[發明專利]一種錠速傳感器、物聯網錠速監控系統及方法

有效

• 申請號: 202110074284.9
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112904042B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 張華;張向浩;吳杰;朱家駿;張與超
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;杭州墨攻人工智能有限公司
• 主分類號: G01P3/487
• 分類號: G01P3/487
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了一種錠速傳感器、物聯網錠速監控系統及方法。本發明包括錠速傳感器、通信系統、云端服務器和上位機四個單元。其中錠速傳感器設置在紡紗設備的每個錠位上，通過紅外傳感器監測錠速狀態，并通過通信系統從云端服務器獲得遠程計算機上管理員設置的錠速預值來對監測所得數據進行處理。應對于不同的錠速狀態，錠速傳感器會進行不同的響應，同時通過通信系統來將處理所得錠速狀態數據上傳至云端服務器，再通過上位機呈現給管理員。本發明將監測所得的錠速狀態數據在錠速傳感器本地處理，減少了云端服務器的計算負擔，同時將傳感器與物聯網結合，與上位機連接，實現了遠程對多個車間設備進行管理。

技術領域

本發明專利屬于紡織機械技術領域，尤其涉及一種錠速傳感器、物聯網錠速監控系統及其工作方法。

背景技術

紡織行業作為我國的一個重要支柱產業，與人民的生活息息相關，同時也是我國國際競爭力的主要優勢，對激勵市場、增加出口、提高就業率、提高收入等方面起重要作用。

包覆絲機、直捻機和倍捻機等紡織設備主要采用電機-龍帶結構傳動，加捻作為其中重要的工序，直接影響紗線的質量。根據行業規范，紗線捻度誤差超過3％將視為不合格，其中錠子轉速是影響紗線捻度的主要因素。由于設備長期運轉，電機與龍帶、龍帶與錠子之間存在打滑，錠子轉速偏離理論值，嚴重影響紗線的質量。每臺設備通常都在百錠以上，如單層倍捻機128錠，雙層256錠，包紗機320錠(雙層)。對電機或龍帶速度檢測不能很好的表明每個錠子的轉速，但由于錠位多，將所有錠位速度信號傳給主控面板，會給主控芯片帶來很大的計算壓力，嚴重影響主控芯片的控制的實時性。基于此類問題，紡織行業需要一種能夠對錠速本地處理分析的錠速傳感器。

紡織信息化推進多年，在企業管理信息化、產品設計數字化等領域取得一些進展，但在生產制造和物流管理自動化等領域才剛剛起步。移動互聯技術的出現和發展，一系列相關技術的應用加強了在線實時采集和處理數據的能力，為解決這些難題提供了一條有效的路徑。物聯網是指通過射頻識別、紅外傳感器、全球定位系統等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網的使用能讓紡織的生產和物流可有效實現更加精細和動態的管理，提高生產效率和資源利用率，提高行業整體信息化水平。因此，物聯網和傳統紡織行業的有效結合，會是紡織行業未來發展的必然趨勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種錠速傳感器、物聯網錠速監控系統及其工作方法，能夠單獨對錠速進行分析處理。

第一方面，本發明提供一種錠速傳感器，其包括殼體、集紗頭(5)和紅外傳感器。集紗頭(5)安裝在殼體上。集紗頭(5)上設置有過紗孔。紅外傳感器安裝在殼體上；當紗線在過紗孔內打圈時，紗線持續經過紅外傳感器的紅外檢測線。

作為優選，所述的紅外傳感器包括紅外發射器(6)和紅外接收器(7)。紅外發射器(6)、紅外接收器(7)均安裝在殼體的底部，且分別位于集紗頭(5)的過紗孔正下方的兩側。

作為優選，本發明一種錠速傳感器還包括無線通信模塊(10)，用以向網關或上位機發送數據。

作為優選，所述的紅外傳感器的輸出信號通過信號預處理模塊連接到處理器。

作為優選，在使用過程中，集紗頭(5)設置在被測錠子的正上方。集紗頭(5)上的過紗孔軸線與被測錠子的轉動軸線重合。

第二方面，本發明提供一種物聯網錠速監控系統，其包括前述的錠速傳感器、通信系統、云端服務器和上位機。紡紗設備的每個錠子上都設置有一個錠速傳感器；所述的通信系統包括網關和多個無線通信模塊；每個錠速傳感器均對應配備一個無線通信模塊；一臺紡紗設備對應一個網關，無線通信模塊從網關下載錠速預值和允許差異范圍；無線通信模塊在管理員請求更新數據或錠速傳感器檢測到錠速異常時，向網關上傳錠速狀態數據；錠速狀態數據包括錠速、錠速差異率、錠速狀態和傳感器編碼。網關將錠速狀態數據上傳到上位機；上位機再將錠速狀態數據上傳到云端服務器。