[实用新型]用于变转速设备监测的无线传感数据采集与智能诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据采集与处理技术领域，尤其是涉及一种用于变转速设备监测的无线传感数据采集与智能诊断系统。 

背景技术

许多大型关键设备通常都是在非恒速的条件下运行的，比如设备的启、停过程中，电机电压不稳定、转子负载变化等都会引起转速的波动。设备在启、停或转速波动条件下拾取的振动信号包含了丰富的系统特性和故障信息，对其进行分析更容易发现平常难以发现的系统缺陷及故障征兆。 

目前，传统的设备在线监测系统一般只用于监测平稳信号；另外，监测系统需要采集大量的现场实时数据，如温度、振动、应变、电压电流等，由于数据采集多采用有线传输或单一无线传输模式，要实现多物理量实时数据采集需要集中多个单一功能的设备组成一个体积庞大、机构复杂的系统；此外，由于工业现场环境的制约，上述系统的安装、调试非常困难，并且数据传输易受其他电波的干扰，稳定性差，从而导致数据采集、传输的不准确，实时性差；且无线数据传输受传输速率的影响也无法胜任多物理量实时海量数据的传输。 

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种无线传感数据采集与智能诊断系统，用于监测变转速设备。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种用于变转速设备监测的无线传感数据采集与智能诊断系统，包含无线发射端和无线接收端，其特征是：所述无线发射端与无线接收端采用WiFi无线通信连接。

所述无线发射端包含微处理单元及与微处理单元连接的数据采集单元、无线通信模块，所述的数据采集单元还连接有加速度传感器、位移传感器、温度传感器、应变传感器和SD卡。 

所述无线接收端为智能手机或平板电脑或PC机。 

所述数据采集单元由单片微处理器ATmega328及其数据接口的外围电路组成，负责采集信号和传输存储数据。 

所述微处理单元由32位AVR CPU核以及其内存组组成，负责使用智能融合算法处理采集到的数据。 

所述无线通信模块采用IEEE 802.11b/g标准，WEP 或WPA2个人加密方式进行无线通信。 

本实用新型的有益效果是：采用WiFi（IEEE802.11b/g标准）无线通信技术和Arduino开发环境，将变转速设备监测数据同步拾取到数据采集单元，然后通过将无线数据采集和微处理单元相集成，减少冗余数据的传输，最终提升整个系统的实时性和稳定性；另外，通过将Arduino开发环境和安卓系统相结合，实时数据可以直观显示在安卓智能手机或平板电脑或PC电脑上；本发明架构简单、成本低、安装方便，并可根据不同的测试对象和测试环境，进行重新架构。 

附图说明

图1是本实用新型的原理结构示意图。 

图2是本实用新型的智能融合算法流程框图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。 

如图1所示，一种用于变转速设备监测的无线传感数据采集与智能诊断系统，包含无线发射端和无线接收端，所述无线发射端与无线接收端采用WiFi无线通信连接。无线发射端包含微处理单元及与微处理单元连接的数据采集单元、无线通信模块，所述的数据采集单元还连接有加速度传感器、位移传感器、温度传感器、应变传感器和SD卡。无线接收端为智能手机或平板电脑或PC机。 

加速度传感器、位移传感器、温度传感器、应变传感器分别测量相应的物理量并将其放大。数据采集单元由单片微处理器ATmega328及其数据接口的外围电路组成数据采集的主体电路，负责采集信号和传输存储数据等。微处理单元由32位AVR CPU核以及其内存组组成，负责使用智能融合算法处理采集到的数据。无线通信模块采用IEEE 802.11b/g标准，WEP 或WPA2个人加密方式进行无线通信。使用电池为整个装置提供5伏直流稳压电源。 

如图2所示，本实用新型的智能融合算法流程框图，该算法数据融合过程分为三个阶段：（1）各传感器分别对测试对象进行数据采集，采集到的数据经FFT、包络分析等信号处理方法处理后进入数据特征库；（2）采用时频信号解调算法并结合数据挖掘算法从数据特征库中取出所需要数据信息，经过运算处理将冗余数据进行数据融合；（3）结合故障特征库，采用智能诊断专家系统对融合的数据进行诊断并获取最终结果。 

本实用新型采用WiFi（IEEE802.11b/g标准）无线通信技术和Arduino开发环境，将变转速设备监测数据同步拾取到数据采集单元，然后通过将无线数据采集和微处理单元相集成，减少冗余数据的传输，最终提升整个系统的实时性和稳定性。另外，通过将Arduino开发环境和安卓系统相结合，实时数据可以直观显示在安卓智能手机或电脑上。