CN110749823A - 一种电机远程监控系统及方法 - Google Patents

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黄海波
陈宇峰
张金亮
贾蓉
江学焕
车凯
张涛
周鹏
向郑涛
徐联冰
张泽麟
李艺仁
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Abstract

本发明属于电机远程监控技术领域，公开了一种电机远程监控系统及监控方法，电机远程监控系统包括参数采集模块、can转wifi模块、主控模块、数据传输模块；参数采集模块包括：三相电流采集模块、电机转速采集模块。本发明将电机参数检测采集、无线网络技术、工业现场总线技术以及计算机用户软件有机的结合，实现了对电机远行状态的远程实时监测、控制与管理，实现了系统智能化、网络化、系统化的管理，本发明能够较精确的测量电机运行中的各项参数，能够实现即时的远程数据传输，并能够在监测到电机某参数异常时能及时发出报警信号或者给出提示信息。

Description

一种电机远程监控系统及方法
技术领域
本发明属于电机远程监控技术领域，尤其涉及一种电机远程监控系统及方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：目前的电机在使用的过程中总会发生异常情况，如果不能及时知悉和及时处理就会造成电机损坏，由于电机专业技术人员不可能长期现场蹲守在电机旁边监控电机运行情况，造成电机异常情况得不到及时反馈和处理，进而造成电机损坏。同时，若实现电机远程监控，则如何避免现场操作和远程操作同时进行发生事故，也是需要解决的问题。
同时，随着科学技术的快速发展，数据采集测量装置越来越深入各种应用领域。由于农业电机与电力设备的分布一般位置分散，现场环境恶劣，测试和处理分析的信息量大，测量的模块众多，各个测量模块与主控器的数据交换量大，为了提高工作效率，数据采集系统的远程化越来越被人们所重视。因此，设计一种电机远程监控系统以实现远程实时监控电机运行情况并避免现场与远程同时操作发生事故，便成为目前电机监控领域急需解决的技术问题。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术无法实现现场与远程同时反馈和处理电机异常情况，进而易造成电机损坏。
相比于传统的串口通信，本系统基于CAN转WIFI模块在数据传输方面不需要布线，故不受布线的限制。
解决上述技术问题的难度：数据的保密性：CAN信号转变为WIFI信号后传输快速而便捷，但数据的安全性需要更高的技术保障。需确保WIFI信号不被外界干扰，能够稳定传输，数据不丢失；为防止非用户本人连接WIFI信号从而获取数据信息，数据的保密性的难度将会提升。
数据的质量：WIFI信号传输速率较快，但由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，传输质量也有待改进，如何在用户的需求范围内增大信号的覆盖范围，及在改信号范围内保证通信数据不被丢失，也是一个不可忽视的难点。
解决上述技术问题的意义：提升WIFI信号传输数据的安全性及稳定性，可使用户使用本系统的工作地点更为灵活，能够极大地改善传统串口通信的地域限制，对于一些环境较为恶劣的测试场所，用户能够在与电机控制系统保持安全距离的前提下，对电机控制系统进行有效的控制；用户也可在WIFI信号覆盖的范围内远程发送控制指令后获取电机系统反馈过来的数据信息。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电机远程监控系统及方法。本发明具有安全健康。在网络建设完备的情况下，本系统的真实工作距离可以达到100米以上，而且解决了高速移动时数据的纠错问题、误码问题，WIFI设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证都得到了很好的解决。手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间，而且本系统使用方式并非像手机直接接触人体，对人体来说应该是绝对安全的。
本发明无线电波的覆盖范围广，传输速率快，可达到11m/bps，应用起来广泛又便捷，厂商进入该领域的门槛比较低。
本发明是这样实现的，一种电机远程监控系统，所述电机远程监控系统包括：
参数采集模块，与主控模块连接，用于采集电机的三相电流、转速、母线电压、IGBT温度的基本参数数据；
can转wifi模块，与主控模块连接，用于将can信号转为wifi信号；
主控模块，与参数采集模块、can转wifi模块、数据传输模块连接，用于通过DSP主控制器控制各个模块的正常工作；
数据传输模块，与主控模块连接，用于实现数据传输协议，所述数据传输协议包括下位机的数据发送协议和上位机的数据接受协议。
进一步，所述DSP主控制器还用于通过接口RS-845接收电机参数采集模块发送的采集数据，再由CCS软件完成的下位机将采集数据现场显示出来并按照规定协议组合打包，配置相应的COM口，接收到采集模块采集的数据后能在PC机上的虚拟示波器上显示出来，并且给电机控制设备发送控制指令。
进一步，所述参数采集模块包括：
三相电流采集模块，用于通过霍尔电流传感器进行电机三相电流的采集；电机转速采集模块，用于通过旋转变压器实现电机转速的采集。
进一步，所述下位机通信协议通过主控制器DSP以CAN信号的形式发送数据，主控制器DSP分三帧数据发送，每个数据为8位字节，由31号CAN邮箱发送发送帧CAN通信地址为11位标准真分别为0X01010101、0X02020202、0X03030303，CAN高位和CAN低位各占据8位每一帧包含四种不同类型的数据，将采集到的交直轴电流及转速的数据放大一定的倍数，将采集到的三相交流电流整体上抬再放大一定的倍数，最后将数据发送出去。
进一步，所述上位机通信协议先对系统进行初始化，然后调用WIICAN_OPEN等库函数来连接所配置网络的IP地址及网络端口，并判断连接状态；若连接成功，则通过调用库函数WIICAN_IOCTL函数来打开并选择CAN通道，CAN通道打开后，调用WIICAN_RECEIVE和WIICAN_SEND库函数来接收和发送数据；若数据接收完毕则调用WIICAN_CLOSE库函数结束程序，否则继续调用库函数直至数据接收和发送完毕。
本发明另一目的在于提供一种电机远程监控方法，所述电机远程监控方法包括以下步骤：
步骤一，电机控制系统中安装的各个参数采集模块采集数据，将采集的数据送入主控制器DSP中进行打包；
步骤二，按一定的can通信矩阵整合成数据帧发送到can转wifi模块中转为wifi信号散播出去，PC端连上指定WiFi并通过上位机配置网络AP及端口；
步骤三，选择CAN通道进行数据的发送及接收，完成监控系统与电机控制系统之间的数据传输流程，对电机控制系统进行远程监控。
进一步，步骤一中，参数采集模块通过硬件电路将各个传感器输出的信号转变为直流电压，再送到单片机A/D转换器输人端；根据A/D转换的值，然后进行故障判断，如有故障存在，就发出停机信号；
参数采集模块中的三相电流采集模块集成有霍尔电流传感器，霍尔电流传感器将采集的电流信号进行偏置处理；信号经过处理后输入到DSP的ADC采集引脚，增加二极管进行电压钳位保护；
参数采集模块中的电机转速采集模块集成有旋转变压器，旋转变压器的输出信号输入到旋转变压器解码芯片中，经过解码运算，通过接口电路将位置和转速信息输出给处理器，完成速度位置反馈；解码电路的输入、输出端通过高速光耦与外界相连，实现安全的电气隔离。
进一步，步骤三对电机控制系统进行远程监控中，DSP控制器发送的数据包括电机预充电状态、电机启停状态、电机的转速设定；设定次序为：电机转速、电机预充电、启动电机，ss为两位标志位，共有00，01，10，11四个状态，01和10这两个状态控制电机预充电的开启和关断，00和11这两个状态控制电机的启动与停止。
本发明另一目的在于提供一种实现所述电机远程监控方法的信息数据处理终端。
本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的电机远程监控方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明提供的一种电机远程监控系统及方法，根据电动机的运行特点，采集电动机的电压、电流、转速和温度4个基本参数，用以判断电动机是否在正常工作状态中；该系统将电参数检测采集、无线网络技术、工业现场总线技术，以及计算机用户软件有机的结合，实现了对电机远行状态的远程实时监测、控制与管理，使整个系统实现了智能化、网络化、系统化的管理，解决了多地点分布的电机系统无法实现实时控制和系统管理的技术问题。
本发明设计的农业电机设备运行参数远程监控系统能够较精确的测量电机运行中的电压、电流、转速和温度等参数，能够实现即时的远程数据传输，并能够在监测到电机某参数异常时能及时发出报警信号或者给出提示信息。同时，既要减少用户的操作程序，又要能对多个电机设备同时进行监测，实现高度自动化、智能化。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电机远程监控系统结构示意图；
图中：1、参数采集模块；2、can转wifi模块；3、主控模块；4、数据传输模块。
图2是本发明实施例提供的电机远程监控方法流程图。
图3是本发明实施例提供的电机远程监控系统总体设计示意图。
图4是本发明实施例提供的主控制器设计示意图。
图5是本发明实施例提供的三相电流采集电路示意图。
因为电机的相电流波形是正弦交流的，而DSP只能接受正向单极性信号，因此需要将霍尔电流传感器采集的电流信号进行偏置处理。输出端ADCINA2连接DSP的ADC采集引脚，将0-3.3V的电压信号转变为数字信号进行处理。
图6是本发明实施例提供的旋变解码电路示意图。
图7是本发明实施例提供的AD参数检测流程图。
图8是本发明实施例提供的转速采集流程图。
图9是本发明实施例提供的通信协议流程图。
图10是本发明实施例提供的无线can盒规格介绍示意图。
图11是本发明实施例提供的上位机通信协议的数据接收和反馈流程图。
图12是本发明实施例提供的测试效果图。
图13是本发明实施例提供的转速波形仿真曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电机远程监控系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种电机远程监控系统包括：参数采集模块1、can转wifi模块2、主控模块3、数据传输模块4。
参数采集模块1，与主控模块3连接，用于采集电机的三相电流、转速、母线电压、IGBT温度的基本参数数据。
can转wifi模块2，与主控模块3连接，用于将can信号转为wifi信号。
主控模块3，与参数采集模块1、can转wifi模块2、数据传输模块4连接，用于通过主控制器控制各个模块的正常工作。
数据传输模块4，与主控模块3连接，用于实现数据传输协议，包括下位机的数据发送协议和上位机的数据接受协议。
本发明提供的参数采集模块1包括：三相电流采集模块、电机转速采集模块。
三相电流采集模块，用于通过霍尔电流传感器进行电机三相电流的采集；
电机转速采集模块，用于通过旋转变压器实现电机转速的采集。
如图2所示，本发明实施例提供的一种电机远程监控方法包括以下步骤：
S101：电机控制系统中安装的各个参数采集模块采集数据，将采集的数据送入主控制器DSP28335中进行打包。
S102：按一定的can通信矩阵整合成数据帧发送到can转wifi模块中转为wifi信号散播出去，PC端连上指定WiFI并通过上位机配置网络AP及端口。
S103：选择CAN通道进行数据的发送及接收，完成监控系统与电机控制系统之间的数据传输流程，对电机控制系统进行远程监控。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例
1、系统总体设计
如图3所示，本系统的工作过程是电机控制系统中安装的各个参数采集模块采集数据，将采集的数据送入主控制器DSP28335中进行打包，再按一定的can通信矩阵整合成数据帧发送到can转wifi模块中转为wifi信号散播出去，PC端连上指定WiFI并通过上位机配置网络AP及端口，最后选择CAN通道进行数据的发送及接收，从而完成监控系统与电机控制系统之间的数据传输流程，对电机控制系统进行远程监控。
2、主控制器的设计
如图4所示，主控制器作用是通过接口RS-845接收电机参数采集模块发送的采集数据.再由CCS软件完成的下位机将采集数据现场显示出来并按照规定协议组合打包，配置相应的COM口后，主控制器接收到采集模块采集的数据后能在PC机上的虚拟示波器上显示出来，并且能给电机控制设备发送控制指令。
3、检测模块设计
本系统将采集电机的三相电流、转速、母线电压、IGBT温度等基本参数，其中三相电流采用霍尔电流传感器采集，电机转速采用旋转变压器来采集。
3.1相电流采集模块
如图5所示为相电流采集电路示意图。因为电机的相电流波形是正弦交流的，而DSP无法接受负电平，因此需要将霍尔电流传感器采集的电流信号进行偏置处理，选择一个合理的偏置范围至关重要，且参考电压的稳定性也会影响到电流采集的准确性和电机控制的效果。信号经过处理后输入到DSP的ADC采集引脚，增加二极管进行电压钳位保护，可以起到保护作用，以免超出主控制器的ADC采集引脚的电压，以防电压超过正常范围烧坏芯片。
3.2电机转速采集模块
电机转速的采集用到了旋转变压器。旋转变压器的输出信号输入到旋转变压器解码芯片AD2S1210中，经过解码运算，通过接口电路将位置和转速信息输出给处理器，完成速度位置反馈。解码电路的输入、输出端通过高速光耦与外界相连，实现安全的电气隔离，如图6所示。
如果直接将旋变采集到的数据直接发给DSP主控芯片进行解析处理，会增加主控芯片的负担，因此选用解码芯片AD2S1210来对采集到的电机转速和位置信息进行解码处理。将电机的旋变信号SIN和COS接到AD2S1210旋变解码芯片上，旋变解码芯片将解码的数据发给DSP主控芯片；且该电路具有故障检测解码功能，可根据LED指示灯判断旋变信号是否正常。
表1旋变信号故障检测码
Figure BDA0002296041140000081
4、参数监测系统的程序设计
参数监测系统的程序设计主要分为两大部分：数采集部分，数据传输部分(即通信协议)。数据的采集主要采集电机转速、三相电流、母线电压、IGBT温度等数据；数据传输主要包括下位机的数据发送协议和上位机的数据接受协议。
4.1参数采集模块程序设计
电压测量，电流测量，温度测量都是先通过硬件电路将各个传感器输出的信号转变为0-3.3V的直流电压，再送到单片机A/D转换器输人端。根据A/D转换的值，然后进行故障判断，如有故障存在，就发出停机信号。转速测量是利用AD2S1210芯片来采集的，通过GPIO初始化芯片后，选择A0、A1口功能为传输转速数据，然后通过SPI将速度数据发送给DSP的AD口，DSP接收到AD数据后换算为对应的速度值，最后将其标准化。电压、电流、温度采集部分的程序流程图如图7所示，电机转速采集的部分流程图如图8所示。
4.3数据传输协议设计
数据传输协议的设计主要包括下位机通信协议、can转wifi模块参数配置、上位机通信协议组成。通信协议流程图如图9所示。
4.3.1下位机通信协议
通过主控制器DSP以CAN信号的形式发送数据，由于需要监测的电机数据种类较多，因此主控制器DSP分三帧数据发送，每个数据为8位字节，由31号CAN邮箱发送发送帧CAN通信地址为11位标准真分别为0X01010101、0X02020202、0X03030303，CAN高位和CAN低位各占据8位(如第一帧数据为电机的A相温度及电机三相电流)每一帧包含四种不同类型的数据。考虑到电机系统用于空载测试，DSP的AD端口采集的三相交流电流及转速数值较小，且无法采集到负值；因此将采集的数据做了如下处理：将采集到的交直轴电流及转速的数据放大一定的倍数，将采集到的三相交流电流整体上抬再放大一定的倍数，最后将这些数据发送出去，以方便上位机对数据的接收与处理，DSP发送帧的处理如表1所示。
表2 DSP端发送帧协议
Figure BDA0002296041140000091
4.3.2 can转wifi模块参数配置
本次设计的can转wifi模块采用是永祥思睿CANpalTMProfessional无线can盒，将其设计为AP模式后，可接受can信号并转化为wifi信号散播出去。无线can盒规格介绍如图10所示。
关于wifi参数的配置是通过PC直接连接无线can盒CANpalTMProfessional(不通过WLAN路由器)，与CAN设备进行数据通讯。
设备上电6秒，PC扫描发现设备的RAK_AP_XXXX字样的SSID，尝试连接，然后打开IE浏览器，在地址栏输入：http://192.168.7.1进入登录页，再配置相应的网络IP地址、串口参数。上位机中IP地址解端口连接程序如下：
tCOMM_PARAMETER comPara；
CAN_HANDLE hCANHandle＝WIICAN_open()；
strcpy(comPara.dest_host,“192.168.11.254”)；
comPara.dest_port＝8080；
comPara.run_mode＝COMM_PARA_RUN_MODE_ANALYZER；
if(WIICAN_connect(hCANHandle,&comPara))
{
while
(！WIICAN_connected(hCANHandle)&&！WIICAN_error(hCANHandle))；}
WIICAN_close(hCANHandle)；
当无线CAN盒的WIFI参数配置完成后，便要连接相应的网络IP地址及端口，设置需要连接的IP地址为“192.168.11.254”，网络端口为8080；这里我们是通过调用库函数WIICAN-open及WIICAN_connect来完成的，若IP地址及网络端口连接成功，CAN转WIFI模块中CAN显示灯和LINK显示灯便会闪烁，此时便可进行下一步操作。
电机监控系统CAN通道选用程序如下：
tCAN_PARAMETER pmC1；
pmC1.applied_CAN_channel＝CAN_PARA_CHANNEL_CAN1；
pmC1.applied_run_mode＝CAN_PARA_RUN_MODE_ANALYZER；
pmC1.baud_rate＝125000；//125kbps
pmC1.mode＝CAN_MODE_NORMAL；
pmC1.SJW＝CAN_SJW_DEFAULT；
pmC1.BS1＝CAN_BS1_DEFAULT；
pmC1.BS2＝CAN_BS2_DEFAULT；
if(WIICAN_ioctl(hCANHandle,IOCTL_SET_CAN_PARA_A,
&pmC1,sizeof(pmC1))＝＝IOCTL_ERR_NONE)
{
printf(“CAN1通道参数设置成功。”)；
}
电机监控系统需要接收和发送下位机传输过来的数据，首先需要选用相应的CAN通道来接收和发送数据；这里我们调用库函数CAN_channel，选用CAN1通道接收数据，CAN2通道发送数据，设置CAN通道波特率为125kbs。
4.3.3上位机通信协议
上位机通信协议是一个数据接收和反馈的流程：主要是先对系统进行初始化，然后调用WIICAN_OPEN等库函数来连接所配置网络的IP地址及网络端口，并判断连接状态；若连接成功，则通过调用库函数WIICAN_IOCTL函数来打开并选择CAN通道，CAN通道打开后，调用WIICAN_RECEIVE和WIICAN_SEND库函数来接收和发送数据；若数据接收完毕则调用WIICAN_CLOSE库函数结束程序，否则继续调用库函数直至数据接收和发送完毕。上位机通信协议的数据接收和反馈流程如图11所示。
由于电机控制器中包含预充电模块，因此我们的电机监控系统发送的数据包括电机预充电状态、电机启停状态、电机的转速设定，具体操作为：设置电机转速----电机预充电-----启动电机，ss为两位标志位，共有00，01，10，11四个状态，01和10这两个状态控制电机预充电的开启和关断，00和11这两个状态控制电机的启动与停止(电机预充电完成后才能进行启停操作)。由于目标电机控制系统中电机的额定转速为3000r/min，转化为16进制数为BB8，因此转速发送的数据为16位。
上位机发送给主控制器DSP的can通信地址为0x404040，CAN通信的数据类型为数据帧、扩展帧，选择can1通道进行数据传输。上位机发送给DSP数据的程序如下：
Figure BDA0002296041140000121
Figure BDA0002296041140000131
表3 DSP端接收帧协议
Figure BDA0002296041140000132
下面结合上位机测试对本发明作进一步描述。
上位机以QT软件为基础进行开发，通过CAN转WIFI模块按照一定的通信协议与主控制器DSP进行数据交互。上位机端的软件主要负责构建远程监控界面，接收、分析电机端反馈的数据，并且实现对电机的远程控制。
上位机测试步骤首先连接CAN转WIFI模块散播出的WIFI信号(WIICAN)，再运行以QT开发的上位机程序，运行成功后便会显示上位机界面，连接相应的网络IP地址和网络端口后即可显示实时显示电机系统的电机转速、三相电流、三相ICBT温度、交直轴电流Id、Iq。为了更加直观地观测采集的数据，该上位机还将采集到的电机转速及三相电流绘制成曲线并在界面上实时显示，以及对曲线的刻度进行放大和缩小调节；当电机监控平台(上位机)距电机10米时，通过测试，在电机的升降速、正反转过程中，电机控制系统控制策略优良，响应速度快、可靠性高，转速超调量始终保持在10％之内。图12为上位机效果测试图。
下面结合效果对本发明作进一步描述。
相比传统的CAN总线发送数据来控制电机系统，本发明电机监控系统只能够采用CAN转WIFI模块配合上位机更加的便捷，安全性能也得到了提高，监控系统能在WIFI覆盖的范围内有效完成电机参数的实时监测及对电机的远程控制，且该系统响应速度快、实时性好。
图13是本发明实施例提供的转速波形仿真曲线图。
另外，本发明的SCI通信虚拟示波器可以进行转速曲线的显示。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机远程监控系统，其特征在于，所述电机远程监控系统包括：
参数采集模块，与主控模块连接，用于采集电机的三相电流、转速、母线电压、IGBT温度的基本参数数据；
can转wifi模块，与主控模块连接，用于将can信号转为wifi信号；
主控模块，与参数采集模块、can转wifi模块、数据传输模块连接，用于通过DSP主控制器控制各个模块的正常工作；
数据传输模块，与主控模块连接，用于实现数据传输协议，所述数据传输协议包括下位机的数据发送协议和上位机的数据接受协议。
2.如权利要求1所述电机远程监控系统，其特征在于，所述DSP主控制器还用于通过接口RS-845接收电机参数采集模块发送的采集数据，再由CCS软件完成的下位机将采集数据现场显示出来并按照规定协议组合打包，配置相应的COM口，接收到采集模块采集的数据后能在PC机上的虚拟示波器上显示出来，并且给电机控制设备发送控制指令。
3.如权利要求1所述电机远程监控系统，其特征在于，所述参数采集模块包括：
三相电流采集模块，用于通过霍尔电流传感器进行电机三相电流的采集；电机转速采集模块，用于通过旋转变压器实现电机转速的采集。
4.如权利要求1所述电机远程监控系统，其特征在于，所述下位机通信协议通过主控制器DSP以CAN信号的形式发送数据，主控制器DSP分三帧数据发送，每个数据为8位字节，由31号CAN邮箱发送发送帧CAN通信地址为11位标准帧分别为0X01010101、0X02020202、0X03030303，CAN高位和CAN低位各占据8位每一帧包含四种不同类型的数据，将采集到的交直轴电流及转速的数据放大一定的倍数，将采集到的三相交流电流整体上抬再放大一定的倍数，最后将数据发送出去。
5.如权利要求1所述电机远程监控系统，其特征在于，所述上位机通信协议先对系统进行初始化，然后调用WIICAN_OPEN库函数连接所配置网络的IP地址及网络端口，并判断连接状态；若连接成功，则通过调用库函数WIICAN_IOCTL函数来打开并选择CAN通道，CAN通道打开后，调用WIICAN_RECEIVE和WIICAN_SEND库函数来接收和发送数据；若数据接收完毕则调用WIICAN_CLOSE库函数结束程序，否则继续调用库函数直至数据接收和发送完毕。
6.一种如权利要求1所述电机远程监控系统的电机远程监控方法，其特征在于，所述电机远程监控方法包括以下步骤：
步骤一，电机控制系统中安装的各个参数采集模块采集数据，将采集的数据送入主控制器DSP中进行打包；
步骤二，按一定的can通信矩阵整合成数据帧发送到can转wifi模块中转为wifi信号散播出去，PC端连上指定WiFi并通过上位机配置网络AP及端口；
步骤三，选择CAN通道进行数据的发送及接收，完成监控系统与电机控制系统之间的数据传输流程，对电机控制系统进行远程监控。
7.如权利要求6所述的电机远程监控方法，其特征在于，步骤一中，参数采集模块通过硬件电路将各个传感器输出的信号转变为直流电压，再送到单片机A/D转换器输人端；根据A/D转换的值，然后进行故障判断，如有故障存在，就发出停机信号；
参数采集模块中的三相电流采集模块集成有霍尔电流传感器，霍尔电流传感器将采集的电流信号进行偏置处理；信号经过处理后输入到DSP的ADC采集引脚，增加二极管进行电压钳位保护；
参数采集模块中的电机转速采集模块集成有旋转变压器，旋转变压器的输出信号输入到旋转变压器解码芯片中，经过解码运算，通过接口电路将位置和转速信息输出给处理器，完成速度位置反馈；解码电路的输入、输出端通过高速光耦与外界相连，实现安全的电气隔离。
8.如权利要求6所述的电机远程监控方法，其特征在于，步骤三对电机控制系统进行远程监控中，DSP控制器发送的数据包括电机预充电状态、电机启停状态、电机的转速设定；设定次序为：电机转速、电机预充电、启动电机，ss为两位标志位，共有00，01，10，11四个状态，01和10这两个状态控制电机预充电的开启和关断，00和11这两个状态控制电机的启动与停止。
9.一种实现权利要求6～8任意一项所述电机远程监控方法的信息数据处理终端。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求6-8任意一项所述的电机远程监控方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112180144A (zh) * 2020-09-25 2021-01-05 东风汽车集团有限公司 一种电机三相电流波形采集装置
CN113960470A (zh) * 2021-08-24 2022-01-21 北京金风慧能技术有限公司 发电机轴电流的检测方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101105694A (zh) * 2007-07-31 2008-01-16 东北大学 基于dsp的分布式微型燃机发电嵌入式远程监控装置及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101105694A (zh) * 2007-07-31 2008-01-16 东北大学 基于dsp的分布式微型燃机发电嵌入式远程监控装置及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112180144A (zh) * 2020-09-25 2021-01-05 东风汽车集团有限公司 一种电机三相电流波形采集装置
CN113960470A (zh) * 2021-08-24 2022-01-21 北京金风慧能技术有限公司 发电机轴电流的检测方法及装置
CN113960470B (zh) * 2021-08-24 2022-07-15 北京金风慧能技术有限公司 发电机轴电流的检测方法及装置

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