一种电机无线监测装置的制作方法

本实用新型涉及电机监测领域，尤其涉及一种电机无线监测装置。

背景技术：

随着科技的快速发展，在工业生产和生活中，交流电机的应用十分广泛。电机作为动力的输出源，电机在运动系统中起到至关重要的作用，一旦电机发生故障，整个系统将会受到影响。因此，维持电机的正常运转，是维护系统的首要任务。

在现有技术中，用户对电机的状态监测通常为人工现场进行监测，对每个电机进行直观巡查，这种监测方式工作量比较大，不能及时发现发生故障的电机，工作效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电机无线监测装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电机无线监测装置，该无线监测装置包括：电机、控制器、无线检测设备以及无线监控主机，所述无线检测设备的一端与所述电机连接，所述无线检测设备的另一端与所述控制器的一端连接，所述控制器包括：WIFI设备以及显示屏，所述WIFI设备设置在所述控制器中，所述控制器的另一端通过所述WIFI设备与所述无线监测主机连接，所述控制器上设置有所述显示屏。

本实用新型的有益效果是：通过无线检测设备监测电机的运行状态参数，并将电机的运行状态参数通过WIFI设备发送至控制器，便于用户远程对电机进行监测，用户在远程可以及时发现故障电机，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步地，所述无线检测设备与所述控制器之间通过ZigBee无线连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将无线检测设备与控制器之间以及控制器与无线监测主机之间进行无线连接，对电机进行远程监控，便于监测装置的安装以及维护，降低监测装置的生产成本。

进一步地，所述控制器还包括：稳压器以及通信串行接口，所述通信串行接口以及所述稳压器均设置在所述控制器上，所述稳压器的一端与所述通信串行接口连接，所述稳压器的另一端与所述WIFI设备连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：稳压器的设置，可以为控制器中不同的部件进行供电，可以将电压进行升压以及降压，提高控制器的可靠性，便于用户安装以及维护，降低生产成本。

进一步地，所述稳压器的型号为AMS1117。

进一步地，所述WIFI设备的型号为ESP8266EX，所述控制器的型号为CC2530。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之一。

图2为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之二。

图3为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之三。

图4为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之四。

图5为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之五。

图6为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之六。

图7为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之七。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图7所示，图1为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之一。图2为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之二。图3为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之三。图4为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之四。图5为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之五。图6为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之六。图7为本实用新型实施例提供的监测装置的结构示意图之七。

实施例1

本实用新型提供了一种电机无线监测装置，该无线监测装置包括：电机、控制器、无线检测设备以及无线监控主机，所述无线检测设备的一端与所述电机连接，所述无线检测设备的另一端与所述控制器的一端连接，所述控制器包括：WIFI设备以及显示屏，所述WIFI(WIreless-Fidelity，无线保真)设备设置在所述控制器中，所述控制器的另一端通过所述WIFI设备与所述无线监测主机连接，所述控制器上设置有所述显示屏。

工业生产和生活中，交流电机应用十分广泛。设计并实现了一种用来实时监测交流电机运行状态的无线监测组网设备。设备功能包括：(1)能基于ZigBee(紫蜂)技术组建ZigBee网络，链接各个无线监测终端；(2)能以ZigBee无线传输技术进行各个无线监测终端的数据交互传输；(3)能以WiFi无线传输技术与监控主机进行数据交互通讯；(4)装置上能实时显示监测数据。

无线监测组网设备上电后，首先实现ZigBee无线通信网络的建立。然后各个无线监测终端采集到的数据信号通过ZigBee通讯发送给本无线监测组网终端，本组网终端接收到数据信息后，处理数据并通过串口传输到协调器WiFi模块，WiFi模块再将数据以无线通信的方式发送给上位机，监测中心的工作人员不到现场就可以随时观察到电机的工作状态。

本无线监测组网设备以CC2530芯片为智能控制核心，由各个模块包括电源供电电路，CC2530最小系统电路，USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)转串口电路、WiFi模块电路以及辅助电路等组成。

1、电源电路设计

本无线监测终端电源供电3～5V。既可以用4.5V电池(3节1.5V电池)供电，又可以用监控系统中通用USB接口的5V供电。其中，若5V压输入后，通过低压差线性稳压器AMS1117将5V电压转化为3.3V，供给USB转串口电路3.3V，WiFi模块3.3V及辅助电路使用。

2、USB转串口电路

USB转串口模块电路设计如图2所示。采用USB转串口芯片CH430G来实现。

该芯片由3.3V电源供电，脚16和脚4均接3.3V电源。脚2、脚3分别是串行数据输出、输入引脚。脚5、脚6是USB信号脚，因CH340G内置了上拉电阻，所以这两个脚可分别直接与USB总线的D+、D-数据线相连。脚7、8分别为晶振输入、输出引脚，外接12MHz的晶体振荡器，并且对地连接两个22pF的震荡电容，匹配电路的负载频率。脚9至脚15本系统均未用到，所以做悬空处置。

3、WiFi电路

本无线监测组网设备设计了串口跳线功能选择模块，如图3所示。当脚5和脚7、脚6和脚8分别相连时，协调节点与上位机PC端之间通信通过USB串口实现；当脚5和脚3、脚6和脚4分别同时相连时，实现WiFi功能模块配置，此时，通过USB串口通信将要连接路由器的配置信息写入WiFi模块，从而在ZigBee组网通信时，通过分别连接脚1和脚3、脚2和脚4，就可以实现ZigBee与WiFi的直连，即协调节点将接收到的数据直接经WiFi模块发送给上位机，解决了协调器与上位机之间的串口线布线问题，延长了ZigBee网络的通信距离。

WiFi模块采用32位Tensilica处理器ESP8266EX实现。ESP8266EX集成度高，集成包括：①32位的Tensilica处理器②标准数字外设接口、③天线开关、④射频balun(Balance-unbalance，平衡-不平衡变换器)、⑤功率放大器、⑥低噪放大器、⑦过滤器⑧电源管理模块，所以该模块设计需要很少的外围电路即可实现，有效节省了PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)的设计空间，CPU(Central Processing Unit/Processor，中央处理器)时钟速度最高可达160MHz。

WiFi模块的电路图如图4和图5所示。

GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)0默认是工作模式，可以不接线，也可以接高电平。一开始连接的时候CH_PD必须为高电平，其余的可以不接。默认的波特率是115200。

EPS8266模块有三种工作模式：Station模式，AP模式和AP兼Station模式。AP模式作为路由器正常使用；Station模式需要让模块连接其他路由器的WiFi，可以接收其他路由器的信号；AP兼Station(配置)模式就是接受其他路由器信号，再把信号发送出来。本系统WiFi模块用的EPS8266模快的Station工作模式，让模块在Station模式下做服务器，配置参数与电脑连接同一个WiFi信号，实现与电脑的无线通信。

首先，将协调节点WiFi模块经串口与电脑相连，查询节点COM(commercial，商业性质)口；运行WiFi配置软件，进入参数配置界面，选择对应COM口，选择工作模式为STA Manual，重启WiFi模块，搜索模块，在左侧出现>:at(:Found Device at COM11(115200))，与配置软件连接成功；其次，根据电脑连接WiFi路由器配置及电脑IP地址，填写相应的配置参数，提交配置。至此，协调节点WiFi模块与电脑实现无线通信连接。

4、其他辅助电路设计

在终端节点中，除了核心电路和上述几个主要模块电路，还有指示灯电路、调试下载端口电路等辅助电路的设计，电路图分别如图6和图7所示。当终端节点节点上电后，LED1、LED2同时点亮，当无线监测组网设备成功组网后，LED2开始闪烁。

本实用新型的有益效果是：通过无线检测设备监测电机的运行状态参数，并将电机的运行状态参数通过WIFI设备发送至控制器，便于用户远程对电机进行监测，用户在远程可以及时发现故障电机，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例的所述无线检测设备与所述控制器之间通过ZigBee无线连接。

通过将无线检测设备与控制器之间以及控制器与无线监测主机之间进行无线连接，对电机进行远程监控，便于监测装置的安装以及维护，降低监测装置的生产成本。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例的所述控制器还包括：稳压器以及通信串行接口，所述通信串行接口以及所述稳压器均设置在所述控制器上，所述稳压器的一端与所述通信串行接口连接，所述稳压器的另一端与所述WIFI设备连接。

稳压器的设置，可以为控制器中不同的部件进行供电，可以将电压进行升压以及降压，提高控制器的可靠性，便于用户安装以及维护，降低生产成本。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例的所述稳压器的型号为AMS1117。

实施例5

在实施例1的基础上，本实施例的所述WIFI设备的型号为ESP8266EX，所述控制器的型号为CC2530。

通过将无线检测设备与控制器之间以及控制器与无线监测主机之间进行无线连接，对电机进行远程监控，便于监测装置的安装以及维护，降低监测装置的生产成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。