CN114110406B - 智能润滑管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能润滑管理系统，包括：现场数据采集器，其包括嵌入式中央处理单元和设备信息采集器，所述嵌入式中央处理单元用于接收设备信息采集器的采集数据并进行计算分析，生成信号数据；智能网关，其与所述现场数据采集器通信连接；服务器，其与所述智能网关通信连接，所述智能网关将接收的信号数据上传至所述服务器，与预存的基准阈、预警阈进行比对，综合判断转动设备的运行状态，并在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警，所述任务指令下发至智能网关；润滑装置，其与所述智能网关通信连接。本发明通过监测转动设备的运行状态，调整润滑装置的润滑工作，为设备提供高效合理的精准润滑效果。

Description

智能润滑管理系统

技术领域

本发明涉及转动机械设备管理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种智能润滑管理系统。

背景技术

目前设备厂家给出的润滑要求一般都是运行满一定时间再加注一定量的油脂，或定期进行润滑，即每半年或者每季度加注一次润滑脂，加脂的工作一般按照润滑程序执行，程序中规定的加脂量是固定的。到期后设备的实际运行时间不易确定，同一系列的几台设备实际运行时间也不同，而维修程序上的加油量是一定的，具有一定局限性，加脂量过多会造成轴承温度高，甚至轴承损坏，加脂量不足易造成轴承异常磨损，噪音振动加大，甚至轴承损坏。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种智能润滑管理系统，其能够远程监测转动设备的运行状态，并对润滑装置进行智能化管理。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种智能润滑管理系统，包括：

现场数据采集器，其包括嵌入式中央处理单元和设备信息采集器，所述嵌入式中央处理单元用于接收设备信息采集器的采集数据并进行计算分析，生成信号数据；

智能网关，其与所述现场数据采集器通信连接，所述嵌入式中央处理单元将信号数据传输至智能网关；

服务器，其与所述智能网关通信连接，所述服务器内预存储有基准阈、预警阈和各种类型的报警模型，所述智能网关将接收的信号数据上传至所述服务器，与预存的基准阈、预警阈进行比对，综合判断转动设备的运行状态，并在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警，所述任务指令下发至智能网关；

润滑装置，其与所述智能网关通信连接，用于接收所述智能网关传输的任务指令，并将其工作参数经智能网关传输至服务器。

优选的是，所述设备信息采集器包括振动信号采集器、电信号采集器、温度信号采集器、噪音信号采集器，用于采集设备现场的振动速度、振动加速度、振动位移、峭度、包络值、频谱温度、设备电量、电压、电流、温度等参数。

优选的是，所述智能网关将接收的信号数据与预存的基准阈、预警阈进行比对：

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号低于基准阈时，判定转动设备处于关闭状态，则服务器生成关闭注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置停止注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号处于基准阈内时，判定转动设备处于正常开启状态，则服务器生成开启注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置开始注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定转动设备是由于电流波动而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定转动设备是由于润滑而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警，同时生成相应任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

优选的是，所述现场数据采集器还包括信号采集转换单元，其一端与所述设备信息采集器连接，另一端与所述嵌入式中央处理单元连接，用于将设备信息采集器采集的模拟数据转换成数字数据，并传送至所述嵌入式中央处理单元。

优选的是，所述现场数据采集器还包括供电单元，其用于对所述现场数据采集器进行供电。

优选的是，所述智能网关与服务器、现场数据采集器、润滑装置的通信方式为无线传输。

优选的是，还包括通信连接的云平台和客户端，所述云平台与所述服务器通信连接。

本发明还提供了一种智能润滑管理方法，其包括以下步骤：接收转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号；将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈、预警阈和各种类型的报警模型进行比对，在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警；其中，所述任务指令包括润滑装置启停、注油参数。

优选的是，具体包括以下步骤：

步骤一、采集转动设备正常运行时现场各种信号的波动范围，作为基准阈预存，并设置预警阈和不同类型的报警模型；

步骤二、采集转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号并进行转换和计算分析；

步骤三、将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈、预警阈和各种类型的报警模型进行比对：

当振动信号或电信号低于基准阈时，生成关闭润滑装置的任务指令，停止注油润滑；当所述振动信号或电信号处于基准阈内时，生成开启润滑装置的任务指令，开启注油润滑；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定电流波动引发的异常，则生成相应的故障信息，产生相应类型的报警；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定润滑原因引发的异常，则生成相应的故障信息产生相应类型的报警，同时生成注油参数的任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过物联网技术将润滑装置接入系统，进行后台的智能化管理，系统和润滑装置之间实现双向通讯互联互通，实时显示润滑装置的工作状态，并根据需要设置基准阈和预警阈，出现故障时发出报警，还可以通过系统随时下发更改润滑装置参数，无需到场简单快捷；通过服务器判断分析设备运行状态，做到设备启，润滑启，设备停，润滑停，为设备提供高效合理的精准润滑效果。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的一种技术方案的模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在其中一种技术方案中，如图1所示，本发明提供了一种智能润滑管理系统，包括：

现场数据采集器，其包括嵌入式中央处理单元和设备信息采集器，所述嵌入式中央处理单元用于接收设备信息采集器的采集数据并进行计算分析，生成信号数据；

智能网关，其与所述现场数据采集器通信连接，所述嵌入式中央处理单元将信号数据传输至智能网关；

服务器，其与所述智能网关通信连接，所述服务器内预存储有基准阈、预警阈和各种类型的报警模型，所述智能网关将接收的信号数据上传至所述服务器，与预存的基准阈、预警阈进行比对，综合判断转动设备的运行状态，并在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警，所述任务指令下发至智能网关；

润滑装置，其与所述智能网关通信连接，用于接收所述智能网关传输的任务指令，并将其工作参数经智能网关传输至服务器。

本技术方案中，设置通信连接的现场数据采集器、智能网关、服务器和润滑装置。所述现场数据采集器包括嵌入式中央处理单元和设备信息采集器，通过设备信息采集器采集转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号等信息，并由嵌入式中央处理单元进行运算分析，使系统自动生成总貌图、曲线表、数据一览表等数据信息，再将其传输至智能网关；所述智能网关将数据信息传输至服务器，所述服务器内预存有各种数据信息的基准阈、预警阈和各种类型的报警模式，基准阈是转动设备正常运行时的各种数据正常的波动范围，预警阈为转动设备运行异常时各种数据的异常波动范围，所述服务器将接收转动设备的数据信息，并与基准阈、预警阈进行对比，综合判断转动设备的运行状态，若判定转动设备运行正常，则生成相应的任务指令，若判定转动设备运行异常，则生成相应的故障信息，并将故障信息与各种报警模式对比，进而发出相应的报警和任务指令。任务指令由服务器发送至智能网关，智能网关再将各种任务指令发送至润滑装置，并通过任务指令控制更改润滑装置的各种参数，从而进行智能润滑，同时润滑装置的各种信息数据也由智能网关传输至服务器，以实时监测润滑装置的工作状态。本技术方案将现场数据采集器接入物联网内，对设备状态及维护进行数据化管理，在系统后台服务器中，可以直观的看到转动设备的使用情况，也可以对设备进行远程、定时及联动等多维度控制方法，从而提供多种设备管理、数据分析、实时状态的展示，协助管理人员精准掌握每台设备的运行状况。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述设备信息采集器包括振动信号采集器、电信号采集器、温度信号采集器、噪音信号采集器，用于采集设备现场的振动速度、振动加速度、振动位移、峭度、包络值、频谱温度、设备电量、电压、电流、温度等参数。本技术方案中设备信息采集器是将一个或多个敏感元件、精密模拟电路、数字电路、微处理器(MCU)、通讯接口、智能软件系统相结合的产物，并将硬件集成在一个封装组件内，为智能化传感器。所述设备信息采集器包括各种多种信号采集器，使智能网关能够随时监测设备的包括振动速度、振动加速度、振动位移、峭度、包络值、频谱温度、设备电量、电压、电流、温度等的多种参数，并进行综合判断和分析，精准掌握每台设备的运行状态。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述智能网关将接收的信号数据与预存的基准阈、预警阈进行比对：

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号低于基准阈时，判定转动设备处于关闭状态，则服务器生成关闭注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置停止注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号处于基准阈内时，判定转动设备处于正常开启状态，则服务器生成开启注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置开始注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定转动设备是由于电流波动而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定转动设备是由于润滑而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警，同时生成相应任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述现场数据采集器还包括信号采集转换单元，其一端与所述设备信息采集器连接，另一端与所述嵌入式中央处理单元连接，用于将设备信息采集器采集的模拟数据转换成数字数据，并传送至所述嵌入式中央处理单元。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述现场数据采集器还包括供电单元，其用于对所述现场数据采集器进行供电。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述智能网关与服务器、现场数据采集器、润滑装置的通信方式为无线传输。本技术方案中，无线传输包括但不限于LORA、WIFI、ZIGBEE。所述LORA传输方式，可实现低功耗远距离传输，成本低、部署快；所述WIFI传输方式，可实现近距离大数据传输，其预留5V电源接口，可实时监测；所述ZIGBEE传输方式，可实现低功耗自组网，可上传波形。

在另一种技术方案中，如图1所示，还包括通信连接的云平台和客户端，所述云平台与所述服务器通信连接。

本发明还提供了一种智能润滑管理方法，包括以下步骤：接收转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号；将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈、预警阈和各种类型的报警模型进行比对，在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警；其中，所述任务指令包括润滑装置启停、注油参数。本技术方案中，现场数据采集器的嵌入式中央处理单元对采集的数据进行计算分析，使系统自动生成总貌图、曲线表、数据一览表等数据信息，并将其传输至智能网关，智能网关再将其传输至服务器，所述服务器将接受到的各种数据信息进行综合判断分析，使用户更加准确的掌握设备的运行状态，同时可以实时查看或在线更改润滑装置的设备参数；根据需要设置基准阈和预警阈，出现故障时发出报警，还可以通过系统随时下发更改润滑装置参数，无需到场简单快捷；通过服务器读取转动设备现场振动数据、温度数据、噪音数据、电信号数据等，分析设备运行状态，做到设备启，润滑启，设备停，润滑停，为设备提供高效合理的精准润滑效果。

在另一种技术方案中，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤一、采集转动设备正常运行时现场各种信号的波动范围，作为基准阈预存，并设置不同类型的报警模型；

步骤二、采集转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号并进行转换和计算分析；

步骤三、将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈和各种类型的报警模型进行比对：

当振动信号或电信号低于基准阈时，生成关闭润滑装置的任务指令，停止注油润滑；当所述振动信号或电信号处于基准阈内时，生成开启润滑装置的任务指令，开启注油润滑；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定电流波动引发的异常，则生成相应的故障信息，产生相应类型的报警；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定润滑原因引发的异常，则生成相应的故障信息产生相应类型的报警，同时生成注油参数的任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

本技术方案中，服务器内预存有各种数据信号的基准阈和预警值，其中基准阈是根据监测一定时间的转动设备正常运行时的各种数据信号的波动值，进行手动设置或自动获取的；预警阈为转动设备由于不同原因而运行异常时各种数据的异常波动范围。同时服务器内预先设置不同的报警类型，预判转动设备可能产生的故障，以及产生此故障时各种数据信号的波动变化，并以此产生相应的报警。例如当振动信号或电信号低于基准阈时，生成关闭润滑装置的任务指令，润滑装置停止注油；当所述振动信号或电信号处于基准阈内时，生成开启润滑装置的任务指令，润滑装置开启注油；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定电流波动引发的异常，则生成相应的故障信息，产生相应类型的报警；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，则排除异常原因是由电信号不稳定导致的，进而分析判定润滑原因引发的异常，则生成相应的故障信息产生相应类型的报警，同时生成注油参数的任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

本发明通过智能网关接收的设备的各种信号数据，对转动设备进行系统全面的组合判断分析，振动信号、电信号、温度信号、噪音信号等的组合，将设备运行状态与故障信息实时对应，使智能化管理更加精准，同时根据判定的转动设备的运行状态，远程查看或更改润滑装置的设备参数，从而进行精准润滑。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.智能润滑管理系统，其特征在于，包括：

现场数据采集器，其包括嵌入式中央处理单元和设备信息采集器，所述嵌入式中央处理单元用于接收设备信息采集器的采集数据并进行计算分析，生成信号数据；

智能网关，其与所述现场数据采集器通信连接，所述嵌入式中央处理单元将信号数据传输至智能网关；

服务器，其与所述智能网关通信连接，所述服务器内预存储有基准阈、预警阈和各种类型的报警模型，所述智能网关将接收的信号数据上传至所述服务器，与预存的基准阈、预警阈进行比对，综合判断转动设备的运行状态，并在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警，所述任务指令下发至智能网关；

润滑装置，其与所述智能网关通信连接，用于接收所述智能网关传输的任务指令，并将其工作参数经智能网关传输至服务器；

所述设备信息采集器包括振动信号采集器、电信号采集器、温度信号采集器、噪音信号采集器，用于采集设备现场的振动速度、振动加速度、振动位移、峭度、包络值、频谱温度、设备电量、电压、电流、温度、噪声参数；

所述智能网关将接收的信号数据与预存的基准阈、预警阈进行比对：

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号低于基准阈时，判定转动设备处于关闭状态，则服务器生成关闭注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置停止注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号或电信号处于基准阈内时，判定转动设备处于正常开启状态，则服务器生成开启注油的任务指令，并将此任务指令传送至所述润滑装置，控制润滑装置开始注油；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定转动设备是由于电流波动而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警；

当所述设备信息采集器采集的振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定转动设备是由于润滑而产生的异常，则服务器生成相应的故障信息，并与各种类型的报警模型进行对比，产生相应类型的报警，同时生成相应任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

2.如权利要求1所述的智能润滑管理系统，其特征在于，所述现场数据采集器还包括信号采集转换单元，其一端与所述设备信息采集器连接，另一端与所述嵌入式中央处理单元连接，用于将设备信息采集器采集的模拟数据转换成数字数据，并传送至所述嵌入式中央处理单元。

3.如权利要求1所述的智能润滑管理系统，其特征在于，所述现场数据采集器还包括供电单元，其用于对所述现场数据采集器进行供电。

4.如权利要求1所述的智能润滑管理系统，其特征在于，所述智能网关与服务器、现场数据采集器、润滑装置的通信方式为无线传输。

5.如权利要求1所述的智能润滑管理系统，其特征在于，还包括通信连接的云平台和客户端，所述云平台与所述服务器通信连接。

6.基于如权利要求1~5中任一项所述的智能润滑管理系统的智能润滑管理方法，其特征在于，包括以下步骤：接收转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号；将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈、预警阈和各种类型的报警模型进行比对，在本地生成任务指令或故障信息，同时根据故障信息进行不同类型的报警；其中，所述任务指令包括润滑装置启停、注油参数；

具体包括以下步骤：

步骤一、采集转动设备正常运行时现场各种信号的波动范围，作为基准阈预存，并设置预警阈和不同类型的报警模型；

步骤二、采集转动设备的振动信号、电信号、温度信号、噪音信号并进行转换和计算分析；

步骤三、将所述振动信号、电信号、温度信号、噪音信号与预存的基准阈、预警阈和各种类型的报警模型进行比对：

当振动信号或电信号低于基准阈时，生成关闭润滑装置的任务指令，停止注油润滑；当所述振动信号或电信号处于基准阈内时，生成开启润滑装置的任务指令，开启注油润滑；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，同时电信号产生异常波动时，判定电流波动引发的异常，则生成相应的故障信息，产生相应类型的报警；当所述振动信号、温度信号、噪音信号上浮，高于基准阈并处于预警阈内，而电信号处于基准阈内时，判定润滑原因引发的异常，则生成相应的故障信息产生相应类型的报警，同时生成注油参数的任务指令，控制润滑装置按需精准注油。

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