[實(shí)用新型]一種振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220746277.9
• 申請(qǐng)日: 2022-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN217211122U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晉威;劉良江;朱憲宇;徐振軒;劉青;向德;左從瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南省計(jì)量檢測研究院
• 主分類號(hào): G01H11/08
• 分類號(hào): G01H11/08;G08C17/02
• 代理公司: 長沙市護(hù)航專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本實(shí)用新型公開了一種振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，包括輸入模塊，用于采集振動(dòng)數(shù)據(jù)；與輸入模塊無線連接的無線節(jié)點(diǎn)，其包括依次連接的信號(hào)調(diào)理模塊、ADC模塊、DSP模塊和無線通訊模塊，所述信號(hào)調(diào)理模塊用于對(duì)輸入模塊采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、校正；所述ADC模塊用于處理信號(hào)調(diào)理模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；所述DSP模塊用于對(duì)ADC模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，控制通訊接口；所述無線通訊模塊用于接收和發(fā)射數(shù)據(jù)；與無線節(jié)點(diǎn)無線連接的網(wǎng)關(guān)，用于接收無線節(jié)點(diǎn)傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給上位機(jī)；與網(wǎng)關(guān)無線連接的上位機(jī)，用于根據(jù)網(wǎng)關(guān)傳送的數(shù)據(jù)判斷外部機(jī)器的狀態(tài)。本實(shí)用新型大大提高了監(jiān)測時(shí)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行速度及決策的可靠性和靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型主要涉及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

振動(dòng)是設(shè)備運(yùn)行中的普遍現(xiàn)象，特別是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，無論是正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)，其運(yùn)行過程中均會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。例如電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于機(jī)械摩擦、轉(zhuǎn)子不平衡、通風(fēng)和電磁力等原因會(huì)使定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)信號(hào)中包含有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的豐富信息。采集、分析這些振動(dòng)信號(hào)，提取相關(guān)信息，是設(shè)備故障診斷中最有效、最常用的方法。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由在空間分布和獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的。節(jié)點(diǎn)包含有傳感器來監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、振動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)或污染物等。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常帶有無線電收發(fā)器或其他無線設(shè)備通信設(shè)備以通過網(wǎng)絡(luò)把傳感數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫和其他用戶。這樣，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于數(shù)據(jù)收集、目標(biāo)跟蹤以及報(bào)警監(jiān)控等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為實(shí)現(xiàn)分布式復(fù)雜系統(tǒng)健康監(jiān)測提供了很好的分布式監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大大減少器件引線數(shù)量；由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有局域信號(hào)處理功能，很多信號(hào)信息處理工作可在傳感節(jié)點(diǎn)附近局部完成，將大大減少所需傳輸?shù)男畔⒘浚⒃瓉碛芍醒胩幚砥鲗?shí)現(xiàn)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，變?yōu)橐环N并行的分布式信息處理系統(tǒng)，將大大提高監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行速度及決策的可靠性和靈活性。

振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)技術(shù)是智能電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。如何使無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以廣泛地應(yīng)用于設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測，借助于節(jié)點(diǎn)上的傳感器感知設(shè)備振動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測的目的，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測的目的。

本實(shí)用新型的振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，包括：

輸入模塊，用于采集振動(dòng)數(shù)據(jù)；

與輸入模塊無線連接的無線節(jié)點(diǎn)，其包括依次連接的信號(hào)調(diào)理模塊、ADC模塊、DSP模塊和無線通訊模塊，所述信號(hào)調(diào)理模塊用于對(duì)輸入模塊采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、校正；所述ADC模塊用于將所述信號(hào)調(diào)理模塊發(fā)送的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；所述DSP模塊上設(shè)置有通訊接口，所述DSP模塊通過所述通訊接口與所述無線通訊模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，所述DSP模塊用于對(duì)ADC模塊處理后的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理以及進(jìn)行模態(tài)分析(采用寬頻模態(tài)分解法對(duì)信號(hào)的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)進(jìn)行特征提取)，并控制通訊接口；所述無線通訊模塊用于接收和發(fā)射數(shù)據(jù)；

通過所述無線通訊模塊與無線節(jié)點(diǎn)無線連接的網(wǎng)關(guān)，用于接收無線節(jié)點(diǎn)傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給上位機(jī)；通過所述無線通訊模塊與網(wǎng)關(guān)無線連接的上位機(jī)，用于根據(jù)網(wǎng)關(guān)傳送的數(shù)據(jù)判斷外部機(jī)器的狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述輸入模塊為ICP傳感器，包括壓電加速度傳感器和IC放大器，所述ICP傳感器的輸出具有兩線聯(lián)接特征。

進(jìn)一步地，所述壓電加速度傳感器的加速度測量范圍為-500m/s²～500m/s²，加速度頻率測量范圍為0.5Hz～5000Hz。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括高通濾波器、低通濾波器和電流源，所述高通濾波器分別低通濾波器與ICP傳感器連接，所述低通濾波器與ADC模塊連接。