本发明涉及一种智能电机系统，特别是一种能够智能监测、智能控制、智能预警的电机系统，属于智能电气领域。
背景技术：
目前电机在国民经济各领域的应用数量巨大，但是电机的智能化程度很低。随着智能制造的飞速发展，智能工厂对电机智能化的要求越来越高，包括电机运行过程中的智能故障诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护、智能能效控制等，都迫切需要建立一套与电机配套集成一体的、能够实现电机运行过程中的长期、连续、实时的全面运行大数据监测的、并能够进行电机智能化数据管理、分析、处理和利用的智能电机系统。
近年来主要是在电机运行数据的监测和故障诊断方面有一些相关的研究和技术，如中国专利“分布式智能电机监测系统”（申请号：200410034967.8）提出了一种“能够实现单台或多台同步监测的系统，达到电机监测的实时性、易操作性、强扩展性、网络化、高精度和安全可靠要求的分布式智能电机监测系统”。但是该专利采用多台分立的监测装置和仪表、经后期安装实现参数采集，安装拆卸不便，部分传感器甚至需要拆开电机安装拆卸，成本很高、结构复杂、占用空间大，只适合于大型或重要的电机临时性使用，不具备通用性，难以进行电机运行的大数据积累；此外，该系统监测的目的是为了电机试验，或者是在服务器上进行运行状态实时识别和故障诊断，不能进行电机的现场预警和电机的各种数据利用，更不能为电机的智能运行控制提供数据等；而且，电机制造厂商也不能获取数据并进行分析利用。
再如中国专利“一种高压电机智能监测系统及监测方法”（申请号：201410721965.X）提供了一种高压电机智能监测系统及监测方法，能够使电机生产企业远程采集电机的实时数据，并对这些数据进行大数据分析，找出电机存在的故障以及潜在的故障，并将解决这些故障的方法下传至现场，远程协助用户消除电机故障以及潜在故障。但该发明仅是提出了一种电机生产制造企业进行售后服务的系统框架，数据监测部分采用的是分体式设备，成本高、安装维护不便；其发明的目的仅是远程协助用户消除故障，用户仍然不能对原始数据进行利用，远远达不到智能制造对电机智能化的技术需求。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提出了智能电机系统，建立了一套与电机配套集成一体的、能够实现电机运行过程中的长期、连续、实时的全面运行大数据监测的、并能够进行电机智能化数据管理、分析、处理和利用的智能电机系统。本发明的目的在于通过该系统，实现电机运行的大数据的采集和积累，并进行电机运行的智能故障诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等。系统具有结构简单、成本低廉、实用性强，使用方便等优点，可广泛应用于中小电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的智能电机系统包括集成式智能在线监测装置（1）、驱动控制装置（2）、便携设备（3）、云服务器（4）。
集成式智能在线监测装置（1）装设于电机（5）上，与电机（5）集成一体，在电机（5）运行时采集、处理、计算并存储电机（5）的各项实时运行数据。从而方便的实现了电机运行大数据的采集和积累，为电机运行的智能故障诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等直接提供基础大数据。同时，采用集成式结构相较于采用多个分体式设备有效降低了成本，且在应用时免安装和拆卸，使用更加方便、灵活和合理。
驱动控制装置（2）从集成式智能在线监测装置（1）获取电机（5）的实时运行数据，据此进行电机（5）控制策略的实施、运行方式的切换、电机保护或运行数据的实时显示。驱动控制装置（2）与集成式智能在线监测装置（1）之间可以根据需要采用有线或无线通讯方式连接，直接对集成式智能在线监测装置（1）采集到的实时运行数据进行各种智能化的利用。尤其是当电机（5）同时安装多个不同驱动控制装置（2）时，如同时安装电机节能装置和智能保护器等情况，可以共用集成式智能在线监测装置（1）作为运行数据采集设备，从而省掉各自的运行数据采集设备，且不用另行安装和拆卸，简化了结构、降低了成本、实现了即插即用；而且由于集成式智能在线监测装置（1）将常用的电机运行参数都进行了测量，大大丰富了驱动控制装置（2）可利用的参数，便于实现更为复杂的驱动控制功能。
便携设备（3）通过无线网络实时调取察看集成式智能在线监测装置（1）中和云服务器（4）上存储的电机（5）的出厂数据和历史数据，以及集成式智能在线监测装置（1）采集的电机（5）的实时运行数据，便于现场技术人员掌握电机（5）的实时运行状态，并结合电机（5）的出厂数据和历史数据对电机的运行状态有全面、准确的了解。便携设备（3）可以是通用的智能手机，安装APP专用的APP即可，也可以是专门的手持机等。
便携设备（3）通过无线网络设置集成式智能在线监测装置（1）的工作参数、预警或报警阈值，并接收集成式智能在线监测装置（1）发出的预警或报警信息，方便现场技术人员改变运行参数、及时了解电机（5）的异常状态，并采取相应的措施。
所述的出厂数据指电机（5）出厂时与其相关的各种资料和数据，包括铭牌数据、电气图纸、说明书、出厂试验数据等。所述的历史数据指电机（5）运行过程中曾经产生的数据，包括维护检修记录、中间试验数据、预警或报警记录、历史运行数据等。所述的实时运行数据指电机（5）当前正在运行时的各种实时数据，包括电压、电流、电机绕组温度、电机轴承温度、电机振动值、电机噪声值，或某个周期的运行数据等。且实时运行数据经处理存储后即为历史运行数据。
所述的电机（5）外表面有包含电机（5）的简要信息和唯一ID的二维码（6），通过便携设备（3）扫描所述二维码（6），可获取电机（5）的简要信息及唯一ID，由于二维码蕴含的信息量有限，简要信息主要包括电机（5）的铭牌数据、生产厂家等信息。当便携设备（3）经无线通讯连接集成式智能在线监测装置（1）时，通过该唯一ID由集成式智能在线监测装置（1）获取对应电机（5）的出厂数据、历史数据和实时运行数据；当便携设备（3）经无线通讯连接云服务器（4）时，通过该唯一ID由云服务器（4）获取对应电机（5）的出厂数据和历史数据。现场工作人员可以通过扫二维码的方式，随时掌握电机（5）的历史和运行状态，方便了生产和运营管理、制定合理的检修计划等。此外，电机进行转卖时，买方也可以通过该方式及时准确了解该电机的状态。
所述的便携设备（3）具有全球定位功能，扫描二维码（6）后将电机（5）的唯一ID和当前位置经无线通讯上传给云服务器（4）。通过云服务器（4）上保存的电机（5）在不同时间的当前位置信息，可直接实现对电机（5）进行物流追踪、安装定位、位置变更、维护维修定位等的全方位掌控。
所述的集成式智能在线监测装置（1）对采集到的实时运行数据进行分析，结合历史数据，进行电机（5）的健康状态诊断，同时进行故障先兆特征和不正常运行状态的辨识，并向便携设备（3）和云服务器（4）发出预警。集成式智能在线监测装置（1）存储了电机（5）几乎所有的相关数据，结合实时运行数据进行大数据分析，可有效提高健康状态诊断的准确性，使现场技术人员和制造厂商能够及时了解电机（5）的异常状态，并及时采取相应的措施。
所述的电机（5）的制造厂商通过对云服务器（4）中储存的电机（5）的历史数据的分析，进行产品售后服务；通过对同类型多台电机的历史运行数据进行大数据分析，进行该类型电机的产品设计和制造缺陷的查找分析。从而为用户提供针对性的、及时的售后服务，提高企业竞争力；并为制造厂商完善产品设计、优化产品结构、改善制造工艺等提供有力的支持，以便不断提高产品质量。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1、通过将智能在线监测装置与电机配套集成一体，建立了能够实现电机运行过程中的长期、连续、实时的全面运行大数据监测的、并能够进行电机智能化数据管理、分析、处理和利用的智能电机系统；为电机运行的智能故障诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等直接提供基础大数据。
2、智能在线监测装置采用集成式结构，预先安装在电机上，运行时采集、处理、计算并存储电机的各项实时运行数据，相较于分体式设备具有成本低廉、结构简单、使用时免安装等优点；且当电机同时安装多个不同驱动控制装置时，省掉各自的运行数据采集设备，进一步简化了电机系统结构、降低了成本、实现了即插即用，且大大丰富了驱动控制装置可利用的参数，便于实现更为复杂的驱动控制功能。
3、通过智能在线监测装置或云服务器能够随时获取电机的出厂数据、历史数据和实时运行数据，便于相关人员随时查看电机的几乎所有相关数据，合理安排检修和维护时间、提高生产管理效率。
4、采用二维码扫描和全球定位，可直接实现对电机进行物流追踪、安装定位、位置变更、公平交易、维护维修定位等的全方位掌控。
5、依托集成式智能在线监测装置存储的电机几乎所有的相关历史数据，结合实时运行数据进行大数据分析，可有效提高健康状态诊断的准确性，并使现场技术人员和制造厂商能够及时了解电机的异常状态，及时采取相应的措施，提高生产连续性和可靠性，有效降低电机系统故障率和损坏率。
6、依托本发明的智能电机系统，使得制造厂商能够全面参与到产品的整个寿命周期中，为用户提供针对性的、及时的售后服务，提高企业竞争力，并为制造厂商完善产品设计、优化产品结构、改善制造工艺等提供有力的支持。
附图说明
图1：智能电机系统结构图。
图中：1-集成式智能在线监测装置，2-驱动控制装置，3-便携设备，4-云服务器，5-电机，6-二维码，7-制造厂商。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，本发明所述的智能电机系统，包括集成式智能在线监测装置（1）、驱动控制装置（2）、便携设备（3）、云服务器（4）。典型的驱动控制装置（2）上包括驱动单元，通过电缆接入电机（5）的接线盒为其供电，还包括控制单元，经线缆与集成式智能在线监测装置（1）单元连接并交换数据。
集成式智能在线监测装置（1）装设于电机（5）上，与电机（5）集成一体，在电机（5）运行时实时采集、处理、计算并存储电机（5）的各项运行数据，通过天线发射或接收数据，实现了电机运行的大数据的采集和积累，为电机运行的智能故障诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等直接提供基础大数据。同时，降低了单独配备监测装置的成本，相比于单独的监测设备安装更加方便、灵活和合理。此外，现有的不同驱动控制系统为了实现控制，也需要额外增加参数测量装置，一方面增加了成本和系统复杂性，另一方面，如温度和转速等，很难在电机投入运行后再进行安装。
驱动控制装置（2）通过有线或无线通讯从集成式智能在线监测装置（1）获取电机（5）的实时运行数据，根据驱动控制装置（2）提前存储或设置的控制策略，结合电机实时运行数据，进行电机（5）控制策略的实施，包括电机的驱动、或起停、或运行方式切换、或保护等。同时，驱动控制装置（2）对电机（5）运行数据的实时显示，便于现场技术人员查看电机的实时运行数据。
便携设备（3）通过无线网络实时调取察看集成式智能在线监测装置（1）中和云服务器（4）上存储的电机（5）的出厂数据和历史数据，以及集成式智能在线监测装置（1）采集的电机（5）的实时运行数据。现场技术人员通过便携设备（3）掌握电机（5）的实时运行状态，并结合电机（5）的出厂数据和历史数据掌握电机故障先兆预警信息，及时处理电机（5）的不正常运行，最终避免电机故障的扩大，方便了生产和运行管理。
便携设备（3）通过无线网络设置集成式智能在线监测装置（1）的工作参数、预警或报警阈值，并接收预警或报警信息，使现场技术人员及时了解电机（5）的异常状态，并采取相应的措施。
电机（5）外表面有包含电机（5）的简要信息和唯一ID的二维码（6），通过便携设备（3）扫描所述二维码（6），可获取电机（5）的简要信息及唯一ID，辅助用户了解电机的简要信息。当电机（5）处于上电状态时，便携设备（3）通过该唯一ID与电机（5）的集成式智能在线监测装置（1）进行无线通讯，获取电机（5）的出厂数据、历史数据和实时运行数据，便于现场工作人员掌握电机（5）的运行状态，方便了生产和运营管理。若电机（5）处于断电状态，便携设备（3）经无线通讯连接云服务器（4），通过该唯一ID由云服务器（4）获取对应电机（5）的出厂数据和历史运行数据，即使工作人员不在现场，也可以掌握电机（5）的运行情况。另外，当用户需要了解电机的任何信息时，直接扫描二维码，方便快捷。
所述的便携设备（3）具有全球定位功能，扫描二维码（6）后将电机（5）的唯一ID和当前位置经无线通讯上传给云服务器（4），实现了对电机进行物流追踪，安装定位、位置变更的全方位掌控。尤其是当某个地区有多台电机（5）时，掌握每台电机（5）的具体位置，当任一电机（5）一旦出现问题，运行人员能够迅速进行定位，及时解决问题。
集成式智能在线监测装置（1）对采集到的实时运行数据进行分析，结合历史数据，进行电机（5）的健康状态诊断，同时进行故障先兆特征和不正常运行状态的辨识，并通过无线通讯向便携设备（3）和云服务器（4）发出预警，使现场技术人员和制造厂商及时了解电机（5）的异常状态，并采取相应的措施，避免了电机（5）受到不必要的损害，减少了经济损失。
电机（5）的制造厂商（7）可通过互联网远程获取云服务器（4）中电机（5）的历史运行数据，进行产品售后服务，通过同类型电机的历史运行数据进行大数据分析，进行该类型电机的产品缺陷查找分析，对同类型电机经常出现的问题加以改进，有利于以后的电机生产研发，还能为用户提供有针对性的售后服务，节省了许多人力物力财力。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。