;為上位機設計了通信端口;為系統(tǒng)設計了上位機監(jiān)測軟件;為手機端設計了APP監(jiān)測軟件。
附圖說明
圖1是本實用新型一種多點多參數(shù)機械設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理圖;
圖2是本實用新型中三軸加速度計的功能框圖;
圖3是本實用新型中加速度測量模塊的硬件電路圖;
圖4是本實用新型中溫度測量模塊的硬件電路圖;
圖5是上位機參數(shù)采集顯示界面;
圖6是手機APP檢測界面。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參見圖1,一種多點多參數(shù)機械設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),包括分布在多個測量點的用于采集設備狀態(tài)參數(shù)的多組測量裝置,每組測量裝置包括至少一個加速度測量模塊和一個溫度測量模塊;連接所述測量裝置,用于處理測量數(shù)據(jù)的處理器;連接所述處理器,用于顯示所有測量裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示裝置;連接所述處理器的上位機;連接所述處理器的無線通訊模塊;和連接所述無線通訊模塊的移動終端。
請參見圖2,加速度測量采用Analog Device公司生產的三軸加速度計ADXL345,ADXL345是一款超低功耗的3軸加速度計,分辨率為13位,測量范圍達±16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進制補碼格式,可通過SPI(3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問。它可以在傾斜監(jiān)測應用中測量靜態(tài)重力加速度、,還可以測量運動或沖擊導致的動態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB),能夠測量不到1.0°的傾斜角度變化。該器件提供多種特殊監(jiān)測功能?;顒雍头腔顒颖O(jiān)測功能通過比較任意軸上的加速度與用戶設置的閾值來監(jiān)測有無運動發(fā)生。敲擊監(jiān)測功能可以監(jiān)測任意方向的單振和雙振動作。加速度測量模塊的硬件電路圖如圖3所示。
溫度測量模塊采用數(shù)字溫度芯片DS18B20,DS18B20是DALLAS公司生產的單總線器件數(shù)字溫度芯片,獨特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊,測溫范圍-5℃~+125℃,固有測溫誤差小,支持多點組網功能,多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,實現(xiàn)多點測溫。因此用DS18B20來組成一個測溫系統(tǒng),具有線路簡單,體積小的特點。溫度測量模塊硬件電路設計如圖4所示。
上位機采用VB軟件進行設計,實時讀取串口上發(fā)送上來的監(jiān)測數(shù)據(jù),通過VB可視化的軟件界面,顯示監(jiān)測下位機采集到的設備狀態(tài)參數(shù)和實時報警狀態(tài)。最后設計的采集顯示界面如圖5所示。
手機端監(jiān)測軟件采用E4A設計,實時讀取監(jiān)測設備通過無線網發(fā)送上來的監(jiān)測數(shù)據(jù),通過手機端APP軟件界面,顯示監(jiān)測檢測設備采集到的設備狀態(tài)參數(shù)和實時報警狀態(tài)。最后設計的采集顯示界面如圖6所示。
本實用新型可實時控制讀取每個測量點三軸加速度計ADXL345和DS18B20數(shù)字化溫度傳感器測量的振動和溫度參數(shù),在顯示模塊進行顯示。同時通過無線通訊模塊將數(shù)據(jù)送到移動終端設備進行監(jiān)測,并通過串口將參數(shù)數(shù)據(jù)送入上位機進行遠程的監(jiān)測。
以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。