CN105067907A - 一种高温老化监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温老化监控系统及其监控方法，其中高温老化监控系统，包括计算机监控中心、ZigBee路由分配器和多个嵌入式数据采集传输装置；ZigBee路由分配器与计算机监控中心联接；嵌入式数据采集传输装置包括微控制器，以及与微控制器电连接的电流检测电路、电压检测电路、TTL-232转换电路、射频发送电路、电源电路；射频发送电路与ZigBee路由分配器无线通信联接；嵌入式数据采集传输装置设有一个、两个或者多个。本发明通过实时监控高温老化房中机器的运行状态并进行故障的警示，实现高温老化流程的无人值守和巡检，帮助企业实现高温老化筛选过程的智能化，降低企业的人工巡查压力，提高生产效率和管理能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温老化监控系统及其监控方法。
背景技术
为了保证电子产品的质量，在高性能电子产品如电源、计算机、军用电子设备等生产完成后需要有一道严格的老化工序。所谓老化，是指电子产品必须按照产品标准在高温或常温的环境中长时间连续工作，筛选剔除出早期失效的元器件和不良产品，这个老化流程在规模企业一般都是在专门的老化房里完成的。在老化过程中，企业必须安排专门人员连续几天几夜值守在现场，并定时进入老化房巡检，随时观测产品老化过程中出现的故障。由于老化房温度非常高，巡检人员进入现场人工查看机器时身体会极度不舒适，特别是夏季这个问题就会尤其突出。
另外，对于一些特殊的产品，比如需要长时间不间断可靠工作的电源供应器，在新的型号产品试生产时，如果能在老化过程中全时段不间断地监测机器的电压和电流的波动和负载状况，期间任何一次电流电压的异常波动都被记录在案以备后续跟踪直至设计完善，就能确保产品的高可靠性。目前，大部分企业无法完成这样的工作。通常的做法是抽取其中少量机器，依靠人工在常温下连续监测几个小时，显然这种做法不能满足实际要求，也给机器埋下很多质量隐患。这些隐患的存在往往致使机器交付使用后出现批量问题，给企业带来严重的后果。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种能够实时监控高温老化房中机器的运行状态并进行故障报警的高温老化监控系统。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种高温老化监控系统，包括计算机监控中心、ZigBee路由分配器和多个嵌入式数据采集传输装置；所述ZigBee路由分配器与计算机监控中心联接；所述嵌入式数据采集传输装置包括微控制器，以及与微控制器电连接的电流检测电路、电压检测电路、TTL-232转换电路、射频发送电路、电源电路；所述射频发送电路与ZigBee路由分配器无线通信联接；所述嵌入式数据采集传输装置设有一个、两个或者多个。
所述ZigBee路由分配器通过USB接口与计算机监控中心联接。
所述嵌入式数据采集传输装置的微控制器采用TI公司的内带ZigBee协议栈的CC2530芯片；所述电流检测电路和电压检测电路均连接到CC2530芯片的AD接口；所述TTL-232转换电路连接到CC2530芯片的USART接口；所述射频发送电路连接到CC2530芯片的RF接口。
所述嵌入式数据采集传输装置的电流检测电路和电压检测电路设有1～4个。
所述嵌入式数据采集传输装置的电流检测电路包括霍尔电流传感芯片ACS710；所述电压检测电路包括霍尔电压传感器。
本发明的第二个目的是提供一种高温老化监控系统的监控方法，实现高温老化流程的无人值守和巡检。
实现本发明第二个目的的技术方案是：一种高温老化监控系统的监控方法，包括以下步骤：
①、计算机监控中心系统界面初始化；
②、嵌入式数据采集传输装置的电流检测电路和电压检测电路与老化机器的最多8个电流电压设定点连接，采集老化机器的电流电压数据；嵌入式数据采集传输装置的TTL-232转换电路与老化机器的RS232串口连接，采集老化机器在测试模式下的工作参数；
③、嵌入式数据采集传输装置将采集到的数据通过无线通信发送到空间成为ZigBee信号，ZigBee路由分配器接收到这些ZigBee信号后将其转换成usb信号并传到老化房外的计算机监控中心；
④、计算机监控中心接收嵌入式数据采集传输装置采集的数据，并根据数据中的嵌入式数据采集传输装置中的ZigBee单元的ID号判断该嵌入式数据采集传输装置所对应的老化机器的机器号；
⑤、计算机监控中心分析不同的ID发送来的数据，将这些数据即时显示在监控界面，并保存在计算机中以便用户查询历史数据；
⑥、计算机监控中心判断数据是否正常，当数据超出设定的正常值时，计算机监控中心在显示界面上给出警示信息，提醒用户进入老化房进行查验或查询历史数据进行判断分析。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明通过实时监控高温老化房中机器的运行状态并进行故障的警示，实现高温老化流程的无人值守和巡检，帮助企业实现高温老化筛选过程的智能化，降低企业的人工巡查压力，提高生产效率和管理能力。
(2)本发明能够全时段记录和查询高温老化中机器的异常数据，来实现对机器长时间连续工作状态的数据采集和跟踪，满足产品的特殊要求，提高企业产品的整体质量水平。
(3)本发明能随时查询历史数据，由于每台机器最多有八路电压电流数据可供历史查询，而电压电流监测点是由用户自定的，因此通过查询这些电流电压值，用户应能基本判断出机器发生故障的电路，从而分析出可能存在的设计问题或者失效电路，为机器的后续完善提供依据。
(4)本发明能够进行历史数据的查询输出，因此能够提供产品长时间工作时的电流电压数据，为产品完善可靠性设计提供依据。
(5)本发明的嵌入式数据采集传输装置的微控制器采用TI公司的内带ZigBee协议栈的CC2530芯片，该芯片是一款低功耗、能很方便进行自主组网的芯片，内带ZigBee协议栈，内部具有8路12位精度的A/D转换电路、2个支持多种通信协议的USART、适应2.4GHZIEEE802.15.4的RF射频电路等，既能采集高温老化机器的数据，又能将数据通过射频发送电路以ZigBee无线信号的方式发送出去，功能强大，价格便宜。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的嵌入式数据采集传输装置的原理框图。
附图中的标号为：
计算机监控中心1、ZigBee路由分配器2、嵌入式数据采集传输装置3、微控制器31、电流检测电路32、电压检测电路33、TTL-232转换电路34、射频发送电路35、电源电路36、老化机器4、电流电压设定点41、RS232串口42。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本实施例的高温老化监控系统，包括计算机监控中心1、ZigBee路由分配器2和多个嵌入式数据采集传输装置3。
ZigBee路由分配器2通过USB接口与计算机监控中心1联接。嵌入式数据采集传输装置3包括微控制器31，以及与微控制器31电连接的电流检测电路32、电压检测电路33、TTL-232转换电路34、射频发送电路35、电源电路36。射频发送电路35与ZigBee路由分配器2无线通信联接。嵌入式数据采集传输装置3设有一个、两个或者多个。
嵌入式数据采集传输装置3的微控制器31采用TI公司的内带ZigBee协议栈的CC2530芯片。电流检测电路32和电压检测电路33均连接到CC2530芯片的AD接口311。TTL-232转换电路34连接到CC2530芯片的USART接口312。射频发送电路35连接到CC2530芯片的RF接口313。
嵌入式数据采集传输装置3的电流检测电路32和电压检测电路33设有1～4个。嵌入式数据采集传输装置3的电流检测电路32包括霍尔电流传感芯片ACS710。电压检测电路33包括霍尔电压传感器。
本实施例的高温老化监控系统的监控方法，包括以下步骤：
①、计算机监控中心1系统界面初始化。
②、嵌入式数据采集传输装置3的电流检测电路32和电压检测电路33与老化机器4的最多8个电流电压设定点41连接，采集老化机器4的电流电压数据。嵌入式数据采集传输装置3的TTL-232转换电路34与老化机器4的RS232串口42连接，采集老化机器4在测试模式下的工作参数。
③、嵌入式数据采集传输装置3将采集到的数据通过无线通信发送到空间成为ZigBee信号，ZigBee路由分配器2接收到这些ZigBee信号后将其转换成usb信号并传到老化房外的计算机监控中心1。
④、计算机监控中心1接收嵌入式数据采集传输装置3采集的数据，并根据数据中的嵌入式数据采集传输装置3中的ZigBee单元的ID号判断该嵌入式数据采集传输装置3所对应的老化机器4的机器号。
⑤、计算机监控中心1分析不同的ID发送来的数据，将这些数据即时显示在监控界面，并保存在计算机中以便用户查询历史数据。
⑥、计算机监控中心1判断数据是否正常，当数据超出设定的正常值时，计算机监控中心1在显示界面上给出警示信息，提醒用户进入老化房进行查验或查询历史数据进行判断分析。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高温老化监控系统，其特征在于：包括计算机监控中心(1)、ZigBee路由分配器(2)和多个嵌入式数据采集传输装置(3)；所述ZigBee路由分配器(2)与计算机监控中心(1)联接；所述嵌入式数据采集传输装置(3)包括微控制器(31)，以及与微控制器(31)电连接的电流检测电路(32)、电压检测电路(33)、TTL-232转换电路(34)、射频发送电路(35)、电源电路(36)；所述射频发送电路(35)与ZigBee路由分配器(2)无线通信联接；所述嵌入式数据采集传输装置(3)设有一个、两个或者多个。
2.根据权利要求1所述的一种高温老化监控系统，其特征在于：所述ZigBee路由分配器(2)通过USB接口与计算机监控中心(1)联接。
3.根据权利要求1所述的一种高温老化监控系统，其特征在于：所述嵌入式数据采集传输装置(3)的微控制器(31)采用TI公司的内带ZigBee协议栈的CC2530芯片；所述电流检测电路(32)和电压检测电路(33)均连接到CC2530芯片的AD接口(311)；所述TTL-232转换电路(34)连接到CC2530芯片的USART接口(312)；所述射频发送电路(35)连接到CC2530芯片的RF接口(313)。
4.根据权利要求3所述的一种高温老化监控系统，其特征在于：所述嵌入式数据采集传输装置(3)的电流检测电路(32)和电压检测电路(33)设有1～4个。
5.根据权利要求4所述的一种高温老化监控系统，其特征在于：所述嵌入式数据采集传输装置(3)的电流检测电路(32)包括霍尔电流传感芯片ACS710；所述电压检测电路(33)包括霍尔电压传感器。
6.一种高温老化监控系统的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、计算机监控中心(1)系统界面初始化；
②、嵌入式数据采集传输装置(3)的电流检测电路(32)和电压检测电路(33)与老化机器(4)的最多8个电流电压设定点(41)连接，采集老化机器(4)的电流电压数据；嵌入式数据采集传输装置(3)的TTL-232转换电路(34)与老化机器(4)的RS232串口(42)连接，采集老化机器(4)在测试模式下的工作参数；
③、嵌入式数据采集传输装置(3)将采集到的数据通过无线通信发送到空间成为ZigBee信号，ZigBee路由分配器(2)接收到这些ZigBee信号后将其转换成usb信号并传到老化房外的计算机监控中心(1)；
④、计算机监控中心(1)接收嵌入式数据采集传输装置(3)采集的数据，并根据数据中的嵌入式数据采集传输装置(3)中的ZigBee单元的ID号判断该嵌入式数据采集传输装置(3)所对应的老化机器(4)的机器号；
⑤、计算机监控中心(1)分析不同的ID发送来的数据，将这些数据即时显示在监控界面，并保存在计算机中以便用户查询历史数据；
⑥、计算机监控中心(1)判断数据是否正常，当数据超出设定的正常值时，计算机监控中心(1)在显示界面上给出警示信息，提醒用户进入老化房进行查验或查询历史数据进行判断分析。
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