一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電機設備溫度監(jiān)測技術領域，特別是涉及一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電機在運行過程中，溫度過高會導致絕緣體老化，縮短電動機的使用壽命，甚至會使絕緣損壞而發(fā)生燒毀電機的事故，故必須連續(xù)地監(jiān)視溫度。同時，因傳統(tǒng)有線監(jiān)控有布線困難、維護成本高等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，能夠在不影響電機工作的情況下，實現(xiàn)對溫度的監(jiān)測。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括管理單元、無線傳輸單元及數(shù)據(jù)采集單元，所述無線傳輸單元用于連接管理單元和數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)控服務器、模數(shù)轉換器和多個溫度傳感器；所述多個溫度傳感器分別通過各自的模數(shù)轉換器與各自的監(jiān)控服務器相連；所述監(jiān)控服務器用于接收模數(shù)轉換器的數(shù)據(jù)；所述無線傳輸單元用于將監(jiān)控服務器收到的數(shù)據(jù)傳輸至所述管理單元；所述管理單元根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷電機是否正常，當判斷結果為不正常時，向電機發(fā)出停止指令。
[0005]所述無線傳輸單元包括管理站點、接收節(jié)點和控制站點；所述管理站點與管理單元有線連接；所述控制站點與監(jiān)控服務器有線連接；所述接收節(jié)點用于實現(xiàn)管理站點與控制站點之間的通信。
[0006]所述無線傳輸單元還包括中繼接收點和中繼站點；所述中繼接收點和中繼站點組成中繼器，用于延長網(wǎng)絡傳輸距離。
[0007]所述管理單元為工控機。
[0008]所述數(shù)據(jù)采集單元還包括有源低通濾波器，所述低通濾波器位于模數(shù)轉換器和溫度傳感器之間，用于過濾干擾信號。
[0009]所述溫度傳感器為鉑熱電阻傳感器，安裝在電機排風口處。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:
[0012]本發(fā)明基于無線網(wǎng)絡控制更加適用于環(huán)境復雜的工業(yè)環(huán)境。隨著數(shù)據(jù)傳輸量的提高以及鋪設有線線路成本和難度的增加，有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)木窒扌栽絹碓酱?。在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，往往采樣環(huán)境惡劣，采用無線的控制系統(tǒng)可以規(guī)避惡劣環(huán)境帶來的生產(chǎn)風險，使生產(chǎn)過程更加安全、方便。
[0013]本發(fā)明針對已有電機系統(tǒng)進行設計，無需改造或拆卸電機設備，外接監(jiān)測系統(tǒng)，不使用工廠生產(chǎn)線路，安全性高。利用鉑電阻作為溫度傳感器，測溫范圍大，適用環(huán)境廣。本發(fā)明中的無線網(wǎng)絡模塊、控制器模塊、ADI模塊均為成品模塊，搭建方便，省時省力。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0015]圖2是鉑熱電阻阻值與溫度的曲線關系圖；
[0016]圖3是實施方式中主程序流程圖；
[0017]圖4是實施方式中中斷程序流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0019]本發(fā)明的實施方式涉及一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，包括管理單元、無線傳輸單元及數(shù)據(jù)采集單元，所述無線傳輸單元用于連接管理單元和數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)控服務器、模數(shù)轉換器和多個溫度傳感器；所述多個溫度傳感器分別通過各自的模數(shù)轉換器與各自的監(jiān)控服務器相連；所述監(jiān)控服務器用于接收模數(shù)轉換器的數(shù)據(jù)；所述無線傳輸單元用于將監(jiān)控服務器收到的數(shù)據(jù)傳輸至所述管理單元；所述管理單元根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷電機是否正常，當判斷結果為不正常時，向電機發(fā)出停止指令。其中，模數(shù)轉換器用于實現(xiàn)數(shù)字量和模擬量的相互轉化。所述數(shù)據(jù)采集單元還包括有源低通濾波器，所述低通濾波器位于模數(shù)轉換器和溫度傳感器之間，用于過濾干擾信號。
[0020]采用圖示無線網(wǎng)絡搭建方式可以使控制系統(tǒng)、控制活動不受空間位置的局限，更加適用于條件惡劣的工業(yè)環(huán)境中。同時，僅在管理單元與監(jiān)控服務器之間采用無線連接，溫度對象與監(jiān)控服務器之間仍采用有線連接的方式可以在一定程度規(guī)避無線傳輸過程中數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)出錯的風險。
[0021]所述無線傳輸單元包括管理站點MST、接收節(jié)點AP和控制站點CST ;所述管理站點MST與管理單元有線連接；所述控制站點CST與監(jiān)控服務器有線連接；所述接收節(jié)點AP用于實現(xiàn)管理站點MST與控制站點CST之間的通信。所述無線傳輸單元還包括中繼接收點RAP和中繼站點RST ;所述中繼接收點RAP和中繼站點RST組成中繼器，用于延長網(wǎng)絡傳輸距離。
[0022]本實施方式中，所述管理單元為工控機。工控機裝有適用于控制器的編程軟件，用以將算法寫入控制器中。在無線溫度監(jiān)測過程中，可以通過監(jiān)控顯示窗口查看無線網(wǎng)絡傳送過來的電機溫度信息，用以判斷電機是否運行正常，當判斷結果為不正常時，可以向電機發(fā)出停止指令。
[0023]本實施方式中的無線控制網(wǎng)絡是由分別與相應模塊相連接的無線收發(fā)節(jié)點組成。通過訪問接收方的無線節(jié)點IP地址實現(xiàn)無線網(wǎng)絡連接并進行相應的數(shù)據(jù)傳輸。無線網(wǎng)絡模塊(FX-DS540-APDL2-U)是一個小的無線局域網(wǎng)接入點，它符合無線局域網(wǎng)標準協(xié)議:IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.1lg0該模塊功能多樣，例如先進的安全功能支持 WPA(Wi_Fi Protected Access)、WDS(Wireless Distribut1n System)功能和QoS(Quality of Service)等。電源的供電方式包括連接交流電源適配器或通過以太網(wǎng)進行供電，允許使用符合IEEE802.3af協(xié)議的設備通過網(wǎng)線供電。
[0024]監(jiān)控服務器(SVR_MMF2(FIT))可實現(xiàn)通過頁面瀏覽器實現(xiàn)遠程監(jiān)測的功能，可以監(jiān)測實際系統(tǒng)中的每一步操作及參數(shù)變化。該監(jiān)控服務器能夠使遠程監(jiān)控系統(tǒng)快速、低耗地工作，實現(xiàn)例如:通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控I/O數(shù)據(jù)、I/O數(shù)據(jù)非正常警報、任務分流、收發(fā)電子郵件、數(shù)據(jù)錄入等，并且能夠配合不同廠商的PLC、CONTEC系列的I/O控制單元和其他類似設備。系統(tǒng)中的監(jiān)控服務器與ADI模塊通過內(nèi)部端口直接連接在一起。ADI模塊(ADI12-8 (FIT) GY)將從溫度對象上采集到的信息轉換為數(shù)字量輸入控制器，可實現(xiàn)8通道12位數(shù)模轉換。
[0025]溫度傳感器將溫度信息轉換為O?1V的電壓信號輸出。本實施方式中，選用PTlOO作為溫度傳感器測量電機溫度，組成傳感器網(wǎng)絡。鉑金屬的長期穩(wěn)定性、可重復操作性、快速響應及較寬的工作溫度范圍等特性使其能夠適合多種應用。因此，鉑電阻100是溫度測量中最穩(wěn)定的標準器件。應用范圍非常之廣泛。并且價格低廉，安裝方便。為了不影響電機正常工作，將溫度傳感器安裝于電機排風口處，不僅能有效測量溫度，同時也避免了拆卸電機，重新布線等的問題。圖2是鉑熱電阻阻值與溫度的曲線關系圖。
[0026]當溫度傳感器檢測到溫度信號后，經(jīng)過AD模塊、監(jiān)控服務器MMF將數(shù)據(jù)經(jīng)過WiFi網(wǎng)絡傳輸至工控機，工控機可以實現(xiàn)溫度信息實時顯示、儲存、查詢、報警等功能，最終通過人工控制電機運行狀態(tài)?？紤]到整個監(jiān)測系統(tǒng)的供電需要，可使用工廠照明系統(tǒng)電源提供供電，有效隔離電機運作網(wǎng)絡。
[0027]本實施方式中的軟件由主程序、定時中斷程序與串口中斷程序組成。溫度數(shù)據(jù)采集及發(fā)送在定時中斷程序中實現(xiàn)。主程序流程見圖3。串口中斷程序功能為接收由上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)采集周期以及開始、停止指令，具體流程見圖4。
【主權項】
1.一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括管理單元、無線傳輸單元及數(shù)據(jù)采集單元，其特征在于，所述無線傳輸單元用于連接管理單元和數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)控服務器、模數(shù)轉換器和多個溫度傳感器；所述多個溫度傳感器分別通過各自的模數(shù)轉換器與各自的監(jiān)控服務器相連；所述監(jiān)控服務器用于接收模數(shù)轉換器的數(shù)據(jù)；所述無線傳輸單元用于將監(jiān)控服務器收到的數(shù)據(jù)傳輸至所述管理單元；所述管理單元根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷電機是否正常，當判斷結果為不正常時，向電機發(fā)出停止指令。2.根據(jù)權利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸單元包括管理站點、接收節(jié)點和控制站點；所述管理站點與管理單元有線連接；所述控制站點與監(jiān)控服務器有線連接；所述接收節(jié)點用于實現(xiàn)管理站點與控制站點之間的通?目O3.根據(jù)權利要求2所述的基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸單元還包括中繼接收點和中繼站點；所述中繼接收點和中繼站點組成中繼器，用于延長網(wǎng)絡傳輸距離。4.根據(jù)權利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述管理單元為工控機。5.根據(jù)權利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括有源低通濾波器，所述低通濾波器位于模數(shù)轉換器和溫度傳感器之間，用于過濾干擾信號。6.根據(jù)權利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器為鉑熱電阻傳感器，安裝在電機排風口處。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于無線網(wǎng)絡的電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括管理單元、無線傳輸單元及數(shù)據(jù)采集單元，所述無線傳輸單元用于連接管理單元和數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)控服務器、模數(shù)轉換器和多個溫度傳感器；所述多個溫度傳感器分別通過各自的模數(shù)轉換器與各自的監(jiān)控服務器相連；所述監(jiān)控服務器用于接收模數(shù)轉換器的數(shù)據(jù)；所述無線傳輸單元用于將監(jiān)控服務器收到的數(shù)據(jù)傳輸至所述管理單元；所述管理單元根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷電機是否正常，當判斷結果為不正常時，向電機發(fā)出停止指令。本發(fā)明能夠在不影響電機工作的情況下，實現(xiàn)對溫度的監(jiān)測。
【IPC分類】G01K7/18
【公開號】CN105067140
【申請?zhí)枴緾N201510470360
【發(fā)明人】周武能, 孫雨晴, 馬俊卿, 李倩倩, 錢煒, 周琳
【申請人】東華大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月4日