[發明專利]一種轉軸健康狀況實時連續監測方法

在審

• 申請號: 202210373532.4
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114705412A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 韓肖君;趙增印
• 申請（專利權）人: 北京航宇天穹科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M13/02;G01M13/025;G01D21/02;H02J50/00;H02J50/10
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1.一種轉軸健康狀況實時連續監測方法，包括轉動物體上子系統A、地面處理子系統B、能量和信息交換子系統C，其特征在于，包括如下步驟：

轉動物體上子系統A對設備健康參數進行數據采集、數據處理、信息調制和發送，同時完成無線饋電能量的接收；轉動物體上子系統A包括測量傳感器、信號拾取模塊、放大濾波模塊、A/D轉換模塊、信息處理模塊1和信息調制模塊；測量傳感器由設備的實時狀態產生測量信號，變送至所述信號拾取模塊，經所述放大濾波模塊電路放大和濾波后，連接至所述A/D轉換模塊將測量得到的模擬信號轉換成數字信號，再經所述信息處理模塊1，送至所述信息調制模塊，最后將調制信息發送至能量和信息交換子系統C的信息發送模塊；

能量和信息交換子系統C完成所述轉動物體上子系統A與所述處理子系統B之間的供電能量和測量信息的物理隔離交換；信息與能量的無線交換子系統C包括信息發送模塊、無線能量接收模塊、整流穩壓模塊、線圈1、線圈2、無線供電驅動模塊、無線供電信號發生器模塊和信息接收模塊；所述信息發送模塊將轉動物體上子系統A得到的調制信息通過所述線圈1發送，并通過所述線圈2傳輸至所述地面處理子系統B上的信息接收模塊；所述無線供電信號發生器模塊產生信號經所述無線供電驅動模塊放大后，送至所述線圈2，并通過所述線圈1接收無線能量送至所述無線能量接收模塊，然后經所述整流穩壓模塊進行整流穩壓之后，為所述轉動物體上子系統A供電，完成信息與能量雙向交換；

地面處理子系統B完成測量信息接收、信息解調、數據處理和測量信號輸出；地面處理子系統B包括信息解調模塊、信息處理模塊2、D/A轉換模塊、測量輸出模塊；信息解調模塊將從能量和信息交換子系統C上的信息接收模塊接收的調制信息，送至所述信息處理模塊2，再經所述D/A轉換模塊，最后經所述測量輸出模塊將測量信號輸出，完成對旋轉軸健康狀況的無線供電；

能量和信息交換子系統C能夠同時完成非接觸無線信息傳遞和非接觸無線能量傳遞，不僅保證所述轉動物體上子系統A長期穩定無線供電，同時保證測量信息反方向無線傳輸至地面處理子系統B；所述轉動物體上子系統A、所述地面處理子系統B和所述能量和信息交換子系統C配合，完成從遙測信息產生到信息隔離傳送輸出、從地面能量供應到電能隔離輸送以及它們之間的隔離交換。

2.根據權利要求1所述的一種轉軸健康狀況實時連續監測方法，其特征在于，所述放大濾波模塊3dB帶寬為1.2KHz，采用250倍過采樣∑-⊿調制FIR濾波；

所述信息處理模塊1使用統計線性回歸算法對數據進行校正；

所述信號拾取模塊的輸出信號放大倍數在250-8000倍區間內可調；

所述信息調制模塊將信號調制、驅動后輸出；

所述信號調制模塊采用OOK調制，體制速率115200，載波8MHz。

3.根據權利要求1所述的一種轉軸健康狀況實時連續監測方法，其特征在于，所述信息解調模塊采用非相干解調；

所述測量輸出模塊的信號電壓為-10V～+10V或4到20mA電流；

所述無線供電驅動模塊采用振蕩電路。

4.根據權利要求1所述的一種轉軸健康狀況實時連續監測方法，其特征在于，所述整流穩壓模塊具有過壓保護電路；

所述整流穩壓模塊的整流輸出電壓為6.5-16V，穩壓輸出5V；

所述信號發送模塊具有防止無線能量信號反向竄入的保護電路；

所述信號接收模塊具有防止無線能量信號竄入的信號保護電路；

所述線圈1和所述線圈2具有供電能量信號和信息信號共用和交換能力。