CN108469279A - 一种振动和温度数据采集装置 - Google Patents
一种振动和温度数据采集装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108469279A CN108469279A CN201810723281.1A CN201810723281A CN108469279A CN 108469279 A CN108469279 A CN 108469279A CN 201810723281 A CN201810723281 A CN 201810723281A CN 108469279 A CN108469279 A CN 108469279A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication interface
- vibration
- processor
- power supply
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 12
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种振动和温度数据采集装置，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。本发明具有如下优点：可以实现机械设备中分布较广的旋转零件的振动信号检测的高度覆盖，同时还可以监测各个振动与温度数据采集装置节点的实时工作环境温度信息；具有多种类型的通信接口以供选择，可以根据实际的工作环境与技术要求选择合适类型的通信接口。
Description
技术领域
本发明涉及面向大型车间、机械或船舶中旋转机械设备的健康状况检测与监测技术领域，具体涉及一种振动和温度数据采集装置。
背景技术
在现代科学技术高速发展的今天，机械设备正朝着大型化、高速化、连续化、集中化和自动化方向发展，设备的组成和结构越来越复杂。各个子系统之间的联系也越来越紧密。一旦在运行过程中某个部分发生了故障，就会造成严重的损失，尤其是在航空航天、军事机械设备和建筑生产等领域，甚至会带来灾难性的后果。机械零部件、机械系统的健康状态监测和故障诊断就是为了适应科学技术高速发展的需要而形成和发展起来的。为了防患于未然，将设备可能产生的故障和可能造成的严重后果消灭于萌芽阶段。
大型机械设备内部拥有着数量众多的旋转机械部件，且分布在整个设备的各个位置。其中某些重要旋转零件发生故障将会立即导致整个机械设备无法正常运行，甚至会导致惨重的事故、造成严重经济损失。而有些小型或次要的旋转零部件在出现故障，无法正常工作时，可能不会立即影响到整个设备的正常运行，操作人员也不会发现设备的异常。如果未能及时发现故障零件并进行更换，会成为机械系统大面积故障，甚至全系统崩溃的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种振动和温度数据采集装置，用于对航空航天、军事机械设备和建筑生产等领域的大中型旋转机械设备进行健康监测，尤其是振动与温度信号监测。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种振动和温度数据采集装置，其特征在于，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。
在一种可能的实现方式中，所述通信接口包括以下任一种或多种：不可见光通信接口、可见光通信接口、光纤接口、RS-485接口；其中，所述不可见光通信接口包括紫外光通信接口和/或红外通信接口。
在一种可能的实现方式中，所述通信接口包括无线连接通信接口和/或网络接口。
在一种可能的实现方式中，所述无线连接通信接口为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括稳压电路；电源通过稳压电路与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。
在一种可能的实现方式中，电源为电池。
在一种可能的实现方式中，处理器为微处理器或单片机MCU。
本发明具有如下优点：可以实现机械设备中分布较广的旋转零件的振动信号检测的高度覆盖，同时还可以监测各个振动与温度数据采集装置节点的实时工作环境温度信息；具有多种类型的通信接口以供选择，可以根据实际的工作环境与技术要求选择合适类型的通信接口，这使振动和温度数据采集传感器具有了更好的兼容性与可操作性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的振动与温度数据采集装置的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若想有效地进行旋转机械设备的健康状态监测及故障诊断，就要对机械设备中的每一个旋转零件的振动及温度信号进行实时检测，将采集到的数据上传到服务器进行数据处理与分析。采集和传输是两个必不可少的环节，因此一种振动和温度数据采集装置在此条件下将会展现其特有的优势。
接下来，结合图1对本发明实施例提供的振动和温度数据采集装置进行具体介绍。
如图1所示，本发明实施例提供的振动和温度数据采集装置包括：振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6、内部电源7、通信接口。
振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5依次连接；
数字温度计6与处理器5连接；
处理器5与通信接口连接；
内部电源7与振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6分别连接。
通信接口具体可以为不可见光通信接口，也可以为可见光通信接口11，也可以为光纤接口12，也可以为RS-485接口13，也可以为无线连接通信接口14，也可以为网络接口15。不可见光通信接口可以为紫外光通信接口9和/或红外通信接口10。无线连接通信接口14为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。
振动和温度数据采集装置也可以同时具备上述接口或者同时具备上述接口中的几种。
网络接口15可以有两对差分信号线，分别为发送通道TX(TX+、TX-)和接收通道RX(RX+、RX-)。网络接口15可以用于10Mbps/100Mbps兼容网络的通信。
在一个示例中，本发明实施例提供的振动和温度数据采集装置还包括稳压电路8；内部电源7通过稳压电路8与振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6分别连接。
内部电源7可以为电池，例如可以为锂电池、蓄电池等。
处理器5可以为微处理器，也可以为单片机MCU。
稳压电路8还可以连接外接电源16，由外接电源16为振动和温度数据采集装置供电。
振动与温度数据采集装置用来采集旋转机械设备的振动与温度信号。振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4和处理器5依次链接，实现振动信号的实时采集与存储功能。其中滤波电路2可以在强噪声环境下将有用的微弱振动信号提取出来，再经过放大电路3将信号的幅值放大到合适值后供A/D转换电路4进行信号采样读取。数字温度计6则直接与处理器5链接，进行温度信号采集与存储；所述振动和温度数据采集传感器可以有内部电源7供电，内部电源7和稳压电路8相连接。内部电源7具体可以为电池。振动和温度数据采集传感器可以连接外部电源16供电，外部电源16和稳压电路8相连。稳压电路8可以将内部电源7或外部电源16的输出电压值转换成传感器内部各器件稳定工作所需的安全电压值。多种类型的通信接口可以包括可见光通信接口11、光纤接口12、无线连接通信接口14、RS-485接口13、网络接口15、不可见光通信接口中的一种或多种；其中不可见光通信接口包括包含紫外光通信接口9和/或红外通信接口10。通信接口直接与处理器5相连接，MCU可以通过通信接口将采集到的振动与温度数据上传到制定接收控制端。无线连接通信接口14为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。
本发明实施例提供的振动和温度数据采集装置可以应用于分布式网络化振动和温度数据采集系统。
本发明实施例提供的分布式网络化振动和温度数据采集系统包括数据服务器、多个网络交换机、多个传感器供电及数据转发基站组、多个振动与温度数据采集装置组。每个传感器供电及数据转发基站组包括多个传感器供电及数据转发基站。每个振动与温度数据采集装置组包括振动与温度数据采集装置。
数据服务器与网络交换机网络连接。每个网络交换机与一个传感器供电及数据转发基站组中的传感器供电及数据转发基站网络连接。每个传感器供电及数据转发基站与一个振动与温度数据采集装置组中的振动与温度数据采集装置连接。
传感器供电及数据转发基站包括网络接口、第二网络变压器、第二PHY接口、第二处理器、FPGA系统、至少一个第二供电及网络通信接口。第二供电及网络通信接口包括第三PHY接口、第三网络变压器。
第二处理器具体可以为微处理器或单片机MCU。
振动和温度数据采集装置的通信接口和第二供电及网络通信接口网络连接，网络接口和网络交换机网络连接。
传感器供电及数据转发基站还包括AC-DC电压转换电路、电源接口。所述电源接口为220V交流电电源接口。
AC-DC电压转换电路用于将220V交流电转换成所需规格的直流电，从而为传感器供电及数据转发基站内部的部件提供安全工作电压。
第二供电及网络通信接口和FPGA系统连接。
通过FPGA系统来对各个振动与温度数据采集装置节点传来的数据进行快速处理与存储。第二供电及网络通信接口可以作为外部电源16，用于为振动与温度数据采集装置提供电能，还用于实现传感器供电及数据转发基站和振动与温度数据采集装置之间的通信。FPGA系统、第二处理器、第二PHY接口、第二网络变压器、网络接口依次连接。第二处理器的功能是通过网线将经过处理后的振动与温度数据传送到网络交换机，在通过网络交换机上传到数据服务器。
第二供电及网络通信接口有两对差分信号线，分别发送通道TX(TX+、TX-)和接收通道RX(RX+、RX-)。第二供电及网络通信接口可用于10Mbps/100Mbps兼容网络的通信。第二供电及网络通信接口还具有用于连接电源正极的接口(电源正)和用于连接电源负极的接口(电源负)。
网络接口有两对差分信号线，分别为发送通道TX(TX+、TX-)和接收通道RX(RX+、RX-)。网络接口可用于10Mbps/100Mbps兼容网络的通信。
网络交换机是为数据服务器提供更多的传感器供电及数据转发基站数据传输网络接口，实现数据服务器与传感器供电及数据转发基站之间的一对多监控功能。
数据服务器包括触摸屏，用于显示振动和温度数据实时监控与故障诊断分析结果，并接收用于控制传感器供电及数据转发基站振动和温度数据采集模块工作状态的操作。
数据服务器不但可以接收多个网络交换机节点上传的数据信息，显示界面来对振动与温度数据采集装置进行实时监控与故障振动分析，还可以通过操作界面来控制界面来控制传感器供电及数据转发基站与振动和温度数据采集模块的工作状态。
数据服务器还包括状态监控监测模块，用于监测传感器供电及数据转发基站振动和/或温度数据采集模块的状态；当传感器供电及数据转发基站振动和/或温度数据采集模块出现运行故障时，状态监控监测模块报警。
从而使得数据服务器具有对所连接的各模块、各基站进行运行状态健康监测功能，真个系统中的任何一个环节出现运行故障，数据服务器可以精准、及时地报警。
数据服务器与网络交换机，网络交换机与传感器供电及数据转发基站，传感器供电及数据转发基站和振动与温度数据采集装置，三部分的两者之间均属于一对多关系。
本发明具有如下优点：可以实现机械设备中分布较广的旋转零件的振动信号检测的高度覆盖，同时还可以监测各个振动与温度数据采集装置节点的实时工作环境温度信息；具有多种类型的通信接口以供选择，可以根据实际的工作环境与技术要求选择合适类型的通信接口，这使振动和温度数据采集传感器具有了更好的兼容性与可操作性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种振动和温度数据采集装置，其特征在于，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，
振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；
数字温度计与处理器连接；
处理器与通信接口连接；
电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信接口包括以下任一种或多种：
不可见光通信接口、可见光通信接口、光纤接口、RS-485接口；
其中，所述不可见光通信接口包括紫外光通信接口和/或红外通信接口。
3.根据权利要求1或2所述的装置，所述通信接口包括无线连接通信接口和/或网络接口。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述无线连接通信接口为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括稳压电路；
电源通过稳压电路与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电源为内部电源和/或外部电源。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，处理器为微处理器或单片机MCU。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810723281.1A CN108469279A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种振动和温度数据采集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810723281.1A CN108469279A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种振动和温度数据采集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108469279A true CN108469279A (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=63260124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810723281.1A Pending CN108469279A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种振动和温度数据采集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108469279A (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201107631Y (zh) * | 2007-11-19 | 2008-08-27 | 南京工业职业技术学院 | 基于光纤传感器技术的变压器在线监测装置 |
| CN101424931A (zh) * | 2008-11-07 | 2009-05-06 | 厦门大学 | 用于精密加工的多通道数据处理与监控装置 |
| CN103175576A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 西安迅腾科技有限责任公司 | 具有远程参数配置功能的桥梁健康监测数据采集仪 |
| CN104251719A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-31 | 华北电力大学（保定） | 一种具有状态监测功能的振动信号处理系统及方法 |
| CN204177480U (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-25 | 天津滨海新区三格电子科技有限公司 | 一种基于Cortex-M4的多路振动信号采集系统 |
| CN104895747A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-09-09 | 华北电力大学 | 一种基于stm的多通道风电机组振动数据采集系统 |
| CN205508049U (zh) * | 2016-03-28 | 2016-08-24 | 安徽理工大学 | 一种基于手机闹钟的可见光通信的断路器火灾报警系统 |
| CN206074044U (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-05 | 重庆同远能源技术有限公司 | 一种环网柜数据采集器 |
| CN106840258A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统及方法 |
| CN107517517A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-26 | 深圳市光域物联科技有限公司 | 多功能智慧灯、控制方法及驱动方法 |
| CN107907753A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-13 | 国网浙江省电力公司湖州供电公司 | 一种继电保护装置的检测装置及方法 |
| CN208383185U (zh) * | 2018-07-04 | 2019-01-15 | 北京裕成泰科技有限公司 | 一种振动和温度数据采集装置 |
-
2018
- 2018-07-04 CN CN201810723281.1A patent/CN108469279A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201107631Y (zh) * | 2007-11-19 | 2008-08-27 | 南京工业职业技术学院 | 基于光纤传感器技术的变压器在线监测装置 |
| CN101424931A (zh) * | 2008-11-07 | 2009-05-06 | 厦门大学 | 用于精密加工的多通道数据处理与监控装置 |
| CN103175576A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 西安迅腾科技有限责任公司 | 具有远程参数配置功能的桥梁健康监测数据采集仪 |
| CN104251719A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-31 | 华北电力大学（保定） | 一种具有状态监测功能的振动信号处理系统及方法 |
| CN204177480U (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-25 | 天津滨海新区三格电子科技有限公司 | 一种基于Cortex-M4的多路振动信号采集系统 |
| CN104895747A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-09-09 | 华北电力大学 | 一种基于stm的多通道风电机组振动数据采集系统 |
| CN205508049U (zh) * | 2016-03-28 | 2016-08-24 | 安徽理工大学 | 一种基于手机闹钟的可见光通信的断路器火灾报警系统 |
| CN206074044U (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-05 | 重庆同远能源技术有限公司 | 一种环网柜数据采集器 |
| CN106840258A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统及方法 |
| CN107517517A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-26 | 深圳市光域物联科技有限公司 | 多功能智慧灯、控制方法及驱动方法 |
| CN107907753A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-13 | 国网浙江省电力公司湖州供电公司 | 一种继电保护装置的检测装置及方法 |
| CN208383185U (zh) * | 2018-07-04 | 2019-01-15 | 北京裕成泰科技有限公司 | 一种振动和温度数据采集装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201358816Y (zh) | 基于无线数据收发与信号转换器的矿山安全监测监控系统 | |
| CN211347920U (zh) | 气体监测装置 | |
| CN106230122A (zh) | 一种基于无线网络的电力设备安全监控系统 | |
| CN103852558A (zh) | 一种空气在线监测系统 | |
| CN110658148A (zh) | 气体监测装置 | |
| CN208383185U (zh) | 一种振动和温度数据采集装置 | |
| CN213398777U (zh) | 一种电力电缆中间接头状态在线监测系统 | |
| CN108469279A (zh) | 一种振动和温度数据采集装置 | |
| CN104330262A (zh) | 航空发动机燃滑油系统试验装置 | |
| CN208000161U (zh) | 一种判定传感器状态的振动采集装置 | |
| CN103177287A (zh) | 一种加工产品合格率自动统计系统 | |
| CN206710860U (zh) | 集中控制设备 | |
| CN105388891A (zh) | 用于现场总线系统的故障诊断装置及方法 | |
| CN216434701U (zh) | 一种集成5g的在线运维监测系统 | |
| CN205353234U (zh) | 一种电子器件老化电源的智能终端 | |
| CN204165752U (zh) | 航空发动机燃滑油系统试验装置 | |
| CN204270093U (zh) | 一种温度监测仪 | |
| CN111262342B (zh) | 低压配电系统的监控设备 | |
| CN210515055U (zh) | 一种环境试验室可穿戴式无线温度监控报警系统 | |
| CN113542925A (zh) | 一种变送器信号电力信息的传输系统及其传输方法 | |
| CN206733013U (zh) | 一种具备冗余通信通道的变电站巡检机器人 | |
| CN202770554U (zh) | 多点串联光纤点式测温系统 | |
| CN206807450U (zh) | 一种电力线载波通信设备的测试装置 | |
| CN111359123A (zh) | 用于电力系统的消防子机装置 | |
| CN204241618U (zh) | 故障指示器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |