一种设备健康状况显示预警装置的制作方法

本申请涉及设备运行监控的技术领域，具体而言，涉及一种设备健康状况显示预警装置。

背景技术：

工业运行设备所处作业环境的参数变化以及设备运动过程中的运行姿态对设备使用的寿命和作业的效率影响很大。设备在作业过程中所经历的振动、倾斜或翻转也有可能对设备本身和与其相关的其它作业设备造成损伤或破坏。当设备运行环境参数和运行振动等参数在安全运行范围时，表征设备健康状况良好；当这些参数超出安全运行范围或有剧烈变动时，表征设备健康状况已经发生或即将发生不良变化。

因此，监测设备环境与运动信息，及时提示设备的作业环境和设备运行状况变化情况，对于监控和调节设备运行、保障安全具有重要意义。

技术实现要素：

本申请的目的在于：实时检测设备的运行情况，提高了设备作业环境监控的准确性，保证设备稳定、安全运行，降低了设备因运行环境问题导致故障的可能性。

本申请的技术方案是：提供了一种设备健康状况显示预警装置，该装置包括：壳体，温湿度传感器，三轴加速度传感器，运动模块以及微处理器；温湿度传感器安装于壳体内部的第一检测区域，温湿度传感器的检测端设置于壳体正面及背面右侧的通气孔，温湿度传感器用于检测待测设备所处环境中的温度信息和湿度信息；三轴加速度传感器安装于壳体内部的第二检测区域，三轴加速度传感器用于检测待测设备在三维空间的运动过程中的加速度信息；运动模块安装于壳体内部的第三检测区域，运动模块用于检测待测设备运动过程中的运动信息和位置信息；微处理器设置于壳体内部的数据处理区域，微处理器的第一输入端连接于温湿度传感的数据输出端，微处理器的第二输入端连接于三轴加速度传感器的数据输出端，微处理器的第三输入端连接于运动模块的数据输出端，微处理器用于分别比较温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息与对应预设阈值之间的大小关系，并生成预警提示信息。

上述任一项技术方案中，进一步地，运动模块至少包括加速度计、磁力计以及陀螺仪。

上述任一项技术方案中，进一步地，显示预警装置还包括：存储器，时钟模块以及电源模块；存储器设置于壳体的内部，存储器的数据接收端连接于微处理器的数据传输端，存储器用于存储接收到的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息；时钟模块设置于壳体的内部，时钟模块连接于微处理器的时钟端口，时钟模块用于向微处理器提供时钟信息；电源模块设置于壳体的内部，电源模块用于向显示预警装置供电。

上述任一项技术方案中，进一步地，电源模块还包括：纽扣电池组件；纽扣电池组件连接于时钟模块，纽扣电池组件可以外接纽扣电池，纽扣电池组件用于单独向时钟模块提供外部电源。

上述任一项技术方案中，进一步地，电源模块还包括：锂电池模块，USB接口模块以及充电控制电路模块；锂电池模块用于向显示预警装置供电；USB接口模块设置于壳体右表面上方右侧的USB孔，当USB接口模块连接外接供电电源时，充电控制电路模块工作于充电模式，充电控制电路模块用于向锂电池模块充电；当USB接口模块连接外接输入设备时，USB接口模块用于向微处理器输入预设阈值，USB接口模块还用于读取存储器中存储的数据。

上述任一项技术方案中，进一步地，显示预警装置还包括：显示屏模块，按键组件以及自锁开关；显示屏模块包括OLED显示屏，显示屏模块安装于壳体上表面的显示区域，显示屏模块连接于微处理器的数据显示端，显示屏模块用于实时显示微处理器中的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息、位置信息以及时钟信息；按键组件安装于壳体右表面上方左侧的按键孔，按键组件连接于微处理器的显示调整端口，按键组件用于调整OLED显示屏中显示的数据内容；自锁开关安装于按键孔右侧的开关孔，自锁开关连接于微处理器的显示控制端，自锁开关用于打开或关闭OLED显示屏。

上述任一项技术方案中，进一步地，显示预警装置还包括：LED指示灯模块；LED指示灯模块设置于壳体左表面上方的指示灯孔，LED指示灯模块包括两个LED指示灯，第一LED指示灯点亮时表示显示预警装置处于工作状态，第二LED指示灯点亮时表示显示预警装置处于待机状态。

上述任一项技术方案中，进一步地，显示预警装置还包括：蜂鸣器；蜂鸣器连接于微处理器的数据输出端，蜂鸣器用于根据预警提示信息生成语音报警提示信息。

上述任一项技术方案中，进一步地，壳体的底部设置有刚性底座，显示预警装置还包括：固定螺孔；固定螺孔设置于刚性底座的四个顶角处，固定螺孔用于将显示预警装置固定于待测设备上。

上述任一项技术方案中，进一步地，显示预警装置还包括：磁铁；磁铁设置于刚性底座的中心位置，当待测设备的外壳为铁时，磁铁用于将显示预警装置吸附在待测设备的外壳上。

本申请的有益效果是：通过采集温湿度传感器、三轴加速度传感器以及运动模块的实时信息，对待测设备的运行状态和运行环境进行监控，有利于获取实时的检测信息，及时对待检测设备的运行状态进行反馈，并通过微处理器比较检测信息与预设阈值之间的大小关系，生成对应的预警提示信息，提高了设备作业环境监控的准确性，保证设备稳定、安全运行，降低了设备因运行环境问题导致故障的可能性。

本申请中，通过设置OLED显示屏，对检测到的环境信息和运行信息进行显示，有利于设备操作人员实时获取待测设备运行状态信息，并通过设置按键组件，对OLED显示屏中所显示的内容进行调整，有利于设备操作人员根据现场实际情况，对待测设备进行监控。通过设置蜂鸣器，生成语音报警提示信息，对设备操作人员进行语音提示，有利于保证待测设备稳定、安全运行。通过设置纽扣电池模块，单独为时钟模块进行供电，保证了时钟模块生成实时时钟信号的稳定性和准确性，进而保证了显示预警装置对待测设备运行环境和运行状态检测的实时性。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的设备健康状况显示预警装置的示意框图；

图2是根据本申请的一个实施例的显示预警装置壳体的主视图；

图3是根据本申请的一个实施例的显示预警装置壳体的仰视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

以下将参照图1-3对本申请的实施方式进行说明。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种设备健康状况显示预警装置，包括：壳体30，温湿度传感器11，三轴加速度传感器12，运动模块13以及微处理器14；温湿度传感器11安装于壳体30内部的第一检测区域，温湿度传感器11的检测端设置于壳体30正面及背面右侧的通气孔33，温湿度传感器11用于检测待测设备所处环境中的温度信息和湿度信息；三轴加速度传感器12安装于壳体30内部的第二检测区域，三轴加速度传感器12用于检测待测设备在三维空间的运动过程中的加速度信息；运动模块13安装于壳体30内部的第三检测区域，运动模块13用于检测待测设备运动过程中的运动信息和位置信息；

具体地，在显示预警装置的壳体30的内部设置三个检测区域，依次为第一检测区域、第二检测区域和第三检测区域，分别放置温湿度传感器11，三轴加速度传感器12和运动模块13，其中，温湿度传感器11的检测端靠近壳体30的通气孔33处设置，以便于提高温度信息和湿度信息检测的准确性。

优选地，运动模块13至少包括加速度计、磁力计以及陀螺仪。

优选地，该装置中还设置有看门狗模块，看门狗模块连接于微处理器14的复位端，看门狗模块用于当微处理器14出现异常时，对微处理器14进行复位。

在本实施例中，微处理器14设置于壳体30内部的数据处理区域，微处理器14的第一输入端连接于温湿度传感的数据输出端，微处理器14的第二输入端连接于三轴加速度传感器12的数据输出端，微处理器14的第三输入端连接于运动模块13的数据输出端，微处理器14用于分别比较温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息与对应预设阈值之间的大小关系，并生成预警提示信息。

具体地，利用微处理器14比较检测到的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息与对应预设阈值之间的大小关系，如果检测到的各个信息中的一个或者多个大于对应的预设阈值，则说明此时待测设备需要进行调整，以便于待测设备运行于稳定、安全的状态。在该装置中，仅用到了微处理器14的基本数据处理能力，微处理器14对数据处理的过程属于现有技术，不再此处赘述。

设定待测设备为机械臂，以加速度信息为例，当三轴加速度传感器12检测到机械臂在水平方向的运动加速度大于预设加速度阈值时，判定机械臂在水平方向的运动异常，生成机械臂水平方向加速度减小的预警提示信息，以便于设备操作人员对机械臂的运行参数进行调整，保证机械臂稳定、安全运行。

进一步地，显示预警装置还包括：存储器15，时钟模块16以及电源模块17；存储器15设置于壳体30的内部，存储器15的数据接收端连接于微处理器14的数据传输端，存储器15用于存储接收到的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息；时钟模块16设置于壳体30的内部，时钟模块16连接于微处理器14的时钟端口，时钟模块16用于向微处理器14提供时钟信息；电源模块17设置于壳体30的内部，电源模块17用于向显示预警装置供电。

具体地，在显示预警装置中设置存储器15，并设置时钟模块16，为存储器提供外部时钟信号(时钟信息)，以便于存储器15对温湿度传感器11，三轴加速度传感器12，运动模块13检测到的数据进行实施存储。此外，还可以利用存储器15对微处理器14的处理数据进行存储，特别是当微处理器14判定检测数据大于预设阈值时，存储器15可以存储当前时刻待测设备的运行参数和环境参数(温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息)，以便于设备维护人员对待测设备进行维护。

进一步地，电源模块17还包括：纽扣电池组件171；纽扣电池组件171连接于时钟模块16，纽扣电池组件171可以外接纽扣电池，纽扣电池组件171用于单独向时钟模块16提供外部电源。

优选地，电源模块17还包括：锂电池模块172，USB接口模块173以及充电控制电路模块174；锂电池模块172用于向显示预警装置供电；USB接口模块173设置于壳体30右表面上方右侧的USB孔34，当USB接口模块173连接外接供电电源时，充电控制电路模块174工作于充电模式，充电控制电路模块174用于向锂电池模块172充电；当USB接口模块173连接外接输入设备时，USB接口模块173用于向微处理器14输入预设阈值，USB接口模块173还用于读取存储器15中存储的数据。

优选地，壳体30的中间区域设置有电池固定槽38，电池固定槽38用于固定锂电池模块172。

具体地，可以在电源模块17中设置纽扣电池组件171，对时钟模块16进行单独供电，以保证时钟模块16生成时钟信息的稳定性，减少时钟模块16受到的外部干扰。

在电源模块17中设置充电控制电路模块174，当显示预警装置通过USB接口模块173连接外部电源时，充电控制电路模块174工作于充电模式，对锂电池模块172中的锂电池进行充电的同时，也对显示预警装置进行供电。当显示预警装置不连接外部电源时，锂电池模块172利用锂电池中存储的电能对现实语境装置进行供电。同时，USB接口模块173还可以用于数据通信，读取/写入数据。

进一步地，显示预警装置还包括：显示屏模块18，按键组件19以及自锁开关20；显示屏模块18包括OLED显示屏，显示屏模块18安装于壳体30上表面的显示区域32，显示屏模块18连接于微处理器14的数据显示端，显示屏模块18用于实时微处理器14中的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息、位置信息以及时钟信息；按键组件19安装于壳体30右表面上方左侧的按键孔36，按键组件19连接于微处理器14的显示调整端口，按键组件19用于调整OLED显示屏中显示的数据内容；自锁开关20安装于按键孔36右侧的开关孔35，自锁开关20连接于微处理器14的显示控制端，自锁开关20用于打开或关闭OLED显示屏。

具体地，在壳体30的上方设置显示区域32，将OLED显示屏安装在显示区域32处，以便于利用OLED显示屏对温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息、位置信息以及时钟信息进行显示。同时，设置按键组件19，通过按键组件19中的按键，对OLED显示屏模块18中OLED显示屏的显示内容进行切换。

进一步地，显示预警装置还包括：LED指示灯模块21；LED指示灯模块21设置于壳体30左表面上方的指示灯孔31，LED指示灯模块21包括两个LED指示灯，第一LED指示灯点亮时表示显示预警装置处于工作状态，第二LED指示灯点亮时表示显示预警装置处于待机状态。

具体地，在壳体30左表面的上方设置指示灯孔31，将LED指示灯模块21中的两个LED指示灯安装于指示灯孔31上，以便于设备操作人员通过LED指示灯的点亮情况，获取显示预警装置的作业情况。

进一步地，显示预警装置还包括：蜂鸣器22；蜂鸣器22连接于微处理器14的数据输出端，蜂鸣器22用于根据预警提示信息生成语音报警提示信息。

具体地，根据待测设备的温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息与对应预设阈值之间的大小关系，设定不同的语音报警提示信息，当微处理器14对温度信息、湿度信息、加速度信息、运动信息和位置信息的比较结果生成预警提示信息后，蜂鸣器22生成对应的语音报警提示信息，以便于设备操作人员根据语音报警提示信息对待测设备进行调整，避免待测设备运行于异常状态。

进一步地，壳体30的底部设置有刚性底座37，显示预警装置还包括：固定螺孔371；固定螺孔371设置于刚性底座37的四个顶角处，固定螺孔371用于将显示预警装置固定于待测设备上。

优选地，显示预警装置还包括：磁铁372；磁铁372设置于刚性底座37的中心位置，当待测设备的外壳为铁时，磁铁372用于将显示预警装置吸附在待测设备的外壳上。

具体地，如图3所示，在壳体30的刚性底座37上的4个顶角处分别设置4个固定螺孔371，以便于利用固定螺孔371通过刚性底座37将显示预警装置固定在待测设备的外表面上，固定位置可以根据实际情况确定。更具体的，为了便于将显示预警装置固定在外表面为铁质的待测设备上，在刚性底座37的中心位置处设置磁铁372，以便于将显示预警装置吸附在铁质的外表面上。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种设备健康状况显示预警装置，包括：温湿度传感器安装于壳体内部的第一检测区域，温湿度传感器的检测端设置于壳体正面及背面右侧的通气孔；三轴加速度传感器安装于壳体内部的第二检测区域；运动模块安装于壳体内部的第三检测区域；微处理器设置于壳体内部的数据处理区域，微处理器连接于温湿度传感的数据输出端、三轴加速度传感器的数据输出端以及运动模块的数据输出端，微处理器用于分别比较与对应预设阈值之间的大小关系，并生成预警提示信息。通过本申请中的技术方案，可以实时检测设备的运行情况，有利于提高设备作业环境监控的准确性，对于监控和调节设备运行，保障安全具有重要意义。

在本申请中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本申请的原理进行说明，并非意在对本申请进行限制。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。