用于电机监视的系统、设备和方法
【专利摘要】一种数据获取设备，其能够与任意电机—甚至是已经在服务中的那些电机—进行耦合以自动监视该电机的操作，并且在电机需要维修或更换时提供警报。该数据获取设备感应电机的条件并且向计算机系统或其它远程监视设备传送传感器数据，而使得该远程监视设备能够确定电机是否需要维修或更换。该数据获取设备还获取位置数据并且将其发送至该远程监视设备而使得技术人员或其它人员能够快速定位该电机。
【专利说明】用于电机监视的系统、设备和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请是非临时专利申请，并且关于所有共有主题而要求之前于2014年2月17日提交的题为 “SYSTEMS,DEVICES,AND METHOD FOR MOTOR MONITORING” 的美国临时专利申请序列号N0.61/937的优先权，其通过引用全文结合于本申请之中。
【背景技术】
[0003]本发明涉及用于监视电动机、由电动机所驱动的组件和/或与电机分离的设备的操作的系统、设备和方法。
[0004]电动机在诸如HVAC系统、栗站、电器、材料处理系统等的各种应用中有所使用。电机、由电机所驱动的组件以及甚至独立于电机的相关设备偶尔会需要进行维修和更换。需要进行维修或更换的电动机经常表现出诸如过度振动、高热量、过高电流消耗等的征兆，但是许多人并未注意到该征兆而是仅在电机已经完全停机之后才知道需要维修或更换。这在电机应用于非关键应用时是不便的，而在电机应用于更为关键的应用中时则可能是危险的。
[0005]在超关键的操作中使用的电机经常包括集成的电机控制器，其由人工中央控制站点进行监视和控制。这在该电机需要维修或更换时提供了立即的通知，但是以这种方式监视电机是高成本且劳动密集的，并且因此在经济上并不适用于大多数电机应用。因此，许多电机或者根本并未被监视或者由技术人员或维护人员以人工方式进行监视，而他们仅是偶尔观察电机以查看它们是否看上去在正常工作。这样的人工监视是不准确的并且经常无法在电机完全停机之前识别出它们需要维修。
[0006]因此，需要一种克服了现有技术局限性的有所改进的方式对电动机进行监视。
【发明内容】
[0007]本发明解决了以上所描述的问题并且在电机监视的领域提供了不同的改进。本发明的实施例提供了对电动机的自动监视而并不需要使用集成的电机控制器、专用的中央控制站点以及与这样的现有技术监视系统相关联的成本和复杂度，而且并不要求由技术人员或其它电机操作人员或所有者进行频繁的人为检查。
[0008]本发明的一个实施例是一种数据获取设备，其能够与任意电机一甚至是已经在服务中的那些电机一进行耦合以自动监视该电机的操作，并且在电机需要维修或更换时提供警报。该数据获取设备感应电机的条件并且向远程监视设备传送传感器数据，而使得该远程监视设备能够确定电机是否需要被维修或更换。该传感器数据还可以被用于数据收集和分析的目的。该数据获取设备还获取该电机的位置数据并且将其连同该传感器数据发送至该远程监视设备而使得如果该电机需要维修或更换则技术人员或其它人员能够快速定位该电机。
[0009]该数据获取设备的实施例总体上包括:位置确定组件；至少一个传感器;通信设备;控制单元;和电源。这些组件中的一些可以安装在可接合至所要监视的电机的外壳或电路板之中或之上。或者，该组件可以是独立组件或者甚至是所监视电机的一部分。
[0010]例如，在一个实施例中，该数据获取设备包括用于其控制单元以及多个无线或有线串行端口或其它输入端口的外壳以便与该位置确定组件、传感器和通信单元进行耦合，它们全部或其中的一些可以安装在远离该控制单元的位置。该数据获取设备还可以包括用于与电源进行耦合的电力输入，其也可以远离该控制单元进行安装。这样的模块化设计允许另外的传感器和其它组件在该数据获取投入工作之前或之后与该数据获取设备进行耦入口 O
[0011]在另一个实施例中，该控制单元、位置确定组件、传感器、通信设备和电源全部整体安装在单个外壳之中，而使得该数据获取设备不需要外部连线或串行通信端口。
[0012]该位置确定组件确定该电机的位置并且生成发送至该远程监视设备的相对应位置数据。该位置数据允许技术人员或其它人员快速且轻易地定位需要维修或更换的电机。如以上所解释的，该位置确定组件可以被整合到该数据获取设备之中或者可以是与该设备进行耦合的单独组件。在一个实施例中，该位置确定组件是全球导航卫星系统接收器。
[0013]在一些实施例中，该数据获取设备还可以包括视觉或听觉指示，诸如LED灯、蜂鸣器等，它们在其控制单元在接收到建议电机需要维修或更换的传感器数据的任何时候被触发。在相同的接近地理位置安装有多个电机时，该视觉或听觉指示连同该位置确定组件一起帮助技术人员或其它人员找到电机。
[0014]该传感器感应电机或者该电机所驱动组件的条件并且生成传感器数据，该传感器数据随后被发送至该远程监视设备。任何数量的传感器可以被集成到该数据获取设备之中或者与之耦合。该传感器可以采用任意已知的感应技术，并且可以感应所监视电机或者该电机所驱动的诸如风扇、栗、阀门等的组件的条件。该传感器还可以与完全与电机分离的设备进行耦合。这允许该数据获取设备充当该电机附近的其它设备的数据中继器。该传感器可以包括振动传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、电机转速传感器、流体压力传感器、流体流动传感器、电机通量传感器或阀门位置传感器。
[0015]该控制单元从该位置确定组件接收位置数据并且从该一个或多个传感器接收传感器数据，并且指示该通信设备以将至少一部分数据传送至该远程监视设备。该控制单元可以以预定间隔自动传送数据，或者仅在该控制单元和/或传感器确定传感器数据偏离所选择阈值范围的情况下才传送数据。该控制单元可以由任意数量的处理器、集成电路、应用特定集成电路或者任意其它电子设备或组件所构成。
[0016]该通信设备在该控制单元的指示下将该传感器数据和位置数据传送至该远程监视设备。在一个实施例中，该通信设备是蜂窝电话传送器。在其它实施例中，该通信设备可以是端对端网络传送器或者任意其它有线或无线数据传送器。
[0017]该电源被提供以用于对该数据获取设备的其它组件进行供电，并且优选地并不需要外部连线。在一个实施例中，该电源是电能收集通量线圈(power scavenging fluxcoil)，其可以被置于针对所监视的电动机的电气输入上或其附近以便从该电机所产生的磁场生成电力。这使得该电源能够在没有到电力源的直接连接的情况下对该数据获取设备的其它组件进行供电。可替换地，该电源可以包括电流变压器、电池或电容器。
[0018]以上所描述的数据获取设备可以被安装在任何电动机一包括已经在服务中的那些一之上或附近。该数据获取设备持续或定期形成传感器和位置数据并且将其传送至远程监视设备。由于该数据获取设备能够由电能收集线圈进行供电并且以无线方式传送位置数据和传感器数据，所以其并不需要外部电源或控制连线。
[0019]该远程监视设备可以是能够接收该数据获取设备所传送的传感器数据和位置数据并且对该数据进行分析以预测所监视的电机何时需要维修或更换的任意设备。在一个实施例中，该远程监视设备是可以由技术人员或他人经由互联网或其它通信信道进行访问的web服务器。在其它实施例中，该远程监视设备是直接从该数据获取设备接收文本和其它消息的移动电话或其它便携式电子设备。
[0020]提供该
【发明内容】
而以在以下描述中进一步详细描述的简化形式引入对概念的选择。该
【发明内容】
并非意在标示出所要求保护主题的关键或必要特征，也并非意在被用来对所要求保护主题的范围加以限制。本发明其它的方面和优势将由于以下对实施例的详细描述以及所附的附图而是显而易见的。
【附图说明】
[0021]下文参考附图对本发明的实施例进行详细描述，其中:
[0022]图1是可以被用来实施本发明实施例的计算设备和通信网络的示意图。
[0023]图2是依据本发明实施例进行构造的数据获取设备的所选择组件的框图。
[0024]绘制的附图并非将本发明局限于这里所公开和描述的具体实施例。附图并非必然依比例绘制，而是强调于清楚地图示出本发明的原则。
【具体实施方式】
[0025]以下对本发明实施例的详细描述参考附图。实施例意在对本发明的多个方面进行足够详细的描述以使得本领域技术人员能够实践本发明。可以采用其它实施例并且可以进行变化而并不背离权利要求的范围。因此，以下的详细描述并不以限制的含义进行理解。本发明的范围仅由所附权利要求以及这样的权利要求针对其拥有权利的等同形式的完整范围所限定。
[0026]在该描述中，对于“一个实施例”、“一实施例”或“实施例”的引用意味着所参考的一个或多个特征被包括在该技术的至少一个实施例中。该描述中对于“一个实施例”、“一实施例”或“实施例”的不同引用并非必然是指相同的实施例而且也不互相排斥，除非被这样指出和/或除非如本领域技术人员将能够从描述显而易见的。例如，在一个实施例中所描述的特征、结构、动作等也可以被包括在其它实施例中，但是并非必然被包括。因此，该技术能够包括这里所描述的实施例的各种组合和/或整合。
[0027]本发明提供了一种系统、设备和方法，用于监视电动机、电动机所驱动的组件和/或与电机分离的设备的操作并且用于提供所需要的电动机维修和/或可能的电动机故障的通知，而无需集成电动机控制器、专用集中控制站的使用以及与这样的现有技术的监视系统相关联的成本和复杂度。
[0028]本发明可以监视任意数量和类型的电机，包括已经在服务的电机。所要监视的电机可以以直流(DC)或交流(AC)进行操作，可以是同步或异步的，并且可以是单向或三相的。电机可以是任意类型，包括但并不局限于永久分相式电容器(PSC)电机、有刷DC电机、开关磁阻电机、无绳或无铁芯DC电机、串绕通用电机、电感电机、扭矩电机或步进电机。此外，电机可以是定速、多速或变速的，并且可以具有任意的额定马力(HP)。本发明的原则并不局限于任何特定的电机类型、技术或大小。本发明还可以监视电机所驱动的组件的操作，诸如栗、风扇、鼓风机、阀门等，并且甚至与电动机分离的设备，诸如独立恒温器、阀门等。
[0029]本发明的多个方面可以至少部分利用图1所示的多个数据获取设备10以及计算机和通信设备12的系统来实施。图1示出了对若干电动机14进行监视的若干数据获取设备10，但是本发明的原则能够应用于任意数量的数据获取设备和电机。
[0030]如以下更为详细描述的，每个数据获取设备10感应一个或多个电机、电机所驱动的组件和/或与电机分离的设备的条件，并且向远程监视设备传送确定电机是否需要进行维修或更换的传感器数据。至少一个数据获取设备还获取位置数据并且将其传送至该远程监视设备，而使得技术人员或他人能够在需要维修或更换的情况下找到电机。
[0031]图2中图示了一个数据获取设备10的实施例，并且其包括:位置确定组件16;至少一个传感器18;通信设备20;控制单元22;电源24和指示器26。这些组件中的一些可以安装在可接合至电机之一 14的外壳或电路板之中或之上。或者，该组件可以是独立组件或者甚至是电机的14 一部分。
[0032]在一个实施例中，该数据获取设备10包括用于控制单元22以及多个无线或有线串行端口或其它输入端口的外壳以便与该位置确定组件16、传感器18以及通信设备20和指示器26进行耦合，它们全部或其中的一些可以安装在远离控制单元22的位置。本发明的该实施例还可以包括用于与电源进行耦合的电力输入，其也可以远离该控制单元进行安装。本发明的该实施例提供了一种模块化设计，其允许另外的传感器和其它组件在该数据获取设备投入工作之前或之后与该数据获取设备进行耦合。
[0033]在另一个实施例中，该控制单元22、位置确定组件16、传感器18、通信设备20、电源24和指示器26全部整体安装在单个外壳之中，而使得该数据获取设备是没有外部连线或串行通信端口的单个集成单元。本发明的该实施例对于只是希望将集成单元放置在电机上或其附近并且获得这里所描述的电机监视能力的操作人员而言更为方便。
[0034]现在将更为详细地对数据获取设备10的每个主要组件进行讨论。位置确定组件16确定该电机14的位置并且生成由通信设备20进行发送的相对应位置数据。位置确定组件16所获取的数据允许技术人员或其它人员快速且轻易地定位所监视电机14以在需要时对其进行维修或更换。位置确定组件16可以被整合到数据获取设备10之中或者可以是与如以上所解释的设备进行耦合的单独组件。
[0035]该位置确定组件16可以是全球定位卫星系统(GNSS)接收器，诸如全球定位系统(GPS)接收器、GL0NASS接收器、Galileo接收器，或者适于以基本上常规的方式为数据获取设备提供地理位置信息的类似设备。在一些实施例中，该位置确定组件可以包括高敏感度GPS接收器以在数据获取设备无法看到天空时一诸如在其位于建筑物之内时一促进该数据获取设备的地理坐标的确定。或者，该位置确定组件或者至少其天线可以安装在建筑物之外并且连线至该数据获取设备。GPS是基于卫星的无线电导航系统，其允许针对无限数量的用户确定诸如位置、速度、时间和方向之类的导航信息。正式被称作NAVSTAR的GPS整合了多个绕地球运行的卫星。
[0036]位置确定组件16可以包括用于接收信号的天线，诸如GPS贴片天线或四臂螺旋天线(quadrifilar helical antenna)，以及各种处理和存储器部件以确定数据获取设备10的地理位置。或者，位置确定组件16可以向远程监视设备提供信息而使得该远程监视设备能够确定数据获取设备的地理位置。因此，位置确定组件16自身并不需要计算数据获取设备10的当前地理位置。
[0037]位置确定组件16并非必然采用GPS或其它GNSS能力。例如，位置确定组件16可以利用各种其它方法来接收蜂窝或其它定位信号从而促成对地理位置的确定，而并不局限于GPS0
[0038]在该数据获取设备在具有多个电机的设施中使用时，指示器26可以连同位置确定组件一起被提供以帮助技术人员来定位需要维修或更换的电机。该指示符在控制单元22接收到建议电机需要进行维修或更换的传感器的任何时候被触发。
[0039]在一个实施例中，指不器26包括发光设备，诸如一个或多个高强度发光二极管或其它灯具。在一些实施例中，控制单元22和/或其它电路能够改变发光设备的颜色、强度和/或占空比来指示电机所需要的措施。例如，控制单元22可以在电机14需要维修或者以其它方式进行服务时触发闪烁的黄色灯光，并且在电机需要更换时闪烁红色灯光。
[0040]指示器26还可以包括听觉设备，诸如喇叭、扬声器或警报器或者发光设备和听觉设备的组合。指示器26可以位于数据获取设备之上或附近的任何地方而使得其能够轻易被看到、听到或者以其它方式被附近的人所观察到。
[0041]传感器18感应电机14、该电机所驱动的组件和/或与该电机分离的设备的条件，并且生成被传送至远程监视设备的传感器数据。数据获取设备10可以包括任意数量的传感器，它们可以被整合到该设备中和/或是与该设备耦合的单独组件。例如，数据获取设备10可以包括加速计或其它振动传感器、热敏原件或其它温度传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、速度传感器、压力传感器、流动传感器和/或电机通量传感器，或者与它们进行耦合。本发明并不局限于任何数量或类型的传感器，而是能够随任意现有或未来的传感器一起使用。
[0042]数据获取设备10还可以从电机以及电机所驱动的组件以外的设备接收数据，并且将该数据中继至远程监视设备。例如，数据获取设备10可以从监视电机所在的建筑物的内部或外部的周边温度的温度传感器接收数据并且可以将该温度数据中继至远程监视设备。
[0043]当位置确定组件16和/或传感器18并未被集成到用于数据获取设备10的单个外壳之中时，它们可以经由2线或4线的RS-232、RS-422或RS-485串行接口硬线连接至控制单元22，或者可以经由ZigBee类型的无线设备将该数据传送至控制设备。
[0044]控制单元22从位置确定组件16接收位置数据并且从传感器18接收传感器数据，并且如以下所描述的指示通信设备20将该位置数据和传感器的至少一部分传送至远程监视设备。控制单元22可以定期传送该位置数据和传感器数据，或者可以仅在控制设备确定传感器数据偏离所选择阈值范围的情况下才传送数据。该控制单元可以由任意数量的处理器、集成电路、应用特定集成电路或者任意其它电子设备或组件所构成。
[0045]这里所描述的控制单元22的功能可以由存储在计算机可读介质之中或之上的一个或多个计算机程序来实施，上述计算机可读介质处于控制单元22上或者能够被后者访问。计算机程序可以包括用于实施控制单元中的逻辑功能的可执行指令的列表并且能够在任何非瞬态的计算机可读介质中体现以便被指令执行系统、装置或设备所使用或者结合它们使用，上述指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统，或者能够从该指令执行系统、装置或设备取得指令并且执行该指令的其它系统。在本申请的上下文中，“计算机可读介质”可以是任何能够包含、存储或传输程序的任意非瞬态器件。该计算机可读介质例如可以是但并不局限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体的系统、装置或设备。更具体地，虽然并非是无所不包的，但是计算机可读介质的示例将包括以下各项:具有一个或多个连线的电连接，便携式计算机卡带、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤，以及便携式紧凑盘只读存储器(CDROM)0
[0046]通信设备20将在该控制单元22的指示下将该传感器数据和位置数据传送至该远程监视设备。在一个实施例中，通信设备22是蜂窝电话传送器。在其它实施例中，该通信设备可以是Zigbee类型的无线设备或其它端对端网络传送器。在再其它的实施例中，该通信设备可以是直接或间接因特网连接，诸如无线宽带连接、DSL连接器或ISDN连接器。然而，本发明并不局限于任何特定类型的通信技术。
[0047]每个数据获取设备10并非必然包括其自己的通信设备20。例如，图1中标记为10的数据获取设备可以具有其自己的通信设备，其将位置数据和传感器数据传送至远程监视设备，但是被标记为1A的数据获取设备则可以没有其自己的通信设备，而是可以经由端对端通信信道将其位置数据和传感器数据发送至具有通信设备的数据获取设备10之一。数据获取设备10因此可以将针对数据获取设备1A的位置数据和传感器数据中继至远程监视设备。数据获取设备1A还可能没有位置确定组件，而是可以与针对数据获取设备10的位置数据相关联。
[0048]该电源24被提供以用于对该数据获取设备10的其它组件进行供电。在一个实施例中，该电源是电能收集通量线圈，其可以被置于针对所监视电动机的电气输入上或其附近以便从该电机所产生的磁场生成电力。这使得电源24能够在没有到电力源的直接连接的情况下对该数据获取设备的其它组件进行供电。电源24还可以包括电流变压器、电池或电容器。由于数据获取设备的实施例能够由电能收集线圈供电并且无线传送位置数据和传感器数据，所以其并不需要外部电力来源或控制连线。在另一个实施例中，电源24可以共享被送至电动机14的电力。例如，如果电动机14具有利用D C电力进行操作的集成电机控制器，则电源24可以简单地连线至该集成电机控制器的电源并且从其接收电力。如果电动机14并没有集成电机控制器或其它利用DC电力进行操作的组件(S卩，电机14仅利用高压AC电力进行操作)，则电源24可以连线至电动机的电力输入并且包括一个或多个AC至DC整流器和变压器从而将该AC电力整流和降压为低压DC电力以供数据获取设备10使用。
[0049]以上所描述的数据获取设备10持续或定期形成传感器和位置数据并且将其传送至远程监视设备。该远程监视设备从该数据获取设备接收传感器数据和位置数据并且对该数据进行分析以确定电机何时需要维修或更换。该远程监视设备还可以在所监视电机需要维修和/或更换的情况下向技术人员或其它人员提供警报。例如，如果数据获取设备的传感器是振动传感器，则远程监视设备可以监视传感器数据以确定该电机何时经历建议需要电机维修或更换的振动水平。该远程监视设备随后可以向技术人员提供警报连同该电机的位置数据，从而该技术人员能够找到该电机并且对其进行维修和/或更换。
[0050]该远程监视设备可以是能够执行这里所描述的功能的任意设备。在一个实施例中，该远程监视设备可以是能够由技术人员或他人经由互联网或其它通信信道进行访问的web服务器。在其它实施例中，该远程监视设备可以是直接从该数据获取设备10接收文本和其它消息的移动电话或其它便携式电子设备。
[0051]该远程监视设备的web服务器实施例可以利用图1所示的计算机系统来实施。计算机系统12的一个实施例包括服务器计算机28以及一个或多个个人计算设备30，它们经由通信网络32和/或无线通信网络34交换数据。系统12中的设备可以由任何人员或实体进行操作。例如，在一个实施例中，计算机28可以由提供电机监视和维修服务的实体进行操作或者针对其进行操作，并且个人计算设备30可以由维修或更换电机的电机安装人员或服务技术人员或者电机工作和所有权所涉及到的其它人进行操作或者针对其进行操作。
[0052]服务器计算机28接收并存储从数据获取设备10所传送的传感器数据、位置数据和/或其它信息。服务器计算机28还可以实施一个或多个计算机程序以便执行这里所描述的一些功能并且可以提供能够由个人计算设备30和其它设备所访问的基于web的门户。
[0053]服务器计算机28的实施例可以包括运行Windows、LAMP(Linux,Apache HTTP服务器、MySQI^PPHP/Perl/Python)、Java、AJAX、NT、NoveI Netware、Unix或者任意其它软件系统的一个或多个服务器。服务器计算机28包括或能够访问计算机存储器以及用于接收、存储、访问和传送如以下所描述的信息的其它硬件和软件。服务器计算机28还可以包括常规的web主机操作软件、搜索算法、互联网连接，并且被指定以URL和相对应的域名从而其能够以常规方式经由互联网进行访问。
[0054]个人计算设备30可以是电机安装人员、服务技术人员、车间操作人员、工程师和/或电机14的工作或所有权所涉及到的其它人所使用的任意设备。个人计算设备30可以是如所示出的膝上计算机、平板计算机、移动电话或类似设备。每个个人计算设备优选地包括或能够访问互联网浏览器以及常规互联网连接，诸如无线宽带连接、DSL转换器或ISDN转换器，从而其能够经由通信网络32、34从服务器计算机28接收通信。
[0055]通信网络32优选地是互联网，但是可以是任意其它通信网络，诸如局域网、广域网或企业内部网。通信网络34可以是能够支持无线通信的无线网络，诸如由AT&T、Verizon或Sprint所运营的无线网络。无线网络可以包括常规交换和路由设备。通信网络32和无线网络34还可以进行组合或者利用若干不同的网络来实施。
[0056]本发明的实施例还可以包括存储在计算机可读介质之中或之上的一个或多个计算机程序，该计算机可读介质处于服务器计算机28、个人计算设备32或者与系统12耦合的其它组件上或者能够被它们所访问。计算机程序可以包括用于实施计算机中的逻辑功能的可执行指令的列表并且能够在任何非瞬态的计算机可读介质中体现以便被指令执行系统、装置或设备所使用或者结合它们使用，上述指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统，或者能够从该指令执行系统、装置或设备取得指令并且执行该指令的其它系统。在本申请的上下文中，“计算机可读介质”可以是任何能够包含、存储或传输程序的任意非瞬态器件。该计算机可读介质例如可以是但并不局限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体的系统、装置或设备。更具体地，虽然并非是无所不包的，但是计算机可读介质的示例将包括以下各项:具有一个或多个连线的电连接，便携式计算机卡带、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPRO1^XIS)、光纤，以及便携式紧凑盘只读存储器(CDROM)。
[0057]这里所图示并描述的计算机系统12的组件仅是作为可以被用来实施本发明实施例的设备的示例，并且可以被其它设备所替代而并不背离本发明的范围。
[0058]现在将对数据获取设备10的使用的安装进行概述。每个以上所描述的数据获取设备10可以被安装在任何电动机一包括已经在服务的那些一之上或附近。每个数据获取设备10持续或定期收集传感器数据和位置数据并且将其传送至计算机或其它监视设备。该传感器数据可以表示电机14、该电机所驱动的组件或者与该电机分离的设备的条件。
[0059]在一个实施例中，每个数据获取设备将所有所收集的传感器数据和位置数据进行传送。在其它实施例中，数据获取设备仅在传感器数据处于预定范围之外时才传送该传感器数据和位置数据。例如，数据获取设备中的控制单元22可以将传感器数据与阈值水平进行比较并且仅在该传感器数据高于阈值水平的情况下才传送传感器数据和位置数据。
[0060]该远程监视设备可以监视并分析传感器数据以确定所监视的电机是否需要维修。例如，该远程监视设备可以将所接收到的传感器数据与阈值水平进行比较并且在其超过该阈值水平达第一数量的情况下确定该电机需要维修，并且在该传感器数据超过该阈值水平达更高的第二数量的情况下确定该电机需要更换。该远程监视设备还可以在电机需要维修和/或更换时向技术人员或其它人员提供警报。
[0061]例如，如果数据获取设备之一的传感器是振动传感器，则远程监视设备可以监视该传感器数据以确定电机何时经历了建议电机需要维修或更换的振动水平。该远程计算机随后可以向技术人员发送警报以及该电机的位置数据，从而该技术人员能够找到该电机以对其进行维修和/或更换。
[0062]该远程监视设备还可以针对建议电机需要维修或更换的趋势而对所接收到的传感器数据进行评估。例如，远程监视设备可以将近期所接收到的传感器数据与之前所接收的传感器数据进行比较来查看该传感器数据是否表现出诸如有所增加的电机振动、电机温度等之类的建议电机需要维修或更换的趋势。
[0063]在本发明的其它实施例中，传感器数据和位置数据可以被直接发送至技术人员的移动电话。该移动电话可以利用使得其能够充当远程监视设备的应用进行编程，并且接收并评估传感器数据以确定电机是否需要维修。
[0064]虽然已经参考附图中所图示的优选实施例对本发明进行了描述，但是注意到可以采用等同形式并且这这里进行替换而并不背离如权利要求中所引用的本发明的范围。
[0065]因此已经对本发明的优选实施例进行了描述，作为新颖的并被期望由专利证书进行保护的权利要求附后。
【主权项】
1.一种用于电动机的数据获取设备，该数据获取设备包括: 位置确定组件，用于确定电机的位置并且生成相对应的位置数据； 传感器，用于感应电机或者该电机所驱动的组件的条件并且生成传感器数据； 通信设备； 控制单元，用于从该位置确定组件接收位置数据并且从该传感器接收传感器数据，并且用于指示该通信设备将该位置数据和该传感器数据的至少一部分传送至位于不同于该电动机的地点的远程监视设备;和 电源，用于对该位置确定组件、该传感器、该通信设备和该控制单元进行供电。2.根据权利要求1所述的数据获取设备，进一步包括用于从感应与该电动机分离的设备或者该电机所驱动的组件的条件的传感器接收另外的传感器数据的输入，该控制单元和该通信设备能够进一步进行操作以将该另外的传感器数据的至少一部分传送至该远程监视设备。3.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该位置确定组件是从由GPS、GLONASS、Galileo和Beidou系统接收器所组成的群组中选择的全球导航卫星系统接收器。4.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该传感器是振动传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、速度传感器、压力传感器、流动传感器或电机通量传感器。5.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该通信设备是蜂窝电话传送器或端对端网络传送器。6.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该控制电路包括处理器、集成电路或应用特定集成电路。7.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该电源从由电流变压器、电能收集通量线圈、电池和电容器所组成的群组中选择。8.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该控制单元和该通信设备定期地将该位置数据和该传感器数据传送至该远程计算设备。9.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该控制单元仅在该控制单元确定该传感器数据偏离所选择的阈值范围的情况下才传送该位置数据和该传感器数据。10.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该远程监视设备是web服务器。11.根据权利要求1所述的数据获取设备，其中该远程监视设备是移动电话。12.—种用于电动机的数据获取设备，该数据获取设备包括: 用于与位置确定组件进行通信的输入，该位置确定组件确定接近该电动机的位置并且生成相对应的位置数据； 用于与传感器进行通信的输入，该传感器感应电机、该电机所驱动的组件或者与该电动机分离的设备的条件并且生成相对应的传感器数据； 用于与通信设备进行通信的输入； 控制单元，用于从该位置确定组件接收位置数据并且从该传感器接收传感器数据，并且用于指示该通信设备将该位置数据和该传感器数据的至少一部分出于远程监视的目的传送至远程监视设备;和 用于从电源接收电力以便对该控制单元进行供电的输入。13.根据权利要求12所述的数据获取设备，其中该电源是用于从电机收集电能的被动电源。14.根据权利要求13所述的数据获取设备，其中该被动电源是电能收集变压器线圈以及用于存储来自电能收集通量线圈的电力的电池或电容器。15.根据权利要求12所述的数据获取设备，其中该位置确定组件是从由GPS、GLONASS、Galileo和Beidou系统接收器所组成的群组中选择的GNSS接收器。16.根据权利要求12所述的数据获取设备，其中该传感器是振动传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、速度传感器、压力传感器、流动传感器或电机通量传感器。17.根据权利要求12所述的数据获取设备，其中该通信设备是蜂窝电话传送器或端对端网络传送器。18.—种用于出于维修、更换或监视的目的而监视电动机的操作的方法，该方法包括: 提供数据获取设备以便接合至该电动机或处于其附近； 在处于不同于该电动机的地点的远程监视设备从该数据获取设备接收数据，该数据包括: a)表示该数据获取设备的位置的位置数据，和 b)表示该电动机或该电动机所驱动的组件的条件的传感器数据； 在该远程监视设备对该传感器数据进行分析;并且 出于维修、更换或监视的目的，将该传感器数据或者从该传感器数据所得出的数据的至少一部分从远程计算机系统向另一设备发送。19.根据权利要求18所述的方法，该数据获取设备包括: 用于确定该位置数据的位置确定组件； 用于生成该传感器数据的传感器； 通信设备； 控制单元，用于从该位置确定组件和该传感器接收该位置数据和该传感器数据，并且用于指示该通信设备以将该位置数据和该传感器数据传送至该远程监视设备;和电源，用于对该位置确定组件、该传感器、该通信设备和该控制单元进行供电。20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括步骤: 在该传感器数据的分析指示该电机需要服务或更换的情况下从该远程监视设备向服务人员发送通知，该通知包括该电机的位置。21.—种用于电动机的数据获取设备，该数据获取设备包括: 位置确定组件，用于确定电机的位置并且生成相对应的位置数据； 通信设备； 控制单元，用于从该位置确定组件接收位置数据并且用于指示该通信设备以将该位置数据的至少一部分传送至位于不同于该电动机的地点的远程监视设备;和 电源，用于对该位置确定组件、该通信设备和该控制单元进行供电，其中该电源从由电流变压器、电能收集通量线圈、电池和电容器所组成的群组进行选择。22.根据权利要求21所述的数据获取设备，进一步包括用于感应电机或者该电机所驱动的组件的条件并且生成传感器数据的传感器，其中该控制单元能够进行操作以从该传感器接收该传感器数据并且指示该通信设备以将该传感器数据的至少一部分连同该位置数据一起进行传送。23.—种用于电动机的数据获取设备，该数据获取设备包括: 位置确定组件，用于确定电机的位置并且生成相对应的位置数据； 传感器，用于感应电机或者该电机所驱动的组件的条件并且生成传感器数据； 通信设备； 控制单元，用于从该位置确定组件接收位置数据并且从该传感器接收传感器数据，并且用于指示该通信设备以将该位置数据和该传感器数据的至少一部分传送至位于不同于该电动机的地点的远程监视设备。24.根据权利要求23所述的数据获取设备，进一步包括用于对该位置确定组件、该传感器、该通信设备和该控制单元进行供电的电源，其中该电源从由电流变压器、电能收集通量线圈、电池和电容器所组成的群组中选择。25.—种用于电动机的数据获取设备，该数据获取设备包括: 传感器，用于感应电机或者该电机所驱动的组件的条件并且生成传感器数据； 通信设备； 控制单元，用于从该传感器接收传感器数据，并且用于指示该通信设备将该传感器数据的至少一部分传送至位于不同于该电动机的地点的远程监视设备;和 电源，用于对该传感器、该通信设备和该控制单元进行供电，其中该电源从由电流变压器、电能收集通量线圈、电池和电容器所组成的群组中选择。26.根据权利要求25所述的数据获取设备，进一步包括用于确定电机的位置并且生成相对应的位置数据的位置确定组件，其中该控制单元能够进行操作以便从该位置确定组件接收位置数据，并且指示该通信设备以将该位置数据的至少一部分连同该传感器数据一起进行传送。
【文档编号】G01R31/34GK105980870SQ201580007223
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】T·R·阿尔伯斯, H·M·格拉特, G·E·莱文, G·A·彼得森, C·T·怀斯曼, M·P·苏利万, D·M·莱尔
【申请人】尼得科电机有限公司