[發明專利]一種基于5G通信的無線振動監測裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202210577100.5
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114812997A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 徐景悅;唐榮富;沙德生;余長開;吳迅;吳國民;梁晏萱;鄒歆;陳穎;高開峰;李想;陳飛云;張丹平;蘭小洪
• 申請（專利權）人: 華能重慶珞璜發電有限責任公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M7/06;G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開的一種基于5G通信的無線振動監測裝置及其工作方法，屬于轉動設備振動測量及信號傳輸技術領域。包括振動測量裝置、鍵相測量裝置、天線、箱體以及設在箱體內的信號接收處理單元、5G傳輸模塊和電源模塊；振動測量裝置和鍵相測量裝置分別設在軸的監測位置，并通過連接線與信號接收處理單元連接；信號接收處理單元與5G傳輸模塊連接，5G傳輸模塊與天線連接；所述無線振動監測裝置通過電源模塊供電。本發明的布設簡便、安裝和維護成本低，可靠性高，信號的傳輸速率高、連接范圍廣。

技術領域

本發明屬于轉動設備振動測量及信號傳輸技術領域，具體涉及一種基于5G通信的無線振動監測裝置及其工作方法。

背景技術

發電系統常用儀表通訊一般采用長度不等的有線線纜，通過設計好的線纜橋架將大量的采集信號以規劃的布局及走向從現場傳輸至DCS的I\O卡件，再將卡件置于控制機柜內，由串行總線連接至計算機進行協調控制與管理。在機組投產后對設備的改造和增設而言，冗長的線纜布局及走向，以及備設的卡件容量，增大了現場施工改造和增設的不確定性，從而增加設備改造投資金額。

現有火力發電廠輔機系統振動在線檢測(監測)系統通常采用有線連接設計，其有線布置方案的缺陷主要有以下幾點：1)需要計算振動信號卡件使用數量以及機柜容量和備用數量；2)需要對現場設備振動信號的傳輸線纜走向及長度等進行總體規劃、布置、采購及安裝；3)安裝期間，施工單位需要按設計的線纜橋架，對線纜進行系統布線工作。同時還需要對其他線纜進行保護工作，以防止施工期間破壞電纜的絕緣層；4)施工過程必須在機組停機后進行，以保證機組整體設備安全；5)機組投產后，要定時對線纜線路進行維護、檢修。

發明內容

為了解決上述現有問題，本發明的目的在于提供一種基于5G通信的無線振動監測裝置及其工作方法，布設簡便、安裝和維護成本低，可靠性高，信號的傳輸速率高、連接范圍廣。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明公開的一種基于5G通信的無線振動監測裝置，包括振動測量裝置、鍵相測量裝置、天線、箱體以及設在箱體內的信號接收處理單元、5G傳輸模塊和電源模塊；振動測量裝置和鍵相測量裝置分別設在軸的監測位置，并通過連接線與信號接收處理單元連接；信號接收處理單元與5G傳輸模塊連接，5G傳輸模塊與天線連接；所述無線振動監測裝置通過電源模塊供電。

優選地，振動測量裝置為三軸向振動測量裝置。

優選地，鍵相測量裝置為頻閃鍵相測量裝置。

優選地，信號接收處理單元包括信號放大模塊、零點校正模塊、線性化處理模塊、補償電路模塊、誤差修正模塊、濾波模塊和A/D模塊，信號放大模塊的一端分別與振動測量裝置和鍵相測量裝置連接，另一端與零點校正模塊連接，零點校正模塊與線性化處理模塊連接，線性化處理模塊與補償電路模塊連接，補償電路模塊與誤差修正模塊連接，誤差修正模塊與濾波模塊連接，濾波模塊與A/D模塊連接，A/D模塊與5G傳輸模塊連接。

優選地，天線通過球鉸座與箱體外壁連接，并通過信號線與5G傳輸模塊連接。

優選地，箱體內壁設有電磁屏蔽層。

優選地，電源模塊包括電源轉接頭和可拆卸的備用充電電池，電源轉接頭與廠用電連接。

優選地，箱體上設有連接線接口和擴展接口，振動測量裝置和鍵相測量裝置分別與對應連接線接口的輸入端連接，連接線接口和擴展接口的輸出端均與信號接收處理單元連接。

優選地，箱體上設有若干散熱翅片。

本發明公開的上述基于5G通信的無線振動監測裝置的工作方法，包括：

振動測量裝置和鍵相測量裝置對軸的振動和鍵相進行持續測量，并將測量到的信號通過連接線傳輸至信號接收處理單元，經信號接收處理單元處理后發送至5G傳輸模塊，再經由天線傳輸至5G信號基站。