电机运行的监测装置及其监测系统的制作方法

本发明涉及电机运行状态监测技术领域，具体地，涉及一种电机运行的监测装置及其监测系统。

背景技术：

在工业和过程控制领域中，电机是最主要的执行单元设备，电机的运行状态决定着控制系统的性能，电机的供电电压、耗电电流、电机的转速、振动及温度等是电机的重要参数，这些都是电机运行状态的标志，对这些参数进行实时监测，能够有效了解电机的运行状态。

目前，大型设备的运行监测仪器，一般是针对专门设备或系统的，只适用于某一领域，推广性不强，且体积庞大，操作不便，自身维护也须耗费大量人力、物力、财力。现有大多数电机不具备自动监控的功能，而电机在运转过程中，电机可能会出现轴松动，轴振动幅度过大，轴出现裂纹或断裂现象，危及设备和人身安全；已有自动监控的电机价格昂贵，一般中小型企业消费不起，并且其自动监控电机每一个参数都是单独的，而且监控得到只是的参数数值，还需要人工计算相应数值查看电机工作效率。

为此，需要提供一种电机运行的监测装置及其监测系统来克服上述缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种电机运行的监测装置及其监测系统，对电机运行的实时数据信息进行监测、收集、处理、存储、上传等，实时了解设备的运行状态，为工业云，大数据提供精准的数据信息；该电机运行的监测装置及其监测系统还将带给电机全新的维修服务市场，从及时监控预防的角度，大大降低电机的故障率，及时有效的对故障电机提前预警、维修，提高设备的高效运行时间，给企业带来丰厚利益和保障。

本发明的技术方案如下：

一种电机运的行监测装置，包括电机，所述电机顶部设有腔体，所述腔体内安置有监测装置，所述监测装置包括接线柱和内置于该接线柱的监测芯片。

较佳地，所述接线柱具有一安装板，该安装板的上端面设有纵横交错的数条分条柱，所述分条柱将所述接线柱分隔为数个区域，每一个所述区域上设置有一凸起的上安装槽，所述上安装槽上内置有所述监测芯片；所述上安装槽伸出一接线端，所述接线端与所述监测芯片电连接。

较佳地，所述分条柱交接处设有至少两个通孔，所述安装板的下端面在所述通孔处设有下安装槽，所述下安装槽内置有所述监测芯片；一紧固件插入所述通孔和所述下安装槽将所述接线柱安装在所述腔体上。

较佳地，每个所述上安装槽和所述下安装槽中都设有传感器，所述传感器集成设置在所述监测芯片上。其中下安装槽中分别设有温湿度传感器和振动传感器，所述上安装槽中分别设电流传感器、电压传感器、噪声传感器和磁场传感器等传感器。

较佳地，所述紧固件优选为螺钉。

基于上述所述电机运行的监测装置，本发明的电机运行的监测系统包括数据采集单元、数据存储单元、中央处理单元、电源单元和通信单元；所述通信单元通过有线或者无线方式连接一云端或移动终端；所述电机运行的监测系统通过所述数据采集单元采集电机运行参数数据输送至所述数据存储单元存储，所述数据存储单元存储的电机参数数据输送至所述中央处理单元进行处理，所述通信单元将所述中央处理单元处理后的电机参数数据发送至所述云端或移动终端实现对电机运行状态的监控。

较佳地，所述数据采集单元主要是传感器集成模块，所述传感器集成模块包括一个或者多个传感器，其用于采集电机运行状态的电机内温湿度、振动、电流、电压、噪声等参数数值。所述传感器集成模块包括温湿度传感器、振动传感器、磁场传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器等；所述数据采集单元连接于所述数据存储单元。所述传感器集成模块优选为abb智能传感器，所述传感器集成模块设置在所述监测芯片上。

较佳地，所述数据存储单元用于存储由所述数据采集单元采集的数据，或者用于暂时存储已经输送或者将要输送至所述中央处理单元(例如，电压、电流、频率、磁场强度等等)数据；所述数据存储单元还用于存储关于输送出至所述云端或移动终端的电机工作效率值的数据。

较佳地，所述中央处理单元用于处理所述数据存储单元输送的数据；所述中央处理单元包括用于处理采集数据的处理模块、用于计算采集电机参数数据的计算模块和用于对比分析数据结果的监控模块。其中，所述中央处理单元执行数据分析和对所述数据存储单元输出的数据进行分析和处理，并且对电机运行采集的数据进行计算。

较佳地，所述处理模块用于处理所述数据存储单元输送至所述中央处理单元中的数据。

较佳地，所述计算模块用于计算所述处理模块处理后至少一个以上电机参数数据，便于更好检测电机的运行状态；所述计算模块还用于将所述处理模块后的电机温度参数数值进行计算电机的工作效率。

较佳地，所述监测模块用于将所述计算模块计算的电机数据与预设的电机参数数据对比分析，所述监测模块会将对比分析的数据发送至所述云端或移动终端中进行实时监控。

较佳地，所述电源单元用于给所述电机运行的监测系统提供电力，所述电源单元接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

较佳地，所述通信单元包括一个或者多个组件，其允许所述电机运行的监测系统与所述云端或移动终端或者网络之间建立通信连接。所述通信单元包括无线通信模块和有线通信模块。所述无线通信模块通过无线电信号或者无线互联网将所述中央处理单元处理采集的电机参数数据及计算的电机工作效率发送至所述云端或移动终端端。所述有线通信模块通过所述连接线与所述云端或移动终端连接进行数据传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明电机运行的监测装置及其监测系统采用监测装置及监测系统实现对电机运行状态进行监控，通过传感器集成模块采集的电机运行状态的参数数据经中央处理单元自动进行处理计算出电机运行效率并实时监测电机的运行状态，再通过通信单元将监测的数据信息传送至云端或移动终端，使得电机可实现无人坚守，减少日常维护电机的工作量，通过无线传输电机状态信息，便于监控电机的运行，提高电机工作性能和能效。本发明电机运行的监测装置及其监测系统适用于多种类型的电机，并且体积不大，操作简便。而且可以通过获取电机噪音和振动数据判断电机松动情况，可降低生产事故发生率，减少生命财产损失。

附图说明：

图1为本发明所述电机运行的监测装置的俯视结构示意图。

图2为本发明实施例中电机运行的监测装置中接线柱的结构示意图。图3为本发明所述电机运行的监测系统的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的电机运行的监测装置及其监测系统。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参照图1和图2，图1为本发明实施例中电机运行的监测装置的结构示意图，图2为本发明实施例中电机运行的监测装置中接线柱的结构示意图。

本发明的一种电机运行的监测装置，包括电机100，所述电机100顶部设有腔体110，所述腔体110内安置有监测装置200，所述监测装置200包括接线柱210和内置于该接线柱210的监测芯片。

所述接线柱210具有一安装板，该安装板的上端面设有纵横交错的数条分条柱212，将所述接线柱210分隔为数个区域213，每一个所述区域213上设置有一凸起的上安装槽215，所述上安装槽215上内置有所述监测芯片；所述上安装槽215伸出一接线端214，所述接线端214与所述监测芯片电连接；所述分条柱212交接处设有至少两个通孔211，所述安装板的下端面在所述通孔211处设有下安装槽216，所述下安装槽216内置有所述监测芯片。一紧固件220插入所述通孔211和所述下安装槽216将所述接线柱210安装在所述腔体110上。每个所述上安装槽215和所述下安装槽216中都设有传感器，所述传感器集成设置在所述监测芯片上。其中下安装槽中分别设有温湿度传感器和振动传感器，所述上安装槽中分别设电流传感器、电压传感器、噪声传感器和磁场传感器等传感器。

作为一个较佳的实施案例，所述紧固件220优选为螺钉。所述监测芯片用于监测所述电机100的运行参数，比如，所述监测芯片通过电压传感器检测到两两所述接线端214之间的电压。

参照图3，图3为本发明实施例的电机运行的监测系统的硬件结构示意图。

基于上述所述电机运行的监测装置，本发明的电机运行的监测系统300包括数据采集单元310、数据存储单元320、中央处理单元330、电源单元340和通信单元350；所述通信单元350通过有线或者无线方式连接一云端或移动终端360；所述电机运行的监测系统通过所述数据采集单元310采集电机运行参数数据输送至所述数据存储单元320存储，所述数据存储单元320存储的电机参数数据输送至所述中央处理单元330进行处理，所述通信单元350将所述中央处理单元330处理后的电机参数数据发送至所述云端或移动终端360实现对电机运行状态的监控。图2标示出了具有各种组件的电机运行的监测系统，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述电机运行的监测系统的元件。其中，所述移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，包括手机、笔记本、平板电脑、pos机及车载电脑等。

所述数据采集单元310主要是传感器集成模块，所述传感器集成模块包括一个或者多个传感器，其用于采集电机运行状态的电机内温湿度、振动、电流、电压、噪声等参数数值。例如，所述传感器集成模块包括温湿度传感器311、振动传感器312、磁场传感器313、电压传感器314、电流传感器315和噪声传感器316等。所述数据采集单元310将采集的数据输送至所述数据存储单元320中存储。在本发明实施例中，所述传感器集成模块优选为abb智能传感器，所述传感器集成模块设置在所述监测芯片上。其中，所述abb智能传感器是紧凑型传感器，安装在电机上无需布线即可监测电机运行状态。而从所述振动传感器312和所述噪音传感器316采集的数据经所述中央处理单元330处理获取的数据通过所述通信单元350发送至所述云端或移动终端360的电机初始参数数据对比，可以监测电机运行过程是否松动或者损坏。

所述数据存储单元320用于存储由所述数据采集单元310采集的数据，或者用于暂时存储已经输送或者将要输送至所述中央处理单元330(例如，电压、电流、频率、磁场强度等等)数据。而且，所述数据存储单元320还用于存储关于输送出至所述云端或移动终端360的电机工作效率值的数据。

所述中央处理单元330用于处理所述数据存储单元320输送的数据。例如，所述中央处理单元330执行数据分析和对所述数据存储单元320输出的数据进行分析和处理，并且对电机运行采集的数据进行计算。所述中央处理单元330包括用于处理采集数据的处理模块331、用于计算采集电机参数数据的计算模块332和用于对比分析数据结果的监控模块333。

所述处理模块331用于处理所述数据存储单元320输送至所述中央处理单元330中的数据，所述计算模块332用于计算所述处理模块331处理后至少一个以上电机参数数据，便于更好检测电机的运行状态。其中，所述计算模块332还用于将所述处理模块331后的电机温度参数数值进行计算电机运行的效率。

所述监测模块333用于将所述计算模块332计算的电机数据与预设的电机参数数据对比分析，所述监测模块333会将对比分析的数据发送至所述云端或移动终端360中进行实时监控。

所述电源单元340用于给所述电机运行的监测系统300提供电力，所述电源单元340接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

所述通信单元350包括一个或者多个组件，其允许所述电机运行的监测系统300与所述云端或移动终端360或者网络之间建立通信连接。例如，所述通信单元350包括无线通信模块351和有线通信模块352。所述有线通信模块352通过所述连接线215与所述云端或移动终端360端连接进行数据传输。

所述无线通信模块351通过无线电信号或者无线互联网将所述中央处理单元330处理采集的电机参数数据及计算的电机工作效率发送至所述云端或移动终端360。在发明实施例中，所述数据采集单元310从所述传感器集成模块采集所述电机100运行状态信息经所述中央处理单元330处理，通过所述无线通信模块351发送至检测员的手机或者电脑上，检测员通过手机或者电脑中的电机运行的监测系统app软件查看所述电机100关键运行状态参数，便于精准地收集所述电机100的运行状态数据。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。