[发明专利]一种基于NB-IoT的机电设备状态监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IoT的机电设备状态监测系统及方法。该系统包括基于NB‑IoT的无线传感器群组，NB‑IoT通信系统和状态监测平台，所述基于NB‑IoT的无线传感器群组包括多个基于NB‑IoT的无线传感器，所述基于NB‑IoT的无线传感器安装在被监测的机电设备上；所述NB‑IoT通信系统由运营商提供；所述状态监测平台包括NB‑IoT数据收发、监测数据整理、特征指标计算提取、自定义报警、多工况自主监测、采集控制等模块和数据库；所述状态监测系统用于分布广、测点多、距离远的机电设备群监测，可监测各设备的运行状态、异常状态及故障信息，并提供实时分级报警，覆盖范围广、连接能力强、传感器功耗低，大大提高了被监测设备的可靠性、安全性、可用性，降低设备维护维修费用。

技术领域

本发明涉及机电设备状态监测领域，具体涉及一种基于NB-IoT的机电设备状态监测系统及方法。

背景技术

机电设备在工业中应用广泛，常见的工业机电设备主要包括旋转机械类设备、液压/气动类设备等。随着工业生产规模的不断扩大，机电设备的种类和数量越来越多，结构也越来越复杂，机电设备呈现出大型化、精密化、复杂化、分布化的特点。大型机电设备的状态监测是保证设备安全、可靠、连续运行的关键因素之一，在提高机电设备可靠性、安全性、可用性的同时，也能有效降低设备维护维修费用。

在实际工业现场，机电设备呈现出分布性、集群化的特点，针对该特点，本发明提出了一种基于NB-IoT的机电设备状态监测系统及方法，可在低成本、高可靠性的前提下，实现高分散性工业场景下的无线状态监测，如化工厂、钢铁厂、造纸厂、风力发电场、光伏发电场等工业场景中的机电设备无线状态监测。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于NB-IoT的机电设备状态监测系统，该系统的监测对象为机电设备，应用场景为设备较为分散，且设备监测所需测点较多的工业场景，该系统可广泛应用于分布广、测点多、距离远的机电设备群的监测，大大提高了机电设备监测效率，以及抗环境干扰能力，降低了设备群监测成本。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统，基于NB-IoT技术的机电设备状态监测方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于NB-IoT的机电设备状态监测系统，包括基于NB-IoT的无线传感器群组、NB-IoT通信系统和状态监测平台；

所述基于NB-IoT的无线传感器群组包括多个基于NB-IoT的无线传器；

所述NB-IoT通信系统由电信运营商提供，该系统用于在基于NB-IoT的无线传感器和状态监测平台之间收发数据；

所述基于NB-IoT的无线传感器用于采集机电设备的状态监测数据，并通过NB-IoT网络将数据发送至状态监测平台，具体采样触发时间和采集策略由状态监测平台确定；

所述基于NB-IoT的无线传感器包括传感器件、信号调理模块、模数转换模块、微控制器模块、NB-IoT收发模块、储能供电模块；

所述状态监测平台包括NB-IoT数据收发模块、监测数据整理模块、特征指标提取模块、自定义报警模块、多工况自主监测模块、采集控制模块以及数据库；

所述NB-IoT收发模块由NB-IoT平台提供，系统通过NB-IoT的PC端平台获取或发送数据；

所述监测数据整理模块用于剔除所采集数据中的误采数据，同时按照具体被监测设备与测点之间的关系，将同一被监测设备的测点整理归类，按照设备号将有效监测数据存入数据库；

所述特征提取模块用于提取所采集数据的特征，这些特征用于分析机电设备的运行状态、设备性能状态、设备故障信息、故障模式以及故障严重程度；