一种化工设备无线监测系统的制作方法

本实用新型属于工业物联网领域，具体涉及一种化工设备无线监测系统。

背景技术：

安全、环保、产品质量是化工企业的生命线,化工厂设备类型众多、设备数量巨大。一旦生产设备出现故障会导致安全风险、环保风险或者产品质量不达标。lora无线技术由于其长距离、低功耗、抗干扰以及低成本的特点在化工行业设备状态监测方面应用前景广阔。

实用新型专利201920144467.1公开了一种基于lora无线通讯技术的通用采集和控制模块，包括开关量和模拟量信号处理模块、数字信号处理模块、主控mcu模块、参数配置模块、lora通讯模块，以及电源电路模块；该实用新型适合多种应用场合，快速便捷、成本低。

然而，该技术应用于化工行业尚存在欠缺：

1.对于易燃易爆高危险性行业，该采集和控制模块不满足防爆的要求；

2.对于模拟量信号采集后灵活解析处理欠缺；

3.与现场仪表及dcs系统衔接可实施性不够。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述的技术问题，提供一种灵活性强、且满足防爆要求的化工设备监测系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种化工设备无线监测系统，包括依次连接的待测设备、变送器、无线监测器，与无线监测器无线连接的lora基站，与lora基站无线连接的服务器，以及与服务器连接的手机端和/或pc端。

无线监测器包括防爆壳体、防爆夹紧接头，安装于防爆壳体外部的天线，以及安装于防爆壳体内部的射频连接线、电池组、信号转换模块、pcba板和屏蔽线缆；防爆夹紧接头包括上端防爆夹紧接头和下端防爆夹紧接头，pcba板集成有lora通信模块。

电池组、信号转换模块均与pcba板连接；屏蔽线缆的一端分别与信号转换模块和pcba板连接，另一端穿过下端防爆夹紧接头并与变送器连接；射频连接线的一端与pcba板连接，另一端穿过上端防爆夹紧接头并与天线连接。

进一步地，该化工设备无线监测系统，还包括信号隔离器，信号隔离器的输入端与变送器连接，输出端分别与待测设备的仪表和无线监测器连接。

进一步地，屏蔽线缆为8芯屏蔽线缆；信号转换模块为rs485信号转换模块。

进一步地，在无线监测器内部：电池组的插头插入pcba板的电源插孔；

pcba板上的引脚vout、gnd、rs485+、rs485-分别与rs485信号转换模块上的引线vs+、gnd、485+、485-连接；

rs485信号转换模块的引线ai1、ai2、ai3、ai4分别连接8芯屏蔽线缆中的第1、2、3、4芯，引线gnd连接8芯屏蔽线缆的第8芯；

pcba板上的引脚pwd、gnd连接8芯屏蔽线缆中的第5、6芯；

8芯屏蔽线缆的第1、2、3、4、5、6芯连接变送器；

射频连接线的母头与pcba板上的lora通信模块连接，公头与天线连接。

进一步地，服务器搭载有数据解析功能的云端软件。

进一步地，手机端、pc端搭载有客户端软件。

该实用新型的有益效果为：通过设置防爆壳体、防爆夹紧接头，并在pcba板集成lora通信模块，利用服务器云端软件解析，变送器外接信号隔离器，实现了生产设备无线远程监测系统在高危行业应用场景下的正常使用，对所采集模拟信号的灵活解析，以及远程监测和现场仪表数据的共享衔接。

附图说明

图1为本实用新型化工设备无线监测系统的示意图；

图2为本实用新型化工设备无线监测系统的无线监测器的示意图。

图中：1-待测设备、2-变送器、3-无线监测器、3-1-防爆壳体、3-2-防爆夹紧接头、3-2-1-上端防爆夹紧接头、3-2-2-下端防爆夹紧接头、3-3-天线、3-4-射频连接线、3-5-电池组、3-6-信号转换模块、3-7-pcba板、3-8-屏蔽线缆、4-lora基站、5-服务器、6-手机端、7-pc端。

具体实施方式

如图1及图2所示：一种化工设备无线监测系统，包括依次连接的待测设备1、变送器2、无线监测器3，与无线监测器3无线连接的lora基站4，与lora基站4无线连接的服务器5，以及与服务器5连接的手机端6和/或pc端7。

还包括信号隔离器，信号隔离器的输入端与变送器2连接，输出端分别与待测设备1的仪表和无线监测器3连接。

无线监测器3包括防爆壳体3-1、防爆夹紧接头3-2，安装于防爆壳体3-1外部的天线3-3，以及安装于防爆壳体3-1内部的射频连接线3-4、电池组3-5、信号转换模块3-6、pcba板3-7和屏蔽线缆3-8；防爆夹紧接头3-2包括上端防爆夹紧接头3-2-1和下端防爆夹紧接头3-2-2，pcba板3-7集成有lora通信模块。

电池组3-5、信号转换模块3-6均与pcba板3-7连接；屏蔽线缆3-8的一端分别与信号转换模块3-6和pcba板3-7连接，另一端穿过下端防爆夹紧接头3-2-2并与变送器2连接；射频连接线3-4的一端与pcba板3-7连接，另一端穿过上端防爆夹紧接头3-2-1并与天线3-3连接。

屏蔽线缆为8芯屏蔽线缆；信号转换模块3-6为rs485信号转换模块。

在无线监测器3内部：电池组3-5的插头插入pcba板3-7的电源插孔；pcba板3-7上的引脚vout、gnd、rs485+、rs485-分别与rs485信号转换模块上的引线vs+、gnd、485+、485-连接；rs485信号转换模块的引线ai1、ai2、ai3、ai4分别连接8芯屏蔽线缆中的第1、2、3、4芯，引线gnd连接8芯屏蔽线缆的第8芯；pcba板3-7上的引脚pwd、gnd连接8芯屏蔽线缆中的第5、6芯；8芯屏蔽线缆的第1、2、3、4、5、6芯接变送器2；射频连接线3-4的母头与pcba板3-7上的lora通信模块连接，公头与天线3-3连接。

服务器5搭载有数据解析功能的云端软件。

手机端6、pc端7搭载客户端软件。

本实用新型化工设备无线监测系统使用时：待测设备1上所安装的包括但不仅限于振动、温度、压力、液位、转速、电流、浓度、流量等类型的变送器2，将所采集的模拟量信号上传至无线监测器3，通过信号转换模块3-6将信号转换为十六进制的数字信号，再将十六进制的数字信号通过pcba板3-7上的lora通信模块经过lora基站4发送至服务器5，服务器5根据十六进制数字信号以及相应变送器2的量程解析出待测的物理量，传送至手机端6和/或pc端7，从而完成对设备的远程无线监测。

具体的，数据通过lora基站上传到服务器5后，云端软件解析过程分为四个步骤：

第一步、根据rs485解析的十六进制电流值解析出十进制电流值；

第二步、根据变送器2的量程计算出比值；

第三步、根据电流值和比值计算出实际值；

第四步、根据变送器2的类型在云端软件中添加传感器的类型以及相应的数值单位。

另外，还可以在变送器2上连接信号隔离器，将变送器2所采集的模拟信号分离成两路相同的模拟信号，一路上传至无线监测器3，另一路上传至待测设备1的仪表，从而完成对设备的本地监测和远程无线监测。