[實用新型]設備狀態檢測用無線檢測裝置

有效

• 申請號: 201220493885.X
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN202903323U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳東義;夏侯士戟;黃志奇;鄧昌建;張衡;胡紅陽;凌建中
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;G01J5/00;G01K7/22;G01N27/04;G08C17/02
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 詹福五

技術領域

本實用新型屬于一種設備運行狀態自動檢測裝置，特別是一種采用無線傳感網絡對設備運行中的振動狀況、溫度及環境溫濕度狀況進行無線檢測的裝置,該裝置是一種集成化的通過無線傳感網絡進行自動檢測的裝置。

背景技術

目前，在無線檢測裝置方面，濟南銀澳科技有限公司的鄒應全等發明了一種應用于電力設備的無線溫度檢測裝置，采用了熱敏電阻用于無線溫度測量；南京理工大學的薄煜明發明了風力發電機葉片裂紋自動檢測報警系統及方法，采用粘貼式電阻應變片的形變自動檢測葉片狀態等。

此類采用無線傳感網絡對設備運行狀況進行檢測的裝置，由于處理器和儲存容量的限制，往往采用分離式結構，以完成需求的性能；因而安裝、使用均不方便并限制了它的使用范圍。如需要同時對設備溫度及振動狀況、環境溫濕度等參數進行檢測時，則需設置2-3套檢測裝置。因而此類檢測裝置不但存在所需裝置多、連線復雜，而且存儲容量小、處理速度慢而功耗大、連續工作時間短，難以推廣應用等缺陷。

發明內容

本實用新型的目的是針對背景技術存在的缺陷，研究設計一種設備狀態檢測用無線檢測裝置，將設備運行中的振動狀況、溫度高低、環境溫濕度的檢測集為一體，達到在減小其體積的情況下、有效提高檢測處理能力各速度，檢測方便、性能可靠，功耗低、連續工作時間長，便于推廣應用等目的。

本實用新型的技術方案是：采用RF處理器作為數據處理及管理，通過振動傳感器、紅外溫度傳感及溫濕度傳感器分別對設備運行中的振動狀況、溫度高低及環境的溫濕度參數進行采集，采用電池通過電源管理芯片向處理器及各傳感器提供電源，而通過天線向后臺管理器發送檢測參數和接收指令；本實用新型即以此實現其發明目的。因而本實用新型設備狀態檢測用無線檢測裝置包括殼體，設于殼體上的天線及傳感器探頭，設于殼體內的處理器、傳感器，電池；關鍵在于傳感器包括振動傳感器、溫度傳感器及溫濕度傳感器，傳感器探頭為溫度傳感器探頭及溫濕度傳感器探頭；天線及兩傳感器探頭緊固于外殼體上，振動傳感器則直接與殼體內底部緊固成一體，溫度傳感器及溫濕度傳感器設于殼體內并分別通過數據線與溫度傳感器探頭及溫濕度傳感器探頭連接、溫度傳感器同時通過數據線直接與電池連接，處理器則通過數據線分別與振動傳感器、溫度傳感器、溫濕度傳感器、天線及電池連接。

上述溫度傳感器探頭為紅外溫度傳感器探頭。所述處理器為RF類處理器。而振動傳感器為MEMS振動加速度計。溫濕度傳感器及其探頭為帶探頭的集成型溫濕度傳感器。

本實用新型具有可利用同一無線檢測裝置同時對設備運行中的振動狀況、溫度高低、環境溫濕度進行檢測，不但體積小，檢測處理能力強、速度快，檢測方便，性能可靠，功耗低、連續工作時間長，便于推廣應用等特點

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖（方框圖）。

圖中：1.振動傳感器,2.溫度傳感器,3.溫濕度傳感器,4.電池，5.處理器，6.天線。

具體實施方式

現對本實用新型的結構、特征及具體實施方式詳述如下：

傳感器1采用型號為ADXL345的MEMS振動加速度計，振動測量范圍為±2g，±4g，±8g，±16g，振動分辨率最高可達13位，頻率范圍0—3.2Khz；工作電壓1.8—3.6V，具有低功耗（振動喚醒、FIFO緩存、中斷）等模式，適合振動節點，適合電池供電，工作溫度范圍-40°C至+85°C；溫度傳感器2采用紅外傳感器探頭及TN紅外測溫模塊，電壓3V-5V，與電池直接相連，類I2C通訊，響應時間0.5秒，分辨率為0.5°C；溫濕度傳感器3型號為DHT11，輸出是單總線數字信號，測量范圍20-90%RH、溫度0-50°C，分辨率濕度為1%RH、溫度為1°C，直接與電池相連；處理器5采用型號為MC13224V的集成化RF處理器、ARM7內核，該處理器具備低功耗特色、128K閃存、96KRAM、80KROM、標準ZIGBEE/IEEE802.15.4射頻收發，設有128位硬件加密及隨機數發生器，接收靈敏度為-100dBm，最大發射功率為4dBm，64個可編程的I/O口，12位ADC，I2C，2個高速串口，4個16位定時器，該處理器與天線6連接實現射頻的收發；電池4采用3.6V鋰電池配以型號TLV2217-2.5V的芯片，為處理器5、振動傳感器1、溫濕度傳感器3提供2.5V電源，同時直接溫度傳感器2提供3.6V電源。天線6及溫度傳感器探頭及溫濕度傳感器探頭緊固于外殼體上，其作各傳感器1、2、3及電池4固定于即成。

本實施方式節點可采用ZIGBEE或基于TDMA的工業協議、如WirelessHART來組建網絡，這些節點與系統的SINK或網絡接入點通訊、實現測量數據的實時傳輸；該裝置可采用定時（典型值如2秒）發送方式，在此基礎上選用定時休眠與同步方式、以達到低功耗的目的。