[发明专利]一种大型回转设备的智能数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业现场装置技术领域，具体涉及一种大型回转设备智能数据采集装置。

背景技术

在能源矿产工业化技术领域，大型回转设备应用广泛，传统的采集装置存在着上述技术的不足。

大型回转设备在能源产业领域中占用重要地位，因为回转设备存在的高温、高粉尘、强干扰等原因，大型回转设备的监测存在着很大难度，许多情况下仍沿用原有的人工巡检手段。数据采集装置的发展为远程监测提供了有效途径，但传统远程数据采集装置设备是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。中国目前的市场主要由各大跨国巨头所占领，国产采集装置近几年的市场份额也有所提高，产品也日渐成熟，但总体水平较低，智能化程度不高，品质有待提高，没有形成规模型产业，对新技术、新理念的应用更是存在明显的滞后：

1. 传统采集装置针对性不强，构造相对单一，在特殊背景下没有应用基础。传统采集装置只有一个硬件模块，其输入信号主要为典型的工业信号，如4～20mA电流信号或0～10V，这种采集装置通用性强。但因为硬件模式及设计思想的局限，在很多场合下，如大型回转设备的监控方面没有用武之地。

2. 传统采集装置一般采用GPRS进行数据传输，信道利用率低，数据量传输少，没有图像的传输在远程监控中，对数据的实时性没有较高的要求，因为采集装置的采集主体为有线信号，其路数有限，数据量也较少，也没有图像传输。

3.传统测温方式在工业环境存在着多种弊端。温度测量约占整个传感器参数测量总量的一半左右，传统的温度测量采用接触式温度传感器，其不能直接测量回转体的温度，并且安装较麻烦，并且有些回转体一米内辐射温度可达200℃，大大超出了传感器或测量仪的工作温度上限。

4.传统采集装置控制功较薄弱且组网能力差。采集装置一般只采不控或者控制功能薄弱，因为远程控制存在着极大的不确定性，容易产生危险动作，实时性也较差，尤其在采用GPRS方式进行通信时一般都采用数据定时采集，定时发送的方式，没有控制功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能数据采集装置，除能够实现普通模拟量及数字量的采集功能外，并且在装置扩展了小型无线网络，可以进行多节点非接触式红外测温（数字节点），还可以对现场图像进行采集，采集后的数据及图像经GPRS传至监控上位机（也可通过总线方式传输），也可以传至用户手机，上位机或手机也可以主动索取图像或传感器数据。同时，对大型回转体实现了一种旋转式红外测温加定点红外测温方法（定点红外测温可用于特殊区域或死区温度测量）。并且其配置多个标准工业输入输出接口（一般基于GPRS传输的采集装置不配备此接口），有利于信号进一步处理。智能采集装置具有测量实用性强、应用方便灵活、便于组网等特点。充分克服了现有技术的不足。

本发明设计的技术方案是：一种大型回转设备智能数据采集装置，包括定点红外测温模块1（1）、主模块（2）、图像采集模块（3），定点红外测温模块2（4），与旋转测温模块（5）。定点红外测温模块1（1）、定点红外测温模块2（4）的输出/输入端通过无线方式与主模块（2）输出/输入端相连；主模块（2）输出/输入端通过无线方式与旋转测温模块（5）输出/输入端相连；主模块（2）输出/输入端通过有线方式和图像采集模块（3）输出/输入端相连；主模块（2）通过GRPS与上位机双向通信。

所述主模块，以ARM芯片LPC2132作为主控制芯片，主模块首先负责对标准有线工业信号的采集（标准模拟量及开关量），其次，通过小型传感网收集各无线模块的温度参数或进行图像数据采集，再有，根据上位机或手机命令，控制各无线模块，驱动执行机构，采集、校验、处理及打包各类数据，并通过GPRS方式返回上位机，并保持GPRS连接。在设计中，除标准工业信号外，测量参数中还包括了两路定点红外测温信号、六路旋转红外测温信号及三路图像信号，因为图像信号流量较大，所以设计为可以选择性采集。

所述图像采集模块可分为采集部分及驱动部分，采集部分以VC0706DSP为处理芯片，采集、压缩图像并送至主模块，驱动部分即二维舵机云台，可预设其平面及俯仰位置，从而采集不同角度的图像。

所述定点红外测量模块1、2，硬件结构相同，主控芯片采用C8051F330贴片式芯片，实现定点红外温度检测，并通过无线方式把温度信息传送到主模块。

所述旋转测量模块，主控芯片采用C8051F330贴片式芯片，当以无线方式接收到主模块命令后，驱动云台进行旋转式多点温度采集，并通过其无线单元将采集到的温度数据返回给主模块。