[发明专利]用于活套区冷轧带钢跑偏检测的自供电无线传感器节点

说明书

技术领域

本发明涉及系统检测领域，更具体而言，涉及一种用于活套区冷轧带钢跑偏检测的自供电无线传感器节点。

背景技术

在带钢的生产中，设备、来料、工艺以及操作上的问题都会引起带钢跑偏。带钢跑偏会给生产带来很大的危害，影响带钢的质量，使得钢卷边缘参差不齐。跑偏严重时会对设备造成损坏，严重影响生产正常进行，造成重大经济损失。

由于冷轧带钢生产线上的纠偏系统能力有限，因此，在带钢偏移量较小时能够尽早检测到带钢跑偏现象，并及时将报警状态传送给纠偏控制系统，对避免重大事故的发生、提高产品质量、提高生产效率，保障生产安全等都具有重要的意义。

在活套区域，活套小车是检测冷轧带钢是否跑偏的最佳位置。但活套小车处于运动状态，因此，以线缆方式供电及传送信号的方式难以适用。一般的无线传感器节点监测节点都采用电池供电，但是受功耗的影响，电池供电存在电池更换困难、无法连续监测等局限性，影响检测系统的稳定性和连续性。

发明内容

为了解决现有技术中无线传感器节点布线难，系统功耗大、电池更换困难等问题，实现节点对带钢位置长期方便灵活的监测，本发明提供了一种自供电型无线传感器节点，持续为传感器供电，避免频繁地更换电池，实现了传感器的连续稳定作业。

本发明的技术方案如下：

一种用于活套区冷轧带钢跑偏检测的自供电无线传感器节点，其特征在于：

包括动能获取机构（2）、发电机（1）、电路（102）、铅酸蓄电池（103）、电源管理模块和传感器（104），所述动能获取结构（2）的输入端与活套小车的滚筒（100）摩擦传动，所述动能获取结构（2）的输出端与所述发电机（1）相连并驱动所述发电机（1）发电；所述电路（102）对所述发电机（1）发出的电进行处理，并向所述传感器（104）供电；所述传感器（104）用于对带钢是否跑偏进行检测并通过电路（102）将检测信号通过无线传输的方式发出，所述传感器（104）安装在带钢边缘位置。

进一步的，所述动能获取机构（2）包括摩擦轮（3）、传动轴（4）、第一传动轮（5）和第二传动轮（6），所述摩擦轮（3）与所述活套小车的滚筒（100）摩擦接触，所述摩擦轮（3）通过传动轴（4）带动所述第一传动轮（5）转动，所述第一传动轮（5）与所述第二传动轮（6）配合传动，所述第二传动轮（6）带动所述发电机（1）发电。

进一步的，所述第一传动轮（5）上设置有橡胶圈（7），所述第二传动轮（6）为摩擦轴，所述第一传动轮（5）和所述第二传动轮（6）摩擦传动。

进一步的，所述活套小车的滚筒（100）与所述摩擦轮（3）之间的传动比为i_Ⅰ，所述第一传动轮（5）与所述第二传动轮（6）之间的传动比为i_Ⅱ，所述滚筒（100）与所述第二传动轮（6）之间的传动比为i=i_Ⅰ·i_Ⅱ，i≥110。

进一步的，还包括一双稳态机构，所述机构包括底座（8）、滑动架（9）、直线滚动导轨（10）、丝杠（11）、螺母（22）、滑块（23）及转动手轮（16）；所述旋转手轮（16）、丝杠（11）带着滑动架（9）在直线滚动导轨（10）上滑动，滑动架（9）另一端靠着第一弹簧（17）紧压产生压紧力，第一弹簧（17）的缓冲结构避免了由于刚性接触，滑动架（9）在底座（8）上的移动由直线滚动导轨（10）实现，滑动架（9）可在直线滚动导轨（10）上相对底座（8）直线移动，拧紧防松螺母（21）可以将丝杠位置固定，实现稳定的工作状态；

所述双稳态机构可实现所述发电机（1）在工作状态与非工作状态之间切换。

进一步的，还包括压紧机构，所述压紧机构由第一弹簧（17）、滑动架（9）、丝杠（11）等组成第一压紧装置，将所述摩擦轮（3）和所述活套小车的滚筒（100）弹性压紧；以及由发电机（1）、电机固定板（18）、电机挡板（19）、第二弹簧（20）组成第二压紧装置，将所述第二传动轮（6）与所述第一传动轮（5）弹性压紧；电机挡板（19）固定在滑动架（9）上，电机固定板（18）沿着滑动架（9）的斜槽轨道即弹簧的轴向移动，利用电机挡板（19）与第二弹簧（20）之间的预紧力将摩擦轴压紧在大带轮的橡胶圈（7）上。