[實用新型]一種利用數字積分加速度傳感器的工況音檢測裝置

有效

• 申請號: 201420165717.7
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN204115858U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 俞紹文;有鵬;胡東平
• 申請（專利權）人: 江蘇感知礦山科技股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及煤礦設備工況音檢測技術領域，具體是一種煤礦設備工況音檢測裝置。?

背景技術

在煤礦遠程控制時，通過工業以太網在地面控制井下工作設備，常采用工業電視來監視被控設備的工作情況，但當設備屬于內部旋轉的設備時，外部看不到動作，無法用工業電視來監視這些設備工作情況。此時，常用拾音器來檢測此類設備開啟與停機時的工況音，并通過網絡將數字化的工況音傳送到地面，在地面用喇叭來播放工況音，用來輔助操作人員識別該水泵是否正常開啟與停機。但拾音器需要專門安裝，增加成本，另外當現場多個設備同時工作時，拾音器不容易區別到底是哪臺設備處于工作狀態，形成誤判。?

發明內容

本實用新型提出一種利用數字積分加速度傳感器的工況音檢測裝置，其特征在于：該裝置包括數字加速度傳感器、數字積分器、單片機、及以太網接口，數字加速度傳感器將檢測到設備的振動信號直接傳輸給單片機進行兩次數字積分處理，形成數字化工況音，再轉換成以太網數據格式，并經以太網接口由煤礦工業以太網傳輸到地面的控制用主機，主機對接收到的工況音信號進行播放。?

其進一步是：所述的單片機采用PIC18F66J60單片機，與振動加速度傳感器進行數字通信，將振動信號傳輸到單片機中，以便進行數字積分。?

本實用新型的優點?

本實用新型的有益效果是：利用煤礦設備己有的數字振動監測傳感器，進行數字積分，不需額外增加傳感器和硬件的積分器，就能實現煤礦井下設備工況音的獲取與傳輸，幫助操作人員及時了解設備的運行情況。?

附圖說明

圖1是本實用新型電路原理圖。?

具體實施方式

如圖1所示，一種利用數字積分加速度傳感器的工況音檢測裝置包括：數字加速度傳感器、數字積分器、單片機及以太網接口；數字加速度傳感器與數字積分合起來稱作數字積分加速度傳感器。工作原理是數字加速度傳感器測量設備的振動加速度信號，該振動信號直接傳送給單片機，由于煤礦現場均是測量振動的加速度信號，不是振動幅值信號，因此在單片機中采用兩次數字積分，將加速度信號轉換成振動幅值信號，即工況音信號。圖1中數字加速度傳感器直接連接到單片機的RF0數字輸入口，與單片機實現通信。?

傳輸到單片機中的數字加速度信號進行兩次數字積分，轉換成設備的工況音信號。數字積分的過程如下式所示：式中Yi為t＝ti時的加速度值，求積分的過程也就是用累加器不斷累加的過程。這個積分過程連續進行兩次，第一次積分將加速度轉換成速度，第二次積分將速度信號轉換成振動的振幅信號，就實現了由加速度轉換成振動幅值，即所需的工況音。?

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該工況音信號轉換成以太網數據格式，經由煤礦工業以太網傳輸到地面的控制用主機，主機對接收到的工況音信號進行播放。振動傳感器是用螺絲安裝在工作設備需要測振動的部位。?

所述的數字加速度傳感器為通用商品化加速度傳感器，所述的工業以太網為煤礦己有的井上和井下監測控制用工業以太網，所述的主機為普通計算機。?

圖1中所述的單片機采用PIC18F66J60單片機，具有AD轉換和以太網傳輸控制器，該單片機具有64K閃存程序存儲器，39腳I/O口，10Base-T以太網通信。支持IEEE?802.3(TM)兼容的以太網控制器，支持10Base-T端口，集成了MAC接入層和10Base-T物理層，專用的8KB發送/接收數據包緩沖器SRAM等，并且具有普通單片機的功能，具有11通道的10位模數轉換器模塊(A/D)和自動采樣功能。?

在圖1所示實施例中用了其中一個數字口RF0實現傳感器到單片機的數字傳輸。工業以太網通過標準的RJ45接口連接到1:1的脈沖變壓器CT，再連接到PIC單片機的TPOUT+、TPOUT-、TPIN+、TPIN-四個端口，實現以太網傳輸。經以太網接口由煤礦工業以太網傳輸到地面的控制用主機，主機對接收到的工況音信號進行播放。?