CN220976358U - 基于nb-iot的起重设备的智能健康监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开基于NB‑IOT的起重设备的智能健康监测系统，包括：采集模块，采集模块用于采集起重设备电机以及减速器的状态参数，并将其输出；数据处理模块，数据处理模块包括单片机，单片机与采集模块电性连接，单片机用于接收采集模块输出的状态参数，以及判断起重设备电机以及减速器的状态参数是否超阈值，并输出判断结果；云端服务器，云端服务器与单片机之间通过NB‑IOT无线模块信号连接，云端服务器用于接收单片机的判断信号；警报模块，警报模块与单片机电性连接；供电模块，供电模块与单片机电性连接。本实用新型通过无线方式测量以及信号传输的方式，降低了测量难度，同时信号输出及时，便于及时对装置进行检修。
Description
技术领域
本实用新型涉及起重机状态远程监测和预防维护技术领域，特别是涉及基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统。
背景技术
由于港口起重设备机械结构复杂，涉及的技术领域众多、破坏机理多样、损坏率较高、需定期维护保养等因素，导致其维修难度增加、保养任务加重、需专业技术维护人员。过去，一旦设备出现码头维护人员无法解决的问题时，用户只能通过邮件或电话求助。这种不直观的方式加上语言文化地区差异往往导致解决问题的效率很低。等最终确认故障再派出维护工程师前往客户现场进行检查维修，使得整个维护过程周期将相当漫长。随着物联网技术的发展，出现了远程监控，但主要集中于视频监控和个别部件的检测，没有基于整机的多传感器和大数据的监测分析。人工智能技术的发展，为设备整体状态的预测提供了可能，但目前还停留在理论研究阶段，缺乏与物联网硬件相结合的整体可行性的实践研究。
针对以上原因，本实用新型提供一种基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，包括：
采集模块，所述采集模块用于采集起重设备电机以及减速器的状态参数，并将其输出；
数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机，所述单片机与所述采集模块电性连接，所述单片机用于接收所述采集模块输出的状态参数，以及判断所述起重设备电机以及减速器的状态参数是否超阈值，并输出判断结果；
云端服务器，所述云端服务器与所述单片机之间通过NB-IOT无线模块信号连接，所述云端服务器用于接收所述单片机的判断信号；
警报模块，所述警报模块与所述单片机电性连接；
供电模块，所述供电模块与所述单片机电性连接。
根据本实用新型提供的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，所述采集模块包括震动传感器和温度传感器，所述震动传感器和所述温度传感器均与所述单片机电性连接；
所述震动传感器用于监测所述起重设备电机的垂直震动、水平震动、幅值；
所述温度传感器用于监测所述起重设备电机和减速器的温度。
根据本实用新型提供的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，所述云端服务器上电性连接有NB-IOT网关，所述NB-IOT无线模块通过所述NB-IOT网关与所述云端服务器电性连接。
根据本实用新型提供的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，所述云端服务器内设置有人工智能模块，所述人工智能模块用于接收所述单片机的判断信号以及控制所述警报模块。
根据本实用新型提供的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，所述供电模块包括电池，所述电池与所述单片机电性连接。
本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型使用时，将采集模块布置在起重装置电机以及减速器上，获取起重设备电机以及减速器的状态参数，并将状态参数传输至单片机，单片机将接收到的参数与预定的参数阈值进行比较，判断状态参数是否超过参数阈值，当超过时，单片机现场报警并将报警信号传递至云端服务器，提醒工人检修，当状态参数不足参数阈值的一半时，单片机每两个小时向云端服务器传输信号，当状态参数超过参数阈值的一半但未超过参数阈值时，单片机每三十分钟向云端服务器传输信号。
本实用新型通过无线方式测量以及信号传输的方式，降低了测量难度，同时信号输出及时，便于及时对装置进行检修。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统的框架图。
其中，1、单片机；2、NB-IOT无线模块；3、电池；4、温度传感器；5、震动传感器；6、NB-IOT网关；7、云端服务器；8、人工智能模块。
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。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1，本实用新型提供基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，包括：
采集模块，采集模块用于采集起重设备电机以及减速器的状态参数，并将其输出；
数据处理模块，数据处理模块包括单片机1，单片机1与采集模块电性连接，单片机1用于接收采集模块输出的状态参数，以及判断起重设备电机以及减速器的状态参数是否超阈值，并输出判断结果；
云端服务器7，云端服务器7与单片机1之间通过NB-IOT无线模块2信号连接，云端服务器7用于接收单片机1的判断信号；
警报模块，警报模块与单片机1电性连接；
供电模块，供电模块与单片机1电性连接。
本实用新型使用时，将采集模块布置在起重装置电机以及减速器上，获取起重设备电机以及减速器的状态参数，并将状态参数传输至单片机1，单片机1将接收到的参数与预定的参数阈值进行比较，判断状态参数是否超过参数阈值，当超过时，单片机1现场报警并将报警信号传递至云端服务器7，提醒工人检修，当状态参数不足参数阈值的一半时，单片机1每两个小时向云端服务器7传输信号，当状态参数超过参数阈值的一半但未超过参数阈值时，单片机1每三十分钟向云端服务器7传输信号。
本实用新型通过无线方式测量以及信号传输的方式，降低了测量难度，同时信号输出及时，便于及时对装置进行检修。
进一步优化方案，采集模块包括震动传感器5和温度传感器4，震动传感器5和温度传感器4均与单片机1电性连接；
震动传感器5用于监测起重设备电机的垂直震动、水平震动、幅值；
温度传感器4用于监测起重设备电机和减速器的温度。
进一步优化方案，云端服务器7上电性连接有NB-IOT网关6，NB-IOT无线模块2通过NB-IOT网关6与云端服务器7电性连接。
进一步优化方案，云端服务器7内设置有人工智能模块8，人工智能模块8用于接收单片机1的判断信号以及控制警报模块。
进一步优化方案，供电模块包括电池3，电池3与单片机1电性连接。
具体实施过程：
震动传感器5和温度传感器4部署在电机和减速箱上，通过对震动和温度监测实现对起重机构的评估；单片机1通过震动传感器5和温度传感器4获得起重机的状态数据，并通过NB-IOT无线模块2传送出去。单片机1内存有震动和温度值的阈值，当数值超过阈值的时候，直接现场报警并传送报警信号给云端服务器7，当测得的数值没有超过阈值的一半的时候，按照每两个小时一次的频率进行传输，当测得的数值超过阈值的一半但没有达到阈值的时候，单片机1每30分钟传一次数据以提高响应速度。采集模块测得的数值没有超过阈值的时候，通过人工智能技术对设备的整体健康状况进行预测，当通过计算获得的维修概率大于0.8的时候，通知相关人员提前行动。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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实用新型，而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实用新型的限制。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，其特征在于，包括：
采集模块，所述采集模块用于采集起重设备电机以及减速器的状态参数，并将其输出；
数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机(1)，所述单片机(1)与所述采集模块电性连接，所述单片机(1)用于接收所述采集模块输出的状态参数，以及判断所述起重设备电机以及减速器的状态参数是否超阈值，并输出判断结果；
云端服务器(7)，所述云端服务器(7)与所述单片机(1)之间通过NB-IOT无线模块(2)信号连接，所述云端服务器(7)用于接收所述单片机(1)的判断信号；
警报模块，所述警报模块与所述单片机(1)电性连接；
供电模块，所述供电模块与所述单片机(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，其特征在于：所述采集模块包括震动传感器(5)和温度传感器(4)，所述震动传感器(5)和所述温度传感器(4)均与所述单片机(1)电性连接；
所述震动传感器(5)用于监测所述起重设备电机的垂直震动、水平震动、幅值；
所述温度传感器(4)用于监测所述起重设备电机和减速器的温度。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，其特征在于：所述云端服务器(7)上电性连接有NB-IOT网关(6)，所述NB-IOT无线模块(2)通过所述NB-IOT网关(6)与所述云端服务器(7)电性连接。
4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，其特征在于：所述云端服务器(7)内设置有人工智能模块(8)，所述人工智能模块(8)用于接收所述单片机(1)的判断信号以及控制所述警报模块。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的起重设备的智能健康监测系统，其特征在于：所述供电模块包括电池(3)，所述电池(3)与所述单片机(1)电性连接。
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