[发明专利]一种基于物联网的工业系统故障分析装置

权利要求书

1.一种基于物联网的工业系统故障分析装置，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）的内部设置有内壳（2），所述外壳（1）与内壳（2）之间分别设置有第一复位弹簧（21）和第二复位弹簧（24），第一复位弹簧（21）固定于内壳（2）的两侧，且第二复位弹簧（24）固定于内壳（2）的上下端，所述内壳（2）的内部固定设置有元件安装板（10），所述元件安装板（10）包括数据采集模块、数据分析模块（16）、数据处理模块（17）、单片机（18）、呼叫模块（19）、数据输出模块和电源组件（15），所述外壳（1）的一侧安装有蜂鸣器（23），且蜂鸣器（23）与外壳（1）通过螺丝固定，所述蜂鸣器（23）的下端安装有报警灯（22），且报警灯（22）与外壳（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业系统故障分析装置，其特征在于：所述数据采集模块包括电涡流传感器（11）、加速度传感器（12）、磁电式转速传感器（13）、温度传感器（14）以及工业设备控制模块，且电涡流传感器（11）、加速度传感器（12）、磁电式转速传感器（13）和温度传感器（14）均与元件安装板（10）通过螺丝固定，所述外壳（1）的另一侧设置有通孔（7），且通孔（7）设置有三个，所述电涡流传感器（11）、加速度传感器（12）和磁电式转速传感器（13）的一端均设置有传感器接口（8），所述传感器接口（8）的内部安装有屏蔽线（9），且屏蔽线（9）穿过内壳（2）和通孔（7）延伸至外壳（1）的外部，所述温度传感器（14）的检测端与工业设备相贴合，其中：

电涡流传感器（11）：型号为EddyNCDT-3001，利用法拉第电磁感应原理通过探头线圈得到了电压与位移之间的线性关系，从而实现位移数据的检测，并将数据发送至数据分析模块（16）；

加速度传感器（12）：型号为SZ-ICP，利用被测物体产生振动的激振力作用于振动敏感元件，从而测量出激振力的大小，进一步计算得出加速度大小，并将数据发送至数据分析模块（16）；

磁电式转速传感器（13）：型号为CIJ-19200，通过传感器线圈的磁力线发生变化，在传感器线圈中产生周期性的电压，利用电压脉冲的信号间隔，实现速度的测量或键相的捕捉，并将数据发送至数据分析模块（16）；

温度传感器（14）：对于工业设备状态监测，在状态监测时主要考量实时温度、温差以及温度变化率三个物理量，而对于测量对象通常包括：轴温、轴承座温度、机壳温度以及电机绕阻温度，并将数据发送至数据分析模块（16）；

工业设备控制模块：采用LCM-120PLC芯片，对设备运行状态的数据进行周期提取，形成信息日志，并将数据发送至数据分析模块（16）。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业系统故障分析装置，其特征在于：所述数据采集模块与数据分析模块（16）通过数据网关相连接，其中：

数据分析模块（16）：用以根据设备的位移、加速度、转速、温度状态和设备的运行日志数据，选择需要调用的算法模块以及对应算法模块的配置参数，从而形成算法模块的调用信息；

数据网关：型号为ZGW-D1300，实现数据采集模块和数据分析模块（16）之间信息和流程的共享和管理。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业系统故障分析装置，其特征在于：所述数据处理模块（17）与数据分析模块（16）相连接，所述数据处理模块（17）包括数据评估模块、预处理模块、特征提取模块、特征构建模块、对比模块和云端服务器，其中：

数据评估模块：主要执行数据探索与质量评估；

预处理模块：对数据进行筛选，将重复的数据进行统一，减少后续处理压力；

特征构建模块：用以根据设备的位移、加速度、转速、温度状态和设备的运行日志数据，选择需要调用的算法模块以及对应算法模块的配置参数，从而形成算法模块的调用信息；

对比模块：利用云端服务器数据库数据算法分析模型对数据分析模块所获取的工业设备运行状态数据进行分析，进而对工业设备进行故障分析，并对工业设备的运行状态进行预测；

云端服务器：云端服务器数据库内部有为不同类型的工业设备分别建立数据算法分析模型，并根据工业设备在正常状态下的运行数据定义数据算法分析模型的参数范围。