CN203982382U - 一种机泵状态数据汇聚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机泵状态数据汇聚装置，包括壳体及设于壳体中的机泵状态数据汇聚电路，机泵状态数据汇聚电路包括无线通讯单元、中央处理单元和串口转换单元及电源单元，无线通讯单元和中央处理单元相连，中央处理单元又和串口转换单元相连，无线通讯单元和多个机泵状态传感器无线相连，串口转换单元通过485通讯电缆和作为监控终端的工控机相连。壳体包括底座和上盖，底座和上盖通过防爆螺纹连接。本实用新型能和多个机泵状态传感器进行无线通讯，实时接收机泵的振动及温度信息，将数据汇聚后再传输给监控中心，实现机泵群实时状态在线监测。本实用新型具有防爆防尘防水性能，适合在石化企业的高温高压环境下工作。

Description

一种机泵状态数据汇聚装置

技术领域

本实用新型涉及一种通讯设备，尤其涉及一种传输机泵的振动及温度信息的机泵状态数据汇聚装置。 

背景技术

石化行业由于其流程工艺的特点，设备都处于高温高压环境下，需要应用实时状态监测的方法来实现管理。实时状态监测是加强石化行业大机组专业化管理的一项重要内容，它直接反映出机组运行状态的好坏。目前，国内石化企业在线监测的重点往往是相当关键的大型机组，如催化裂化装置的主风机组和气压组，动力车间的空压机组以及其他装置的大型压缩机等，对于现场的一些小型关键旋转设备（如机泵、压缩机、小型风机、小型电机等），由于其价值低而不被重视。而这些机组和小型设备，一般所处工作环境恶劣，属于故障多发设备，其运转的好坏关系到企业的生产状况，对企业经济效益亦有直接的影响。对于这些小型设备，多数企业还停留在离线监测或者人工巡检、定期维修的阶段。 

发明内容

本实用新型主要解决原有石化企业对小型关键旋转设备还停留在离线监测或者人工巡检、定期维修的阶段，无法实现在线实时状态监测，影响企业正常生产的技术问题；提供一种机泵状态数据汇聚装置，其能同时和多个实时采集机泵的振动及温度信息的机泵状态传感器进行无线通讯，接收多个机泵的振动及温度信息并进行数据汇聚，汇聚后再传输给监控中心，减少大量电缆铺设，实现监控中心对机泵的在线实时状态监测，便于及时发现故障并及时作出处理，确保企业生产正常进行。

本实用新型另一目的是提供一种机泵状态数据汇聚装置，其具有防爆防尘防水性能，适合在石化企业的高温高压环境下工作，提高工作可靠性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括壳体及设于壳体中的机泵状态数据汇聚电路，机泵状态数据汇聚电路包括无线通讯单元、中央处理单元和串口转换单元及为整个机泵状态数据汇聚电路提供工作电压的电源单元，无线通讯单元和中央处理单元相连，中央处理单元又和串口转换单元相连，无线通讯单元和多个机泵状态传感器无线相连，串口转换单元通过485通讯电缆和作为监控终端的工控机相连。被监测的机泵上安装有实时采集机泵的振动及温度信息的机泵状态传感器，本实用新型通过无线通讯单元同时和多个机泵状态传感器进行无线通讯，接收多个机泵状态传感器发送过来的振动数据和温度数据，输送给中央处理单元，由中央处理单元进行汇聚和处理，再将处理后的数据通过串口转换单元转换，经过485通讯电缆输送给作为监控终端的工控机，实现机泵状态的实时在线远程监控。监控终端上的控制信号也可以通过本实用新型再无线下传给机泵状态传感器，传感器会根据得到的信息进行采集传送。本实用新型采用无线传输数据方式，减少大量电缆铺设，安装方便，便于一对多的接收和发送数据，实现石化企业监控中心对机泵的在线实时状态监测，便于及时发现故障并及时作出处理，确保企业生产正常进行。

作为优选，所述的无线通讯单元包括433MHz射频无线收发芯片U3和位于所述的壳体外的天线，所述的中央处理单元和所述的433MHz射频无线收发芯片U3相连，433MHz射频无线收发芯片U3通过通讯电缆和所述的天线相连。采用433MHz的工作频率，避免了2.4GHz频率穿透力差、易受雨雪等异常天气影响及易受别的电子设备干扰等问题。

作为优选，所述的天线采用八木天线。八木天线有很好的方向性，较偶极天线有高的增益，远距离通信效果特别好。

作为优选，所述的中央处理单元包括单片机U1，所述的串口转换单元包括485转换芯片U2，485转换芯片U2的5脚接地，485转换芯片U2的8脚接电压VCC，485转换芯片U2的1脚及4脚分别和单片机U1的3脚及4脚相连，485转换芯片U2的2脚及3脚均和单片机U1的1脚相连，485转换芯片U2的6脚和7脚间连接有电阻R1，485转换芯片U2的6脚及7脚分别和接口J1的1脚及2脚相连，接口J1和所述的485通讯电缆相连。电路简单，实现方便，性能可靠。单片机可采用AIMEGA16单片机或MK20DX256ZVMC10单片机或MSP430F149单片机或HCS512单片机等等。

作为优选，所述的壳体包括底座和上盖，底座和上盖通过防爆螺纹连接，所述的底座的侧面设有伸入到壳体中的输入接线端子和输出接线端子，输入接线端子及输出接线端子分别和所述的底座通过防爆螺纹连接。输入接线端子通过通讯电缆连接天线，输出接线端子通过485通讯电缆连接作为监控终端的工控机。上盖及输入、输出接线端子均采用防爆螺纹连接结构，达到防爆防尘防水的效果。底座和上盖均采用不锈钢材质或铝材质或铝合金材质。

作为优选，所述的底座的背面设有四个安装耳，四个安装耳分别位于底座的四个角落处，安装耳上设有安装孔。通过安装耳，便于将本实用新型安装到墙体上或其他设备上，安装方便，安装牢固。

作为优选，所述的上盖的顶面上设有两个凸台和两个紧固螺钉，两个凸台分别位于上盖的左侧和右侧，所述的凸台设有U型槽，两个凸台的U型槽在一条直线上，两个紧固螺钉分别位于左侧凸台的左边及右侧凸台的右边。U型槽用于卡装天线，起到定位、限位作用，再通过两个紧固螺钉将天线紧固在上盖上，确保天线安装方便，安装稳固。

本实用新型的有益效果是：能和多个安装在机泵上的机泵状态传感器进行无线通讯，实时接收多个机泵状态传感器采集到的机泵的振动及温度信息，将数据汇聚后再传输给监控中心，实现监控中心对多个机泵的在线实时状态监测，便于及时发现故障并及时作出处理，确保企业生产正常进行。而且本实用新型具有防爆防尘防水性能，适合在石化企业的高温高压环境下工作，提高工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的一种主视结构示意图。

图2是本实用新型的一种侧视结构示意图。

图3是本实用新型中机泵状态数据汇聚电路的一种电路原理连接结构框图。

图4是本实用新型中机泵状态数据汇聚电路的一种电路原理图。

图中1.无线通讯单元，2.中央处理单元，3.串口转换单元，4.电源单元，5. 机泵状态传感器，6.工控机，7.天线，8.485通讯电缆，9.底座，10.上盖，11. 输入接线端子，12.输出接线端子，13.安装耳，14.安装孔，15.凸台，16.U型槽，17.紧固螺钉。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种机泵状态数据汇聚装置，如图1、图2所示，包括壳体及安装在壳体中的机泵状态数据汇聚电路。壳体包括方形底座9和圆形上盖10，方形底座的开口也呈圆形，上盖10通过防爆螺纹和底座9的圆形开口密封连接。底座9的侧面有伸入到壳体中的输入接线端子11和输出接线端子12，输入接线端子11及输出接线端子12分别和底座9通过防爆螺纹连接。底座9的背面连接有四个安装耳13，四个安装耳13分别位于底座9的四个角落处，安装耳13上有安装孔14，以便于将机泵状态数据汇聚装置安装到墙壁上。上盖10的顶面上有两个凸台15和两个紧固螺钉17，两个凸台15分别位于上盖10的左侧和右侧，凸台15上有U型槽16，两个凸台15的U型槽16在一条直线上，两个紧固螺钉17分别位于左侧凸台15的左边及右侧凸台15的右边。本实施例中，底座和上盖均采用加厚型不锈钢材质。

如图3所示，机泵状态数据汇聚电路包括无线通讯单元1、中央处理单元2和串口转换单元3及为整个机泵状态数据汇聚电路提供工作电压的电源单元4，无线通讯单元1和中央处理单元2相连，中央处理单元2又和串口转换单元3相连，无线通讯单元1和多个机泵状态传感器5无线相连，图1中虚线代表无线连接，串口转换单元3通过485通讯电缆8和作为监控终端的工控机6相连。本实施例中，如图4所示，无线通讯单元1包括433MHz射频无线收发芯片U3和天线7，433MHz射频无线收发芯片U3采用RF2919射频芯片；中央处理单元2包括单片机U1，单片机U1采用ATMEGA16单片机；串口转换单元3包括485转换芯片U2，485转换芯片U2采用MAX485串口转换芯片。485转换芯片U2的5脚接地，485转换芯片U2的8脚接电压VCC，485转换芯片U2的1脚及4脚分别和单片机U1的3脚及4脚相连，485转换芯片U2的2脚及3脚均和单片机U1的1脚相连，485转换芯片U2的6脚和7脚间连接有电阻R1，485转换芯片U2的6脚及7脚分别和接口J1的1脚及2脚相连，接口J1和安装在底座上的输出接线端子12相连，输出接线端子12再和485通讯电缆8的一端相连，485通讯电缆8的另一端和工控机6相连。433MHz射频无线收发芯片U3的23脚和单片机U1的39脚相连，433MHz射频无线收发芯片U3的2脚和安装在底座上的输入接线端子11相连，输入接线端子11上连接通讯电缆，该通讯电缆再和天线7相连，本实施例中，天线7采用八木天线。天线7卡装在上盖10的两个U型槽16中，再通过两个紧固螺钉17将天线7紧固在上盖10上，确保天线安装方便，安装稳固。

本实用新型安装在石化企业的墙壁上，根据需要，可以安装多个，多个机泵状态数据汇聚装置均通过485通讯电缆连接到作为监控终端的工控机上。每个机泵状态数据汇聚装置可同时和多个安装在机泵上的机泵状态传感器进行无线通讯。机泵状态传感器实时采集机泵的振动数据及温度数据，再无线发送给机泵状态数据汇聚装置，机泵状态数据汇聚装置中的433MHz射频无线收发芯片接收到数据后，使用UART串口传送给单片机，单片机对数据进行解析和处理，再经UART串口传输给485转换芯片，对数据进行转换，再通过485通讯电缆将数据传输给工控机，最后由工控机对各个机泵状态数据进行列表、分析和诊断，准确地得出机泵的运行状态分析表，实现监控中心对多个机泵的在线实时状态监测，便于及时发现故障并及时作出处理，确保企业生产正常进行。 

Claims (7)

1.一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于包括壳体及设于壳体中的机泵状态数据汇聚电路，机泵状态数据汇聚电路包括无线通讯单元（1）、中央处理单元（2）和串口转换单元（3）及为整个机泵状态数据汇聚电路提供工作电压的电源单元（4），无线通讯单元（1）和中央处理单元（2）相连，中央处理单元（2）又和串口转换单元（3）相连，无线通讯单元（1）和多个机泵状态传感器（5）无线相连，串口转换单元（3）通过485通讯电缆（8）和作为监控终端的工控机（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的无线通讯单元（1）包括433MHz射频无线收发芯片U3和位于所述的壳体外的天线（7），所述的中央处理单元（2）和所述的433MHz射频无线收发芯片U3相连，433MHz射频无线收发芯片U3通过通讯电缆和所述的天线（7）相连。

3.根据权利要求2所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的天线（7）采用八木天线。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的中央处理单元（2）包括单片机U1，所述的串口转换单元（3）包括485转换芯片U2，485转换芯片U2的5脚接地，485转换芯片U2的8脚接电压VCC，485转换芯片U2的1脚及4脚分别和单片机U1的3脚及4脚相连，485转换芯片U2的2脚及3脚均和单片机U1的1脚相连，485转换芯片U2的6脚和7脚间连接有电阻R1，485转换芯片U2的6脚及7脚分别和接口J1的1脚及2脚相连，接口J1和所述的485通讯电缆（8）相连。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的壳体包括底座（9）和上盖（10），底座（9）和上盖（10）通过防爆螺纹连接，所述的底座（9）的侧面设有伸入到壳体中的输入接线端子（11）和输出接线端子（12），输入接线端子（11）及输出接线端子（12）分别和所述的底座（9）通过防爆螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的底座（9）的背面设有四个安装耳（13），四个安装耳（13）分别位于底座（9）的四个角落处，安装耳（13）上设有安装孔（14）。

7.根据权利要求5所述的一种机泵状态数据汇聚装置，其特征在于所述的上盖（10）的顶面上设有两个凸台（15）和两个紧固螺钉（17），两个凸台（15）分别位于上盖（10）的左侧和右侧，所述的凸台（15）设有U型槽（16），两个凸台（15）的U型槽（16）在一条直线上，两个紧固螺钉（17）分别位于左侧凸台（15）的左边及右侧凸台（15）的右边。