[实用新型]三轴振动加速度GPRS无线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械振动测量技术，特别涉及一种用于地铁，汽车，动力机械等的X,Y,Z三轴振动加速度的GPRS无线测量装置。

背景技术

地铁，汽车，动力机械的振动信号包含了设备运行状态是否安全的重要信息。当前市场上常见的三轴振动测量仪器，由于人为或环境的影响，现场布线会导致测量的偏差，特别是对粉尘、噪声污染严重，以及核辐射等人员不宜进入的危险场合，测试更是困难。为了实现对机械设备运行状态的异地无线监控，本实用新型采用MEMS（微机电系统）三轴加速度传感器采集机械设备的X,Y,Z三轴振动加速度信号。并利用GPRS无线通信模块将信号传递到远程异地的Internet服务器上。与当前市场上常见的三轴振动测量仪器相比，具有无线异地测量功能，省去了现场布线的工作，适用于粉尘、噪声污染严重，以及核辐射等人员不宜进入的危险场合，具有良好的社会经济效益。

发明内容

本实用新型是针对动力机械的振动信号安全检测的问题，提出了一种三轴振动加速度GPRS无线测量装置，采用MEMS（微机电系统）三轴加速度传感器采集机械设备的X,Y,Z三轴振动加速度信号。并利用GPRS无线通信模块将信号传递到远程异地的Internet服务器上，实现异地检测的目的。

本实用新型的技术方案为：一种三轴振动加速度GPRS无线测量装置，三轴振动加速度传感器采集机械设备的X,Y，Z三个方向上的振动加速度信号后，通过I2C总线送入C8051单片机，C8051单片机接收并处理振动加速度信号，C8051单片机输出信号通过串口发送到GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块将接收的数据发送到GPRS无线通信网络，GPRS无线通信网络接收数据后通过无线网关将测量数据传递到监控室内的Internet服务器终端。

所述MEMS三轴振动加速度传感器采用14位分辨率的低功耗、电容式型号为MMA8451Q的MEMS三轴振动加速度传感器。

所述C8051单片机通过RS-232交叉线与GPRS无线传输模块连接，GPRS无线传输模块自带串行通信接口，可直接将单片机发送的串口数据转换成TCP/IP数据包进行传送。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型三轴振动加速度GPRS无线测量装置，具有无线异地测量功能，省去了现场布线的工作，解决了危险场合检测的安全问题，具有良好的社会经济效益。

附图说明

图1为本实用新型三轴振动加速度GPRS无线测量装置结构示意框图；

图2为本实用新型三轴振动加速度GPRS无线测量装置中Internet服务器端软件流程图；

图3为本实用新型三轴振动加速度GPRS无线测量装置中Internet服务器软件实际运行界面图。

具体实施方式

如图1所示三轴振动加速度GPRS无线测量装置结构示意框图，电容式MEMS三轴振动加速度传感器1采集机械设备的X,Y，Z三个方向上的振动加速度信号，通过I2C总线与C8051单片机2进行通信。C8051单片机2接收加速度信号，通过TX，RX串行引脚发送到GPRS无线传输模块3。最后，型号为WG8010的GPRS无线传输模块3将数据发送到GPRS无线通信网络4，并通过GSM移动通信运行商的无线网关将测量数据传递到监控室内的Internet服务器终端5。

本装置采用14位分辨率的低功耗、电容式型号为MMA8451Q的MEMS三轴振动加速度传感器1采集机械设备的振动加速度信号。MMA8451Q将采集的振动加速度值存储于地址为0x01～0x06的寄存器中，X，Y，Z加速度值分别占两个寄存器，分别为高字节和低字节。MMA8451Q传感器通过I2C数字接口与C8051单片机2连接，具有±2g/±4g/±8g的可选量程。我们选择±2g量程，加速度分辨率0.25mg，满足机械设备振动测试的一般要求。C8051单片机2通过RS-232交叉线与GPRS无线传输模块3连接，WG8010模块提供了串行通信接口，可直接将单片机发送的串口数据转换成TCP/IP数据包进行传送。

本装置为异地无线数据采集系统，操作人员用手机向GPRS无线通信网络4发送“LINK”短信指令，经单片机识别后进行网络连接，连接成功后向Internet服务器终端5发送机械设备的X，Y，Z三轴振动加速度数值。Internet服务器终端5采用TCP/IP套接字编程。202.120.222.120是Internet服务器的IP地址，1024为该应用的端口号。