旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统及监控方法与流程

本申请涉及装置系统监测技术领域，具体而言，涉及一种旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统及监控方法。

背景技术：

例如发动机、皮带机、风力发电机之类的振动、温度测量，根据旋转设备周围存在不易布线的情况，现有的技术中无法获取上述装置中相关的温度或振动信息；因此，要求传感器能够方便安装、无线传输、电池供电，传感器要求低功耗设计，数据传输可靠，并确保监测数据能较完整的还原出监测点的振动温度情况。应用中能支持多点温度数据的采集。现有的无线振动传感器很难满足。

此外，现有的监控系统中仅仅能够实现通过有线通信方式对振动、温度信号进行监测采集；无法实现对振动、温度信号进行动态无线数据采集；更加无法实现对异常情况进行警示，对采集到的数据通过大数据分析，以及预测监测设备生命周期、预测设备什么时候出现什么样的问题等动态监测预警相关功能。

针对相关技术存在的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统及监控方法，以解决相关技术中旋转设备周围存在不易布线以及无法实现动态监测预警的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统。

根据本申请的一种旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，包括：无线振动温度传感器、服务器、中继器和终端；所述服务器分别与所中继器和终端连接，用于储存、分析所述无线振动温度传感器检测得到的旋转设备的振动信息以及温度信息，并将所述振动信息、温度信息以及预警信息发送至所述终端。

进一步的，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，其特征在于，所述无线振动温度传感器包括：微处理器、用于测量振动源的xyz三个方向振动信息的振动芯片电路、用于测量温度的温度测量模块和无线通信模块；所述微处理器分别与所述振动芯片电路和温度测量模块电连接，用于接收所述振动芯片电路采集的振动信号和温度测量模块采集的温度信号；所述微处理器还与所述无线通信模块电连接，用于将所述振动信号和温度信号通过所述无线通信模块向外发送。

进一步的，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，其特征在于，还包括：电源模块；所述电源模块包括：相互电连接的锂电池和电源管理电路；所述电源管理电路还与所述微处理器、振动芯片电路、温度测量模块和无线通信模块电连接。

进一步的，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，其特征在于，所述振动芯片电路包括：相互电连接的三轴加速度传感器和振动信号滤波电路，所述振动信号滤波电路设于所述三轴加速度传感器与所述微处理器之间，用于将所述振动信号滤波电路检测的振动信号放大后以电压方式传递给所述微处理器。

进一步的，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，其特征在于，还包括：中继器；所述中继器分别与所述无线振动温度传感器和服务器通信连接，且每个所述中继器连接有一个或多个所述无线振动温度传感器；所述中继器包括：第二电源模块、第二无线通信模块、232转以太网模块；所述第二电源模块分别与所述第二无线通信模块和232转以太网模块电连接；所述第二无线通信模块和232转以太网模块通信连接；所述中继器还包括：防爆外壳；所述第二电源模块、第二无线通信模块、232转以太网模块均设于所述防爆外壳内部。

根据本申请的另一方面，还提供一种应用上述任一项所述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统的监测方法，包括：

无线振动温度传感器检测得到的旋转设备的振动信息以及温度信息；

所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至服务器；其中，每个所述无线振动温度传感器具有唯一对应的设备信息；

服务器在接收到所述振动信息、温度信息以及设备信息后，将所述振动信息、温度信息、设备信息以及预警信息发送至所述终端。

进一步的，如前述的监测方法，所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至服务器，还包括：

预先将中继器分别与所述无线振动温度传感器以及服务器通信连接；每个所述中继器连接有一个或多个所述无线振动温度传感器；

所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至与其通信连接的中继器；

所述中继器在接收到所述振动信息以及温度信息后，将所述振动信息、温度信息以及设备信息通过以太网传输至所述服务器。

进一步的，如前述的监测方法，还包括：

所述无线振动温度传感器获取可锂电池的电池电量信息以及所述中继器的信号强度信息；

所述无线振动温度传感器将所述电池电量信息和信号强度信息发送至服务器；

服务器在接收到所述电池电量信息和信号强度信息后，将所述电池电量信息和信号强度信息转发送至所述终端。

进一步的，如前述的监测方法，所述服务器在接收到所述振动信息、温度信息以及设备信息后，还包括：

所述服务器将所述振动信息以及温度信息与正常的设备运行信息进行比对，得到比对结果；其中，所述设备运行信息包括：旋转设备正常运行时的正常振动信息以及正常温度信息；

所述服务器根据所述比对结果判断所述旋转设备的运行状态，并预测所述旋转设备的生命周期。

进一步的，如前述的监测方法，所述将所述振动信息、温度信息以及设备信息转发送至所述终端，包括：

所述服务器通过与所述终端上安装的应用程序或微信公众号或微信小程序将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至所述终端。

在本申请实施例中，采用一种可以无线通信的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统及监控方法，通过包括：无线振动温度传感器、服务器、中继器和终端；所述服务器分别与所述中继器和终端连接，用于储存分析所述无线振动温度传感器检测得到的旋转设备的振动信息以及温度信息，并将所述振动信息、温度信息以及预警信息转发送至所述终端。因而通过无线数据通信方式，能够有效简化了现场安装使用步骤及流程。同时能够在线动态监测被测物振动及温度信息，进而实现对异常情况作出警示。此外还可以将采集到的数据运用大数据分析技术，预测设备的性能和生命周期。通过本发明实现了对发动机、旋转设置在线通动态监测预警作用，并能通过手机等终端方便及时地获取到被测物体相关信息。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为根据本申请一种实施例系统结构的原理框图；

图2为根据本申请一种实施例的微处理器和周边电路的电路结构示意图；

图3为根据本申请一种实施例的振动芯片电路的电路结构示意图；

图4为根据本申请一种实施例的无线通信模块的电路结构示意图；以及

图5为根据本申请一种实施例的监测方法的方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，根据本申请的一种实施例，提供一种旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，包括：无线振动温度传感器1、服务器2、终端3和中继器4；所述服务器2分别与所中继器4和终端3无线通信连接，用于储存、分析所述无线振动温度传感器1检测得到的旋转设备的振动信息以及温度信息，并将所述振动信息、温度信息以及预警信息转发送至所述终端3。

因而通过无线数据通信方式，能够有效简化了现场安装使用步骤及流程。同时能够在线动态监测被测物振动及温度信息，进而实现对异常情况作出警示。此外还可以将采集到的数据运用大数据分析技术，预测设备的性能和生命周期。通过本发明实现了对发动机、旋转设置在线通动态监测预警作用，并能通过手机等终端方便及时地获取到被测物体相关信息。

如图2至图4所示，在一些实施例中，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，所述无线振动温度传感器1包括：微处理器11、用于测量振动源的xyz三个方向振动信息的振动芯片电路12、用于测量温度的温度测量模块13和无线通信模块14；所述微处理器11分别与所述振动芯片电路12和温度测量模块13电连接，用于接收所述振动芯片电路12采集的振动信号和温度测量模块13采集的温度信号；所述微处理器11还与所述无线通信模块14电连接，用于将所述振动信号和温度信号通过所述无线通信模块14向外发送。

该装置工作原理如下所述：预先将本申请装置吸附或通过支架设于振动源装置上，然后通过所述振动芯片电路12采集所述振动源装置的振动信号；并通过所述温度测量模块3采集所述振动源装置的温度信号；在采集后传输至所述微处理器11，在微处理器11对所述振动信号或者温度信号进行模数转换等处理后通过所述无线通信模块14向外发送至与其通信的服务器或智能终端。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：达到了不需在所述旋转设备周围布线即可测量所述旋转设备的振动以及温度的目的，从而实现了适用于各种旋转设备上的便捷安装及参数监测的技术效果。

在一些实施例中，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，还包括：电源模块15；所述电源模块15包括：相互电连接的可锂电池和电源管理电路；所述电源管理电路还与所述微处理器11、振动芯片电路12、温度测量模块13和无线通信模块14电连接。

具体的，所述电源模块15一方面向所述微处理器11进行供电，另一方面，所述微处理器11还获取所述电源模块15中所述可充电锂电池的电量信息；并将所述电量信息通过所述无线通信模块14向外发送至与其通信的服务器或智能终端。通信数据中含有无线通信信号强度、电池电量信息，方便现场维护。

在一些实施例中，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，所述振动芯片电路12包括：相互电连接的三轴加速度传感器和振动信号滤波电路，所述振动信号滤波电路设于所述三轴加速度传感器与所述微处理器11之间，用于将所述振动信号滤波电路检测的振动信号放大后以电压方式传递给所述微处理器11。

在一些实施例中，如前述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统，还包括：中继器4；所述中继器4分别与所述无线振动温度传感器1和服务器2通信连接，且每个所述中继器4连接有一个或多个所述无线振动温度传感器1；所述中继器4包括：第二电源模块41、第二无线通信模块42、232转以太网模块43；所述第二电源模块41分别与所述第二无线通信模块42和232转以太网模块43电连接；所述第二无线通信模块42和232转以太网模块43通信连接；所述中继器4还包括：防爆外壳；所述第二电源模块41、第二无线通信模块42、232转以太网模块43均设于所述防爆外壳内部。

优选的，所述中继器4支持连入多个无线振动温度传感器1，可设置固定局域网ip，向固定ip地址发送数据。中继器4安装在振动温度传感器1视距范围内(无遮挡情况下100m距离内)，无线振动温度传感器1采集到振动信息、温度信息、电池电量、信号强度信息等均可以通过无线发送至所述中继器4，中继器4再将接收到数据转发至以太网，传输到服务器2进行存储或分发至终端3。

根据本申请的另一方面，如图5所示，提供一种通过上述的旋转设备轴承振动温度无线监测预警系统进行监测的监测方法，包括如下所述步骤s1至s3：

s1.无线振动温度传感器检测得到的旋转设备的振动信息以及温度信息；

s2.所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至服务器；其中，每个所述无线振动温度传感器具有唯一对应的设备信息；

s3.服务器在接收到所述振动信息、温度信息以及设备信息后，将所述振动信息、温度信息以及设备信息转发送至所述终端。

在一些实施例中，如前述的监测方法，所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至服务器，还包括：

预先将中继器分别与所述无线振动温度传感器以及服务器通信连接；每个所述中继器连接有一个或多个所述无线振动温度传感器；

所述无线振动温度传感器将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至与其通信连接的中继器；

所述中继器在接收到所述振动信息以及温度信息后，将所述振动信息、温度信息以及设备信息通过以太网传输至所述服务器。

在一些实施例中，如前述的监测方法，还包括：

所述无线振动温度传感器获取锂电池的电池电量信息以及所述中继器的信号强度信息；

所述无线振动温度传感器将所述电池电量信息和信号强度信息发送至服务器；

服务器在接收到所述电池电量信息和信号强度信息后，将所述电池电量信息和信号强度信息转发送至所述终端。

在一些实施例中，如前述的监测方法，所述服务器在接收到所述振动信息、温度信息以及设备信息后，还包括：

所述服务器将所述振动信息以及温度信息与正常的设备运行信息进行比对，得到比对结果；其中，所述设备运行信息包括：旋转设备正常运行时的正常振动信息以及正常温度信息；

所述服务器根据所述比对结果判断所述旋转设备的运行状态，并预测所述旋转设备的生命周期。

在一些实施例中，如前述的监测方法，所述将所述振动信息、温度信息以及设备信息转发送至所述终端，包括：

所述服务器通过与所述终端上安装的应用程序或微信公众号或微信小程序将所述振动信息、温度信息以及设备信息发送至所述终端。

因而用户能够通过终端上安装的应用程序或微信公众号或微信小程序对服务器存储的数据进行展示，并展示各种异常情况；同时在前述实施例的基础上，本系统还能通过大数据分析预测各种旋转设备的生命周期、预测设备可能在什么时间出现什么样的问题，并通手机应用程序或微信公众号或微信小程序推送到相关人员，以便及时作出处置，减少非计划停机，避免设备出现故障导致停机停产，并能通过手机端及时了解被测物相关信息。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。