BR112020009060B1

BR112020009060B1 - BELT DRIVE MONITORING SYSTEM

Info

Publication number: BR112020009060B1
Application number: BR112020009060-3A
Authority: BR
Inventors: Kane Chinnel; John Ragan; Baron Sanders; Leslee Brown; Vladislav Soukhovei
Original assignee: Gates Corporation
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2024-05-14

Abstract

A presente invenção se refere a um sistema de monitoramento de acionamento por correia que compreende um acionador, um acionado, o acionador e o acionado conectados por um membro sem fim, um primeiro membro magnético tendo um campo magnético fixado ao acionador, um segundo membro magnético tendo um campo magnético fixado ao acionado, um primeiro sensor disposto para detectar uma mudança no campo magnético causada pela passagem do primeiro membro magnético, um segundo sensor disposto para detectar uma mudança no campo magnético causada pela passagem do segundo membro magnético, um primeiro transmissor configurado para transmitir sem fio para um receptor um primeiro sinal de dados a partir do primeiro sensor e um segundo transmissor configurado para transmitir sem fio para o receptor um segundo sinal de dados a partir do segundo sensor, e o receptor configurado para manipular o sinal de dados com o que um parâmetro do sistema é calculado e proporcionado para um usuário.The present invention relates to a belt drive monitoring system comprising a driver, a driven, the driver and the driven connected by an endless member, a first magnetic member having a magnetic field attached to the driver, a second magnetic member having a magnetic field attached to the actuator, a first sensor arranged to detect a change in the magnetic field caused by the passage of the first magnetic member, a second sensor arranged to detect a change in the magnetic field caused by the passage of the second magnetic member, a first transmitter configured to wirelessly transmit to a receiver a first data signal from the first sensor, and a second transmitter configured to wirelessly transmit to the receiver a second data signal from the second sensor, and the receiver configured to manipulate the data signal with which a system parameter is calculated and proportioned to a user.

Description

Field of invention

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento de acionamento por correia, e mais particularmente, a um sistema de monitoramento de acionamento por correia que compreende sensores de não contato e transmissão sem fio de sinais de dados para determinar uma condição de operação do sistema.[001] The present invention relates to a belt drive monitoring system, and more particularly, to a belt drive monitoring system comprising non-contact sensors and wireless transmission of data signals to determine a condition of system operation.

Background of the invention

[002] Os acionamentos por correia estão substituindo um número significativo de acionamentos de correntes de rolos problemáticos devido às vantagens de desempenho e custo. Ao projetar acionamentos por correia para substituir acionamentos de corrente de rolos, os procedimentos tradicionais de projeto de acionamentos podem produzir acionamentos com capacidade maior que a necessária. Como a carga em execução real pode ou não ser conhecida, as três abordagens a seguir são usadas para determinar uma carga de projeto apropriada: usar a carga real quando disponível; estimar a carga com medições; usar a classificação de potência da unidade de corrente de rolos existente para calcular uma carga de projeto de unidade. Para evitar o dimensionamento excessivo de acionamentos por correia, o projeto deve se basear na carga real do sistema, as técnicas de estimativa levam à perda de capacidade.[002] Belt drives are replacing a significant number of problematic roller chain drives due to performance and cost advantages. When designing belt drives to replace roller chain drives, traditional drive design procedures may produce drives with greater capacity than required. Because the actual running load may or may not be known, the following three approaches are used to determine an appropriate design load: use the actual load when available; estimate load with measurements; Use the power rating of the existing roller chain unit to calculate a unit design load. To avoid oversizing of belt drives, the design must be based on the actual system load, estimation techniques lead to loss of capacity.

[003] Os acionamentos por correia geralmente são difíceis de acessar. O monitoramento da correia e das transmissões é inconveniente e dispendioso. A proteção deve ser removida, a máquina é interrompida, a inspeção é limitada a pistas visuais sobre a condição da correia. Além disso, esses acionamentos por correia podem estar situados em locais remotos onde a inspeção é dificultada. Um meio conveniente de verificar as características de desempenho da correia e da transmissão da correia seria útil para sinalizar falhas eminentes, determinar a vida útil e agendar a manutenção.[003] Belt drives are generally difficult to access. Monitoring the belt and transmissions is inconvenient and expensive. The guard must be removed, the machine is stopped, inspection is limited to visual clues about the condition of the belt. Additionally, these belt drives may be located in remote locations where inspection is difficult. A convenient means of checking belt and belt drive performance characteristics would be useful for flagging imminent failures, determining service life, and scheduling maintenance.

[004] Representativo da técnica é a patente US No. 8.662.290, que descreve um sistema de monitoramento de correia transportadora que utiliza sensores para medir rupturas magnéticas ("eventos") em uma correia transportadora que são indicativos de uma ou mais juntas de emenda, painéis de rasgo e danos no cabo de reforço. O sistema pode compreender uma pluralidade de componentes sensores, incluindo bobinas ou sensores de efeito Hall para detectar painéis de rasgo, emendas e danos generalizados ao cabo de reforço. O sistema também pode ter painéis de rasgo com base em RFID e pode usar chips de RFID para identificar vários componentes da correia. Um sistema de controle com base em CLP pode se comunicar com os componentes acima mencionados através de um link Ethernet. Os dados recebidos pelo sistema de controle são usados para mapear tendências de desgaste e danos na correia e fornecer alarmes ao usuário quando os níveis de sinal excederem as normas predeterminadas. O sistema pode parar a correia quando se prevê uma falha iminente. O sistema de controle com base em CLP é escalável e se integra facilmente aos sistemas de controle de transportadores existentes e sistemas de monitoramento em toda a instalação.[004] Representative of the art is US Patent No. 8,662,290, which describes a conveyor belt monitoring system that uses sensors to measure magnetic breaks ("events") on a conveyor belt that are indicative of one or more joints. splicing, tear panels and reinforcement cable damage. The system may comprise a plurality of sensing components, including coils or Hall effect sensors to detect panel tears, splices, and general damage to the reinforcement cable. The system can also have RFID-based tear panels and can use RFID chips to identify various belt components. A PLC-based control system can communicate with the above-mentioned components via an Ethernet link. Data received by the control system is used to map belt wear and damage trends and provide alarms to the user when signal levels exceed predetermined norms. The system can stop the belt when imminent failure is predicted. The PLC-based control system is scalable and easily integrates with existing conveyor control systems and facility-wide monitoring systems.

[005] O que é necessário é um sistema de monitoramento de acionamento por correia que compreende sensores de não contato e transmissão sem fio de sinais de dados para determinar a condição de operação do sistema. A presente invenção vai de encontro a essa necessidade.[005] What is needed is a belt drive monitoring system comprising non-contact sensors and wireless transmission of data signals to determine the operating condition of the system. The present invention meets this need.

Summary of the Invention

[006] Um aspecto da presente invenção é proporcionar um sistema de monitoramento de acionamento por correia que compreende sensores de não contato e transmissão sem fio de sinais de dados para determinar uma condição de operação do sistema.[006] One aspect of the present invention is to provide a belt drive monitoring system comprising non-contact sensors and wireless transmission of data signals to determine an operating condition of the system.

[007] Outros aspectos da presente invenção serão apontados ou tornados óbvios pela descrição a seguir da presente invenção e dos desenhos em anexo.[007] Other aspects of the present invention will be pointed out or made obvious by the following description of the present invention and the attached drawings.

[008] A presente invenção compreende um sistema de monitoramento de acionamento por correia que compreende um acionador, um acionado, o acionador e o acionado conectados por um membro sem fim, um primeiro membro magnético tendo um campo magnético fixado ao acionador, um segundo membro magnético tendo um campo magnético fixado ao acionado, um primeiro sensor disposto para detectar um campo magnético variável causado pela passagem do primeiro membro magnético, um segundo sensor disposto para detectar um campo magnético variável causado pela passagem do segundo membro magnético, um primeiro transmissor configurado para transmitir sem fio para um receptor um primeiro sinal de dados a partir do primeiro sensor e um segundo transmissor configurado para transmitir sem fio para o receptor um segundo sinal de dados a partir do segundo sensor, e o receptor configurado para manipular o sinal de dados com o que um parâmetro do sistema é calculado e proporcionado para um usuário.[008] The present invention comprises a belt drive monitoring system comprising a driver, a driven, the driver and the driven connected by an endless member, a first magnetic member having a magnetic field attached to the driver, a second member magnetic field having a magnetic field fixed to the actuator, a first sensor arranged to detect a changing magnetic field caused by the passage of the first magnetic member, a second sensor arranged to detect a changing magnetic field caused by the passage of the second magnetic member, a first transmitter configured to wirelessly transmit to a receiver a first data signal from the first sensor, and a second transmitter configured to wirelessly transmit to the receiver a second data signal from the second sensor, and the receiver configured to manipulate the data signal with what a system parameter is calculated and proportioned to a user.

Brief Description of the Drawings

[009] Os desenhos em anexo, que são incorporados e fazem parte da especificação, ilustram modalidades preferidas da presente invenção e, juntamente com uma descrição, servem para explicar os princípios da presente invenção.[009] The attached drawings, which are incorporated and form part of the specification, illustrate preferred embodiments of the present invention and, together with a description, serve to explain the principles of the present invention.

[010] A Figura 1 é um arranjo geral do sistema da invenção.[010] Figure 1 is a general arrangement of the system of the invention.

[011] A Figura 2 é um detalhe do nó sensor.[011] Figure 2 is a detail of the sensor node.

[012] A Figura 3 é um gráfico de fluxo de sensor de dupla velocidade.[012] Figure 3 is a dual speed sensor flow graph.

[013] A Figura 4 é um gráfico de fluxo de servidor.[013] Figure 4 is a server flow graph.

Detailed description of the preferred modality

[014] A presente invenção compreende a sistema de monitoramento de desempenho de velocidade rotacional, sem fio e de não contato para um acionamento por correia. O sistema compreende uma polia de acionador 100 e uma polia de acionado 200. Uma correia sem fim 500 é engatada entre as polias de acionador e acionado.[014] The present invention comprises a wireless, non-contact rotational speed performance monitoring system for a belt drive. The system comprises a driver pulley 100 and a driven pulley 200. An endless belt 500 is engaged between the driver and driven pulleys.

[015] Uma pluralidade de magnetos 101 é arranjada sobre um perímetro da polia de acionador 100. Cada magneto é disposto em um espaçamento predeterminado entre cada magneto adjacente. Os magnetos são dispostos em um raio R1 a partir do eixo de rotação.[015] A plurality of magnets 101 are arranged on a perimeter of the drive pulley 100. Each magnet is arranged at a predetermined spacing between each adjacent magnet. The magnets are arranged at a radius R1 from the axis of rotation.

[016] Uma pluralidade de magnetos 201 é arranjada sobre um perímetro de polia de acionado 200. Cada magneto 201 é disposto em um espaçamento predeterminado entre cada magneto adjacente. Os magnetos são dispostos em um raio R2 a partir do eixo de rotação.[016] A plurality of magnets 201 are arranged on a perimeter of drive pulley 200. Each magnet 201 is arranged at a predetermined spacing between each adjacent magnet. The magnets are arranged at a radius R2 from the axis of rotation.

[017] Dois sensores de efeito Hall 301, 302 são orientados para detectar a passagem de cada magneto 101 na polia de acionador 100. Dois sensores de efeito Hall 303, 304 são orientados para detectar a passagem de cada magneto 201 na polia de acionado 200.[017] Two Hall effect sensors 301, 302 are oriented to detect the passage of each magnet 101 on the drive pulley 100. Two Hall effect sensors 303, 304 are oriented to detect the passage of each magnet 201 on the drive pulley 200 .

[018] Sensores de efeito Hall 301, 302, 303 e 304 são IP65 sensores de proximidade classificados.[018] Hall effect sensors 301, 302, 303 and 304 are IP65 rated proximity sensors.

[019] A Figura 2 é um esquema do invólucro do circuito do sensor. Os invólucros do circuito do sensor 401 a e 401 b são idênticos e incluem uma bateria 410 e/ou uma fonte de 120v 411 para alimentar o circuito 412. O circuito 412 compreende uma estação base (chip Intel) conectada a um módulo de rádio RF 413, adequado para uma fonte de baixa energia, aplicativo de baixo custo. O uso de um rádio XBee® RF para o módulo 413 e o chip Intel é a título de exemplo e não se destina a limitar o escopo da invenção. Cada sensor de efeito Hall 301, 302 e 303, 304 é conectado a um chipset 412 em cada invólucro de circuito 401. Cada circuito 412, juntamente com os sensores conectados 301, 304 e 302, 303, também são referidos como um nó sensor.[019] Figure 2 is a schematic of the sensor circuit housing. Sensor circuit housings 401 a and 401 b are identical and include a battery 410 and/or a 120v source 411 to power circuit 412. Circuit 412 comprises a base station (Intel chip) connected to an RF radio module 413 , suitable for a low power, low cost application. The use of an XBee® RF radio for the 413 module and the Intel chip is by way of example and is not intended to limit the scope of the invention. Each Hall effect sensor 301, 302 and 303, 304 is connected to a chipset 412 in each circuit housing 401. Each circuit 412, together with the connected sensors 301, 304 and 302, 303, is also referred to as a sensor node.

[020] Em operação, na medida em que o campo magnético de cada magneto 101,201 passa por cada sensor de efeito Hall respectivo 301, 302 e 303, 304 em uma determinada sequência, um sinal de tensão é puxado alto (polo norte magnético) ou baixo (polo sul magnético), que aciona um pulso de tensão na entrada digital do microcontrolador. Durante a operação de acionamento normal, a sequência de pulsos descreve uma forma de onda quadrada. Os sensores de efeito Hall que estão conectados a cada nó do sensor 401a, 401b, têm amostragem paralela sincronizada para reduzir o erro de amostragem da velocidade de rotação devido às duas formas de onda diferentes que entram no microcontrolador. O método de amostragem também garante que a integridade dos dados da forma de onda de um sensor de efeito Hall para o outro seja para a mesma instância específica de tempo e período de amostragem.[020] In operation, as the magnetic field of each magnet 101,201 passes each respective Hall effect sensor 301, 302 and 303, 304 in a certain sequence, a voltage signal is pulled high (magnetic north pole) or low (magnetic south pole), which triggers a voltage pulse at the digital input of the microcontroller. During normal drive operation, the pulse sequence describes a square waveform. The Hall effect sensors that are connected to each sensor node 401a, 401b have synchronized parallel sampling to reduce rotational speed sampling error due to the two different waveforms entering the microcontroller. The sampling method also ensures that the integrity of the waveform data from one Hall effect sensor to the other is for the same specific instance of time and sampling period.

[021] O intervalo de tempo entre cada pulso é registrado em um registro de firmware e usado em uma média móvel para calcular a velocidade de rotação de cada eixo 100, 200 do acionamento.[021] The time interval between each pulse is recorded in a firmware register and used in a moving average to calculate the rotational speed of each axis 100, 200 of the drive.

[022] De modo similar, o sinal de tensão a partir da bateria 410 é conectado a uma entrada analógica do microcontrolador, permitindo assim que o usuário avalie a energia restante disponível antes que seja necessário recarregar ou alterar a fonte de alimentação.[022] Similarly, the voltage signal from the battery 410 is connected to an analog input of the microcontroller, thus allowing the user to evaluate the remaining energy available before it is necessary to recharge or change the power supply.

[023] O nó sensor e o código de firmware incluem funcionalidade de suspensão do sensor para economizar energia da bateria por intervalos operacionais mais longos antes que as baterias precisem ser recarregadas ou trocadas. Uma fonte de 120v está disponível se um usuário precisar de uma fonte de energia mais permanente e confiável.[023] The sensor node and firmware code include sensor sleep functionality to conserve battery power for longer operational intervals before batteries need to be recharged or replaced. A 120v source is available if a user needs a more permanent and reliable power source.

[024] Após a amostragem do sinal digital de cada sensor de efeito Hall e armazenamento do buffer de dados brutos, são realizados os cálculos de velocidade de rotação do sistema e bateria. O microcontrolador empacota os dados, juntamente com as informações de endereço MAC do remetente para obter informações de localização e ID. A mensagem é enviada sem fio via rádio PAN 413 como uma mensagem serial baseada em soma de verificação para um módulo receptor de estação base 415 via a Rede de Área Pessoal (PAN).[024] After sampling the digital signal from each Hall effect sensor and storing the raw data buffer, system and battery rotation speed calculations are performed. The microcontroller packages the data along with the sender's MAC address information to obtain location and ID information. The message is sent wirelessly via PAN radio 413 as a checksum-based serial message to a base station receiver module 415 via the Personal Area Network (PAN).

[025] Quando a mensagem sem fio de cada rádio RF 413 é recebida pela estação de base 415, a estação de base coloca os dados em um buffer de dados brutos, onde a mensagem pode ser lida de forma assíncrona por um loop de análise. Quando o processador na estação base está ocioso, a mensagem do buffer de dados brutos é analisada para verificar a soma de verificação de segurança correta e os bits de dados para o tamanho da mensagem. Após a verificação dos dados, a estação base coloca os carimbos de data e hora quando os dados foram recebidos, separa a mensagem serial em informações utilizáveis e envia os dados verificados para as funções saveData () e sendData ().[025] When the wireless message from each RF radio 413 is received by the base station 415, the base station places the data in a raw data buffer, where the message can be read asynchronously by a parsing loop. When the processor at the base station is idle, the raw data buffer message is analyzed to verify the correct security checksum and data bits for the message size. After verifying the data, the base station puts the timestamps when the data was received, separates the serial message into usable information, and sends the verified data to the saveData() and sendData() functions.

[026] A função saveData () salva os dados em um arquivo interno da base de dados residente na estação de base 415. Esse banco de dados pode ser usado como um historiador de dados de longo prazo, em que os dados do sensor podem ser armazenados por vários meses para cada sensor conectado à estação de base via a PAN.[026] The saveData() function saves data to an internal database file residing on base station 415. This database can be used as a long-term data historian where sensor data can be stored for several months for each sensor connected to the base station via the PAN.

[027] As tabelas de banco de dados separadas armazenam cada ID do nó do sensor e uma página de configurações do usuário que corresponde a esse ID exclusivo do nó do sensor. Outros dados estáticos de entrada do usuário salvos podem incluir nomes de correia e unidade definidos pelo usuário, geometria da unidade, data de instalação da correia, número do produto da correia, tempo de aviso de tempo limite do sensor, limite de aviso de eficiência da unidade definida pelo usuário e limites de alarme de eficiência da unidade definida pelo usuário. Outros dados podem ser adicionados conforme exigido por um usuário.[027] Separate database tables store each sensor node ID and a user settings page that corresponds to that unique sensor node ID. Other saved static user input data may include user-defined belt and drive names, drive geometry, belt installation date, belt product number, sensor timeout warning time, sensor efficiency warning limit, user-defined unit and user-defined unit efficiency alarm limits. Other data can be added as required by a user.

[028] A partir dos dados de entrada estáticos do usuário salvos na tabela do banco de dados de configurações, é possível fazer cálculos para diferentes tipos de alarmes. Esses cálculos podem incluir diferença de velocidade (delta da velocidade), porcentagem de escorregamento, eficiência da unidade, uso da correia em horas de operação, aviso de tempo limite do sensor da última mensagem recebida, avisos e alarmes de nível de bateria e os avisos e alarmes de eficiência da unidade. Diferença de velocidade é a diferença de velocidade entre cada eixo 100, 200. Uma porcentagem de escorregamento pode ser calculada usando a diferença de velocidade entre os eixos conectados pela mesma correia. A eficiência do acionador pode ser calculada usando a velocidade de entrada e saída de velocidade com relação à relação.[028] From the static user input data saved in the configuration database table, it is possible to make calculations for different types of alarms. These calculations may include speed difference (speed delta), slip percentage, drive efficiency, belt usage in hours of operation, last message received sensor timeout warning, battery level warnings and alarms, and warnings. and unit efficiency alarms. Speed difference is the speed difference between each shaft 100, 200. A slip percentage can be calculated using the speed difference between shafts connected by the same belt. Driver efficiency can be calculated using the input speed and output speed with respect to ratio.

[029] No uso de um único sensor de RPM, os dados medidos do sensor que chegam à estação de base são comparados com os valores de entrada do usuário conhecidos para a velocidade do acionador e a taxa de velocidade, o deslizamento do sistema é calculado e, em seguida, comparado ao alarme de entrada do usuário e limites de aviso. Durante o uso do sensor RPM duplo, os dados de cada nó do sensor de efeito Hall são comparados entre si para fornecer valores de escorregamento e eficiência do acionador.[029] When using a single RPM sensor, measured sensor data arriving at the base station is compared with known user input values for driver speed and speed ratio, system slip is calculated and then compared to user input alarm and warning thresholds. When using the dual RPM sensor, data from each Hall effect sensor node is compared to each other to provide slip and drive efficiency values.

[030] A opção de ponto de ajuste de alarme permite ao usuário calibrar o sistema RPM para atender às necessidades individuais. Também pode avisar visualmente o usuário se a eficiência da unidade não estiver funcionando como o esperado ou se a bateria estiver fraca. Um display de alarme da interface do usuário da interface da Web (UI) pode piscar nas cores vermelha ou amarela, indicando que a unidade está no modo de alarme ou aviso.[030] The alarm set point option allows the user to calibrate the RPM system to meet individual needs. It can also visually warn the user if the unit's efficiency is not working as expected or if the battery is low. A Web Interface User Interface (UI) alarm display may flash red or yellow, indicating that the unit is in alarm or warning mode.

[031] Depois que a função saveData () transformou e salvou os dados seriais em informações utilizáveis para a extremidade dianteira do servidor da estação de base, os dados são então usados na função sendData (), onde podem ser reempacotados em dois diferentes, mas tipos específicos de mensagens; um tipo de mensagem é a mensagem do servidor da web local da estação de base e a outra é uma mensagem protocolo de dados padrão (JSON) que será enviada para a nuvem, se a opção de nuvem tiver sido habilitada.[031] After the saveData() function has transformed and saved the serial data into usable information for the front end of the base station server, the data is then used in the sendData() function, where it can be repackaged into two different but specific types of messages; one type of message is the message from the base station's local web server and the other is a standard data protocol (JSON) message that will be sent to the cloud, if the cloud option has been enabled.

[032] A página da Web hospedada localmente no servidor da Web é uma interface do usuário em que um usuário pode acessar os dados do nó do sensor, inserir dados específicos do acionador e definir os limites de alarme e aviso. A página da web é acessada usando um protocolo TCP / IP de rede / intranet. Então, desde que a estação base 412 esteja conectada na mesma rede que o computador ou telefone do usuário, o usuário terá acesso ao sistema de monitoramento. A página de alarmes e avisos está sempre ativa e se ocorrerem eventos do sistema durante o monitoramento dos alarmes e avisos aparecerão como linhas amarelas para avisos e linhas vermelhas para alarmes.[032] The web page hosted locally on the web server is a user interface where a user can access sensor node data, enter trigger-specific data, and set alarm and warning thresholds. The web page is accessed using a network/intranet TCP/IP protocol. Then, as long as the base station 412 is connected to the same network as the user's computer or phone, the user will have access to the monitoring system. The alarms and warnings page is always active and if system events occur while monitoring the alarms and warnings they will appear as yellow lines for warnings and red lines for alarms.

[033] A Figura 3 é um fluxograma do sensor de velocidade dupla. O passo 601 configura a hora, PAN, monitoramento da bateria e modo de suspensão. O software fornecerá definições de configuração para o rádio sem fio 413, a fim de especificar o tipo de dados que serão recebidos, o formato dos dados (hexadecimais) e o número de identificação do rádio RF que enviará dados. O sistema define variáveis que serão usadas em cálculos envolvendo tempo, velocidade e duração da bateria.[033] Figure 3 is a flowchart of the dual speed sensor. Step 601 configures the time, PAN, battery monitoring and sleep mode. The software will provide configuration settings for the 413 wireless radio to specify the type of data that will be received, the format of the data (hexadecimal), and the identification number of the RF radio that will send data. The system defines variables that will be used in calculations involving time, speed and battery life.

[034] A etapa 602 configura a porta serial e redefinir / configurar os pinos de entrada de dados 603. A execução de comandos que irão habilitar o uso da porta serial e redefinir a mesma para limpar todos os dados para evitar a saída de dados residuais/saída incorreta da porta serial. Os pinos em uma placa Arduino serão configurados para serem entradas ou saídas, pois isso é necessário para transferir dados a partir de uma peça de hardware para outra.[034] Step 602 configures the serial port and reset/configure data input pins 603. Executing commands that will enable use of the serial port and reset the same to clear all data to prevent residual data output /incorrect serial port output. The pins on an Arduino board will be configured to be inputs or outputs, as this is necessary to transfer data from one piece of hardware to another.

[035] A etapa 604 define a velocidade para zero para redefinir. Esta etapa define todas as variáveis de velocidade para zero para evitar erros de cálculo no programa para os cálculos de velocidade acionada e acionada. É o equivalente a "tarar" ou "zerar" o sistema.[035] Step 604 sets the speed to zero to reset. This step sets all speed variables to zero to avoid calculation errors in the program for driven and driven speed calculations. It is the equivalent of "taring" or "zeroing" the system.

[036] A etapa 605 é ligar o PAN. Isso inclui acordar o rádio RF 413 e ligar todos os pinos no hardware.[036] Step 605 is to turn on the PAN. This includes waking up the RF 413 radio and turning on all the pins on the hardware.

[037] A etapa 606 é amostrar e imprimir os dados do acionador analógico/acionado/bateria em série e PAN. Os pinos do chip 412 amostram dados, lendo as tensões a partir dos sensores.[037] Step 606 is to sample and print the serial analog trigger/trigger/battery and PAN data. The pins of the 412 chip sample data, reading voltages from sensors.

[038] A etapa 607 é a conversão em dados digitais legíveis e o envio dos dados ao PAN de rádio RF e à porta serial. Os cálculos de RPM são executados em relação ao tempo passado e ao número de rotações detectadas do acionador. Isso ocorre não só para o acionador, mas também para o acionado. A bateria, o acionador e os dados acionados são enviados ao servidor via rádio RF 413. Esta mensagem é formatada de acordo com as configurações realizadas na etapa 601.[038] Step 607 is converting into readable digital data and sending the data to the RF radio PAN and serial port. RPM calculations are performed against the elapsed time and the number of detected driver rotations. This occurs not only for the trigger, but also for the driven. The battery, trigger and driven data are sent to the server via RF radio 413. This message is formatted according to the settings made in step 601.

[039] A etapa 608 pergunta se o trabalho está completo. Depois que a biblioteca de software interno do rádio RF verificar os dados, o sistema entrará no modo de espera 609 desligando o rádio RF e todos os pinos de entrada/saída. Se os dados não forem verificados ou estiverem incorretos, o processo de amostragem e conversão será repetido. Se um intervalo de tempo predeterminado tiver passado 610, ligue o sistema novamente e execute as etapas 604 a 609.[039] Step 608 asks if the work is complete. After the RF radio's internal software library verifies the data, the system will enter 609 standby mode by turning off the RF radio and all input/output pins. If the data is not verified or is incorrect, the sampling and conversion process will be repeated. If a predetermined time interval has 610 passed, turn the system back on and perform steps 604 through 609.

[040] A Figura 4 é um gráfico de fluxo de servidor. A etapa 701 compreende configurar o hardware, a porta serial, PAN e o rádio RF. Os comandos são executados para permitir o uso da porta serial e configuram corretamente a porta serial para gerar dados para fins de depuração. Os comandos também são executados para permitir o uso do módulo rádio RF 413, bem como do seu analisador de dados, que verificará os dados e os converterá em dados legíveis. Este analisador está disponível a partir do rádio RF.[040] Figure 4 is a server flow graph. Step 701 comprises configuring the hardware, serial port, PAN and RF radio. The commands are executed to enable use of the serial port and correctly configure the serial port to generate data for debugging purposes. Commands are also executed to allow the use of the RF 413 radio module, as well as its data analyzer, which will verify the data and convert it into readable data. This analyzer is available from RF radio.

[041] As etapas 702, 703 e 704 criam o banco de dados e tabelas SQLite, iniciam a configuração da IoT com a nuvem e abrem os dados da porta serial. Criar um novo banco de dados SQLite e criar tabelas para sensores de efeito Hall e configurações de sensor usando comandos específicos ao javascript para vincular ao SQLite. As variáveis são indicadas para uso com a plataforma em nuvem. A conectividade é testada entre o sistema do sensor e a nuvem executando o ping de mensagens de amostra entre a placa da estação de base Intel 412 e a nuvem 705. Abrir a comunicação da porta serial, limpar a porta serial 706 para evitar dados incorretos/remover dados antigos e, em seguida, verificar se os dados do rádio RF estão no formato adequado.[041] Steps 702, 703 and 704 create the SQLite database and tables, start the IoT configuration with the cloud and open the serial port data. Create a new SQLite database and create tables for Hall Effect sensors and sensor configurations using javascript specific commands to link to SQLite. The variables are intended for use with the cloud platform. Connectivity is tested between the sensor system and the cloud by pinging sample messages between the Intel base station board 412 and the cloud 705. Open serial port communication, clear serial port 706 to avoid incorrect data/ remove old data and then verify that the RF radio data is in the proper format.

[042] A etapa 707 é de imprimir os dados do acionador e do acionado ao PAN e rádio RF.[042] Step 707 is to print the trigger and actuated data to the PAN and RF radio.

[043] A etapa 708 é definir as configurações do banco de dados e salvar essas configurações. Enviar os dados do sistema e dos sensores de efeito Hall a seguir ao dividir a mensagem hexadecimal que o rádio RF envia ao hardware da estação de base em dados legíveis, incluindo data, hora, qual parte do sistema está finalizando um determinado pacote de dados, que tipo de dados está sendo enviado, velocidade do acionador e velocidade acionada. O banco de dados SQLite é configurado em preparação para receber dados, criando uma variável e caminho para o hardware enviar dados.[043] Step 708 is to configure the database settings and save those settings. Send the following data from the system and Hall Effect sensors by breaking down the hexadecimal message that the RF radio sends to the base station hardware into readable data, including date, time, which part of the system is terminating a particular data packet, what type of data is being sent, trigger speed and triggered speed. The SQLite database is configured in preparation for receiving data, creating a variable and path for the hardware to send data.

[044] A etapa 709 é recuperar dados de eficiência e bateria. Dividir os dados restantes no formato de dados de mensagens de rádio RF e calcular a eficiência e os dados de duração da bateria.[044] Step 709 is to retrieve efficiency and battery data. Split the remaining data into RF radio message data format and calculate efficiency and battery life data.

[045] A etapa 710 é a configuração do servidor. A porta serial abrirá o banco de dados SQLite e o servidor começará a escutar os dados.[045] Step 710 is server configuration. The serial port will open the SQLite database and the server will start listening for data.

[046] Na etapa 711, o servidor escuta a entrada. Todas as informações coletadas das etapas 702 a 709 são inseridas na tabela SQLite que foi configurada na etapa 702.[046] In step 711, the server listens for input. All information collected from steps 702 to 709 is inserted into the SQLite table that was configured in step 702.

[047] O servidor então recebe dados digitais, que incluem a velocidade, o endereço do remetente do sensor e o nível da bateria na etapa 712. Avisos e alarmes adequados são enviados conforme necessário. Gráficos de saída e informações de análise preditiva são enviadas para a interface do usuário. Os dados do sensor e as configurações do usuário são lidos a partir de e gravados no banco de dados SQLite. Isso é confirmado visualmente e é o resultado da execução bem-sucedida da etapa 708. Quaisquer avisos ou alarmes enviados são mensagens exibidas com base em instruções lógicas. Por exemplo, se a duração da bateria estiver abaixo de um determinado valor, será emitido um aviso ao sistema que incluirá uma exibição da vida atual da bateria, alertando o usuário através da interface do site que um aviso referente à vida da bateria foi emitido. Usando os dados lidos a partir das tabelas no banco de dados SQLite, um gráfico pode ser gerado para fornecer um histórico visual e uma tendência do desempenho do sistema atual, a fim de facilitar a análise do usuário.[047] The server then receives digital data, which includes the speed, sensor sender address, and battery level in step 712. Appropriate warnings and alarms are sent as needed. Output graphs and predictive analytics information are sent to the user interface. Sensor data and user settings are read from and written to the SQLite database. This is confirmed visually and is the result of successful execution of step 708. Any warnings or alarms sent are messages displayed based on logical instructions. For example, if the battery life is below a certain value, a warning will be issued to the system that will include a display of the current battery life, alerting the user through the website interface that a battery life warning has been issued. Using the data read from the tables in the SQLite database, a graph can be generated to provide a visual history and trend of current system performance to facilitate user analysis.

[048] Embora uma forma da invenção tenha sido descrita aqui, será óbvio para os especialistas na técnica que variações podem ser feitas na construção e na relação das peças sem se afastar do espírito e do escopo da invenção aqui descrita.[048] Although one form of the invention has been described here, it will be obvious to those skilled in the art that variations can be made in the construction and relationship of the parts without departing from the spirit and scope of the invention described here.

Claims

1. Belt drive monitoring system CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a drive pulley (100); a drive pulley (200); the drive pulley (100) and the drive pulley (200) connected by an endless member (500); a first plurality of magnetic members (101) having a magnetic field attached to the drive pulley (100) at a first radius (R1) from an axis of rotation of the drive pulley (100) with a first predetermined spacing; a second plurality of magnetic members (201) having a magnetic field fixed to the drive pulley (200) at a second radius (R2) from an axis of rotation of the drive pulley (200) with a second predetermined spacing; a first sensor (301) arranged to detect a varying magnetic field caused by passage of the first plurality of magnetic members (101); a second sensor (303) arranged to detect a varying magnetic field caused by passage of the second plurality of magnetic members (201); a first transmitter (413) configured to wirelessly transmit to a receiver (415) a first data signal from the first sensor (301) and a second transmitter (413) configured to wirelessly transmit to the receiver (415) a second data signal from the second sensor (303); and the receiver (415) configured to manipulate the first data signal and the second data signal, with which a system parameter is calculated and provided to a user.

2. Belt drive monitoring system according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the endless member (500) comprises a belt.

3. Belt drive monitoring system according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first sensor (301) and the second sensor (303) each comprise a Hall effect sensor.

4. Belt drive monitoring system according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises: a third sensor (302) arranged to detect a varying magnetic field caused by passage of the first plurality of magnetic members (101) ; and a fourth sensor (304) arranged to detect a varying magnetic field caused by passage of the second plurality of magnetic members (201).

5. Belt drive monitoring system according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that the third sensor (302) and the fourth sensor (304) each comprise a Hall effect sensor.

6. Belt drive monitoring system according to claim 5, CHARACTERIZED by the fact that the first transmitter (413) is configured to wirelessly transmit to the receiver (415) a third data signal from the third sensor (302) and the second transmitter (413) is configured to wirelessly transmit to the receiver (415) a fourth data signal from the fourth sensor (304).

7. Belt drive monitoring system according to claim 1 or 6, CHARACTERIZED by the fact that the system parameter comprises one of a speed difference, a slip percentage or a drive efficiency.