[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710855357.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN107588953A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康守強(qiáng);楊雅俊;王玉靜;董正;陳威威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/04
• 分類號(hào): G01M13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著“工業(yè)4.0”的正式提出，作為計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)及故障診斷技術(shù)相結(jié)合的機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)，將物理設(shè)備鏈接到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制、數(shù)據(jù)分析等功能，從而把人、物、信息及各類資源緊密融合在一起。

滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中的重要組成部件，其工作狀態(tài)的穩(wěn)定與否直接影響整個(gè)設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。大批量滾動(dòng)軸承在出廠前進(jìn)行抽樣壽命試驗(yàn)尤為重要。滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)就是為模擬滾動(dòng)軸承在復(fù)雜惡劣工況下的運(yùn)行狀態(tài)而設(shè)計(jì)的，早期的滾軸軸承試驗(yàn)機(jī)只能依靠人力進(jìn)行轉(zhuǎn)速、壓力的調(diào)整和數(shù)據(jù)的記錄；一些文獻(xiàn)提到的GQZS系列軸承壽命強(qiáng)化試驗(yàn)機(jī)改進(jìn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了采集系統(tǒng)；現(xiàn)有技術(shù)中以工業(yè)計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)開發(fā)測(cè)控系統(tǒng)，通過控制數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承溫度、載荷及轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)的采集。目前，大多數(shù)滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，控制方便，但仍然存在如下問題：試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)測(cè)控電路多采用有線連接，布線復(fù)雜，并且存在一定的電氣隱患；在壽命試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為防止意外發(fā)生，需要工作人員現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，并且環(huán)境嘈雜，不僅造成人力的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生一定的負(fù)面影響；試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)不具備數(shù)據(jù)共享功能，技術(shù)人員欲對(duì)采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析需到現(xiàn)場(chǎng)拷貝，不僅造成時(shí)間的浪費(fèi)，還增加了對(duì)試驗(yàn)機(jī)所在試驗(yàn)室進(jìn)出人員的管理難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)測(cè)控電路多采用有線連接，布線復(fù)雜，并且存在一定的電氣隱患；在壽命試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為防止意外發(fā)生，需要工作人員現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，并且環(huán)境嘈雜，不僅造成人力的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生一定的負(fù)面影響；技術(shù)人員采集數(shù)據(jù)時(shí)需要到現(xiàn)場(chǎng)拷貝，而造成時(shí)間的浪費(fèi)的缺點(diǎn)，而提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)，包括：

網(wǎng)關(guān)；上位機(jī)；交換機(jī)；其中網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)均通過交換機(jī)連接。

滾動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其內(nèi)部設(shè)置水泵電機(jī)、潤(rùn)滑電機(jī)以及加載電機(jī)。

試驗(yàn)機(jī)電源控制柜，其內(nèi)部設(shè)置有總電源、水泵電機(jī)電源、潤(rùn)滑電機(jī)電源以及加載電機(jī)電源。

與網(wǎng)關(guān)連接的第一ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，在試驗(yàn)機(jī)電源控制柜中，與用于通過繼電器控制總電源的通斷。

與網(wǎng)關(guān)連接的第二ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)電源控制柜中，用于通過繼電器控制水泵電機(jī)電源的通斷。

與網(wǎng)關(guān)連接的第三ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)電源控制柜中，用于通過繼電器控制潤(rùn)滑電機(jī)電源的通斷。

與網(wǎng)關(guān)連接的第四ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)電源控制柜中，用于通過繼電器控制加載電機(jī)電源的通斷。

溫度傳感器，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，用于檢測(cè)滾動(dòng)軸承的溫度。

與網(wǎng)關(guān)連接的第五ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，與溫度傳感器連接，用于將從溫度傳感器接收到溫度信息通過無線傳輸發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。

壓力傳感器，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，用于檢測(cè)滾動(dòng)軸承所受的壓力。

與網(wǎng)關(guān)連接的第六ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，與壓力傳感器連接，用于將從壓力傳感器接收到壓力信息通過無線傳輸發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。

變頻器，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，變頻器包括變頻控制端和電源端；變頻控制端與上位機(jī)的串口連接，用于輸出特定的頻率，以控制滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)的工作頻率。

與網(wǎng)關(guān)連接的第七ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，通過繼電器與變頻器的電源端連接，用于通過繼電器控制變頻器的電源通斷。

振動(dòng)傳感器，設(shè)置在滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)上，通過信號(hào)采集卡與網(wǎng)關(guān)連接。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)包括相互連接的Wifi模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器，其中ZigBee協(xié)調(diào)器用于與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，Wifi模塊用于與交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

優(yōu)選地，基于物聯(lián)網(wǎng)的滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)還包括與網(wǎng)關(guān)連接的第八ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，第八ZigBee終端節(jié)點(diǎn)還與繼電器以及光敏電阻連接，光敏電阻用于檢測(cè)室內(nèi)的光強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)滿足預(yù)設(shè)的條件時(shí)，由繼電器控制照明電源的接通或斷開。

優(yōu)選地，基于物聯(lián)網(wǎng)的滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)還包括與網(wǎng)關(guān)和繼電器連接的第九ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，當(dāng)?shù)诰臵igBee終端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到特定的RFID射頻信號(hào)時(shí)，通過控制繼電器進(jìn)而控制門禁系統(tǒng)的磁力鎖的開啟或關(guān)閉。