CN208568277U - 一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，包括单片机、监控平台、移动终端、智能阀门终端、报警模块，所述智能阀门终端设置有多组，均通过单片机与监控平台连接，且智能阀门终端通过ZigBee网络和ANT Wireless网络中的一种与单片机之间内置网络连接，所述单片机通过因特网与监控平台网络连接，单片机还连接有报警模块和智能移动终端，所述智能移动终端与单片机之间的通过因特网和通讯模块智能连接，所述报警模块用于对单片机发出的报警信号进行接收，报警模块还分别连接有智能移动终端和监控平台。该基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，提高了故障诊断的效率，并使工作人员能够及时的做出应对，保障作业人员的人身安全。

Description

一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统
技术领域
本实用新型属于诊断系统技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统。
背景技术
工业阀门在管路系统中起着控制流体通断、调节流体压力以及改变流体流动方向等功能。在一些苛刻工况下，流经阀门的介质通常是高温、高压、高辐射且有毒易燃的，由该类阀门的故障引发的安全生产问题日益突出。因此很有必要对管路中高关键的阀门状态进行监控和诊断，以便及时了解阀门的健康信息，从而采取有效的措施避免因阀门故障而产生安全事故。
现有阀门故障诊断系统，需要操作人员一直在监控平台前，进行观测，当工作人员有事离开时，无法及时的对诊断结果做出应对，从而导致不能够及时的进行维修和检测，使工作人员的健康无法得到保证，同时目前的诊断系统，由单独的网络连接，当出现网络中断，无法及时获取到诊断信息，从而造成诊断的效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，包括单片机、监控平台、智能移动终端、智能阀门终端、报警模块，所述智能阀门终端设置有多组，均通过单片机与监控平台连接，且智能阀门终端通过ZigBee网络和ANT Wireless网络中的一种与单片机之间内置网络连接，所述单片机通过因特网与监控平台网络连接，单片机还连接有报警模块和智能移动终端，所述智能移动终端与单片机之间的通过因特网和通讯模块智能连接，所述报警模块用于对单片机发出的报警信号进行接收，报警模块还分别连接有智能移动终端和监控平台，所述报警模块与智能移动终端之间的连接主要是由4G网络连接，报警模块与监控平台之间的连接采用PAN蓝牙区域网络连接。
优选的，所述智能阀门终端包括信号采集装置和信号发送模块，所述信号发送模块用于将信号采集装置采集到的数据信号进行传递，所述信号采集装置包括定位模块、传感器模块和数据采集模块，所述定位模块主要包括GPS定位单元，用于对智能阀门终端的位置信息进行采集，所述数据采集模块用于采集传感器模块传递的信号。
优选的，所述传感器模块包括压力变送器、温度变送器、VOCs传感器、激光位移传感器和阀杆扭矩传感器，主要用于传递阀门内的压力、温度、挥发性有机物、阀杆移动位置和阀杆旋转的信号数据，所述定位模块设置在阀杆的顶端上，所述阀杆扭矩传感器为全桥型电阻应变片，所述信号发送模块与单片机内部的信号接收模块相连。
优选的，所述单片机内部还设置有信息接收模块、信号过滤模块、故障分析模块和诊断结果发送模块，所述信息接收模块主要用于接收信息发送模块传递的数据信息，并将数据信号通过信号过滤模块，所述信号过滤模块包括滤波器模块，用于对特定频率的信号进行处理过滤，且信号过滤模块还连接有故障分析模块，用于对过滤后的数据信号进行分析诊断，并将分析诊断的结果通过诊断结果分送模块传递至监控平台和智能移动终端。
优选的，所述单片机内还包括中央处理器，所述诊断结果发送模块还连接有中央处理器，且通过中央处理器向报警模块传递报警信号，并由报警模块将报警信息传递至智能移动终端和监控平台内。
优选的，所述智能移动终端主要包括智能手机、电脑、平板和数码设备、所述通讯模块包括WIFI模块、蓝牙模块和红外线感应模块，所述单片机远距离时通过因特网与智能移动终端网络连接，近距离通过WIFI模块、蓝牙模块和红外线感应模块中的至少一种与智能移动终端连接。
优选的，所述监控平台包括实时数据显示器、云数据库、预警指示灯和预警语音播报设备，所述实时数据显示器主要用于接收单片机传递的诊断结构数据和初始数据，实时数据显示器包括液晶触摸显示屏和普通显示屏，所述云数据库用于对单片机传递的数据进行存储，且云数据库还与实时数据显示器相连，实时数据显示器用于对云数据库内存储的数据信息进行提取和观测。
优选的，所述预警指示灯包括有五种，分别对用传感器模块内传递的五组数据信号，预警指示灯均通过报警模块直接与单片机相连，所述预警语音播报设备为报警扬声器，预警语音播报设备通过报警模块与单片机电性连接。
本实用新型的技术效果和优点：该基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，通过将智能移动终端与单片机的双重连接，能够将阀门出现的故障后第一时间发送到智能移动终端上，防止了监管人员出现不在的情况，同时设置有通讯模块和因特网络连接，能够在保持远距离和近距离的连接，防止连接中断，同时在单片机内设置有信号过滤模块，能够将传递的采集数据信号进行背景噪音的去除，防止对诊断结果的影响，提高了诊断结果的精确性，且智能阀门终端通过ZigBee网络和ANT Wireless网络两种方式连接单片机，连接与传输速度快，防止出现数据传输出错，提高了故障诊断的效率，从而有效的保障管路系统的运行安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的智能阀门终端内部结构框图；
图3为本实用新型的单片机内部结构框图；
图4为本实用新型的监控平台结构框图。
图中：1单片机、2监控平台、3智能阀门终端、4因特网、5报警模块、6通讯模块、7智能移动终端、11信号接收模块、12信号过滤模块、13故障分析模块、14诊断结果发送模块、21实时数据显示器、22云数据库、23预警指示灯、24预警语音播报、31信号采集装置、32信号发送模块、33定位模块、34传感器模块、35数据采集模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图1-4所示的一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，包括单片机1、监控平台2、智能移动终端7、智能阀门终端3、报警模块5，所述智能阀门终端3设置有多组，均通过单片机1与监控平台2连接，且智能阀门终端3通过ZigBee网络和ANTWireless网络中的一种与单片机1之间内置网络连接，所述单片机1通过因特网4与监控平台2网络连接，单片机1还连接有报警模块5和智能移动终端7，所述智能移动终端7与单片机1之间的通过因特网4和通讯模块6智能连接，所述报警模块5用于对单片机1发出的报警信号进行接收，报警模块5还分别连接有智能移动终端7和监控平台2，所述报警模块5与智能移动终端7之间的连接主要是由4G网络连接，报警模块5与监控平台2之间的连接采用PAN蓝牙区域网络连接，从而保证信号的传输速度快，保证能够及时发出报警，从而保障管路系统的运行安全。
具体的，所述智能阀门终端3包括信号采集装置31和信号发送模块32，所述信号发送模块32用于将信号采集装置31采集到的数据信号进行传递，所述信号采集装置31包括定位模块33、传感器模块34和数据采集模块35，所述定位模块33主要包括GPS定位单元，用于对智能阀门终端3的位置信息进行采集，所述数据采集模块35用于采集传感器模块34传递的信号，使能够及时的通过GPS定位单元，能够在第一时间进行精准定位，保证能够及时进行维修。
具体的，所述传感器模块34包括压力变送器、温度变送器、VOCs传感器、激光位移传感器和阀杆扭矩传感器，主要用于传递阀门内的压力、温度、挥发性有机物、阀杆移动位置和阀杆旋转的信号数据，所述定位模块33设置在阀杆的顶端上，所述阀杆扭矩传感器为全桥型电阻应变片，所述信号发送模块32与单片机1内部的信号接收模块11相连，用于对数据信号的传递。
具体的，所述单片机1内部还设置有信息接收模块、信号过滤模块12、故障分析模块13和诊断结果发送模块14，所述信息接收模块主要用于接收信息发送模块传递的数据信息，并将数据信号通过信号过滤模块12，所述信号过滤模块12包括滤波器模块，用于对特定频率的信号进行处理过滤，且信号过滤模块12还连接有故障分析模块13，用于对过滤后的数据信号进行分析诊断，并将分析诊断的结果通过诊断结果分送模块传递至监控平台2和智能移动终端7，提高了对数据信号传递中背景噪音的过滤，从而使数据信号更加准确。
具体的，所述单片机1内还包括中央处理器，所述诊断结果发送模块14还连接有中央处理器，且通过中央处理器向报警模块5传递报警信号，并由报警模块5将报警信息传递至智能移动终端7和监控平台内，提高了对报警信号的传递速度，从而能够及时的设备进行维修处理。
具体的，所述智能移动终端7主要包括智能手机、电脑、平板和数码设备、所述通讯模块6包括WIFI模块、蓝牙模块和红外线感应模块，所述单片机1远距离时通过因特网4与智能移动终端7网络连接，近距离通过WIFI模块、蓝牙模块和红外线感应模块中的至少一种与智能移动终端7连接，使连接更加紧密，防止联网过程中连接中断，从而提高了阀门故障的诊断效率。
具体的，所述监控平台2包括实时数据显示器21、云数据库22、预警指示灯23和预警语音播报24设备，所述实时数据显示器21主要用于接收单片机1传递的诊断结构数据和初始数据，实时数据显示器21包括液晶触摸显示屏和普通显示屏，所述云数据库22用于对单片机1传递的数据进行存储，且云数据库22还与实时数据显示器21相连，实时数据显示器21用于对云数据库22内存储的数据信息进行提取和观测，便于对诊断结果和信息机芯显示观察，从而能够较为清楚的了解到所监测的实际情况。
具体的，所述预警指示灯23包括有五种，分别对用传感器模块34内传递的五组数据信号，预警指示灯23均通过报警模块5直接与单片机1相连，所述预警语音播报24设备为报警扬声器，预警语音播报24设备通过报警模块5与单片机1电性连接，从而使阀门诊断结果的信息，能够通过指示灯的显示，能够第一时间较为清晰的得知到结果，以便于及时作出反应。
具体的，该基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，在使用过程中，信息采集装置31中的传感器模34块和定位模块33，将阀门内的具体数据和定位信息进行传递，通过信息发送模块32发送传递来的数据信号，由单片机1内的信号接收模块11对数据信号进行接收，同时由信号过滤模块12对数据信号内的背景噪音进行剔除，进行传递至故障分析模块13，进行数据的分析处理，得到阀门故障的结果，并由诊断结果发送模块14将诊断结果传递至智能移动终端7和监控平台2内，当诊断出现故障时，此时单片机1直接发出报警信号，传递至报警模块5内，并由报警模块5向智能移动终端7和监控平台2内发出报警信号，以便在监控平台2处的工作人员和不在监控平台2处的工作人员，均能够第一时间及时的感知到报警信号，从而做出正确的应对。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于物联网技术的阀门远程故障诊断系统，包括单片机(1)、监控平台(2)、智能移动终端(7)、智能阀门终端(3)、报警模块(5)，其特征在于：所述智能阀门终端(3)设置有多组，均通过单片机(1)与监控平台(2)连接，且智能阀门终端(3)通过ZigBee网络和ANTWireless网络中的一种与单片机(1)之间内置网络连接，所述单片机(1)通过因特网(4)与监控平台(2)网络连接，单片机(1)还连接有报警模块(5)和智能移动终端(7)，所述智能移动终端(7)与单片机(1)之间的通过因特网(4)和通讯模块(6)智能连接，所述报警模块(5)用于对单片机(1)发出的报警信号进行接收，报警模块(5)还分别连接有智能移动终端(7)和监控平台(2)，所述报警模块(5)与智能移动终端(7)之间的连接主要是由4G网络连接，报警模块(5)与监控平台(2)之间的连接采用PAN蓝牙区域网络连接；
智能阀门终端(3)包括信号采集装置(31)和信号发送模块(32)，所述信号发送模块(32)用于将信号采集装置(31)采集到的数据信号进行传递，所述信号采集装置(31)包括定位模块(33)、传感器模块(34)和数据采集模块(35)，所述定位模块(33)主要包括GPS定位单元，用于对智能阀门终端(3)的位置信息进行采集，所述数据采集模块(35)用于采集传感器模块(34)传递的信号；
传感器模块(34)包括压力变送器、温度变送器、VOCs传感器、激光位移传感器和阀杆扭矩传感器，主要用于传递阀门内的压力、温度、挥发性有机物、阀杆移动位置和阀杆旋转的信号数据，所述定位模块(33)设置在阀杆的顶端上，所述阀杆扭矩传感器为全桥型电阻应变片，所述信号发送模块(32)与单片机(1)内部的信号接收模块(11)相连。
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