[发明专利]一种锭速传感器、物联网锭速监控系统及方法

说明书

本发明公开了一种锭速传感器、物联网锭速监控系统及方法。本发明包括锭速传感器、通信系统、云端服务器和上位机四个单元。其中锭速传感器设置在纺纱设备的每个锭位上，通过红外传感器监测锭速状态，并通过通信系统从云端服务器获得远程计算机上管理员设置的锭速预值来对监测所得数据进行处理。应对于不同的锭速状态，锭速传感器会进行不同的响应，同时通过通信系统来将处理所得锭速状态数据上传至云端服务器，再通过上位机呈现给管理员。本发明将监测所得的锭速状态数据在锭速传感器本地处理，减少了云端服务器的计算负担，同时将传感器与物联网结合，与上位机连接，实现了远程对多个车间设备进行管理。

技术领域

本发明专利属于纺织机械技术领域，尤其涉及一种锭速传感器、物联网锭速监控系统及其工作方法。

背景技术

纺织行业作为我国的一个重要支柱产业，与人民的生活息息相关，同时也是我国国际竞争力的主要优势，对激励市场、增加出口、提高就业率、提高收入等方面起重要作用。

包覆丝机、直捻机和倍捻机等纺织设备主要采用电机-龙带结构传动，加捻作为其中重要的工序，直接影响纱线的质量。根据行业规范，纱线捻度误差超过3％将视为不合格，其中锭子转速是影响纱线捻度的主要因素。由于设备长期运转，电机与龙带、龙带与锭子之间存在打滑，锭子转速偏离理论值，严重影响纱线的质量。每台设备通常都在百锭以上，如单层倍捻机128锭，双层256锭，包纱机320锭(双层)。对电机或龙带速度检测不能很好的表明每个锭子的转速，但由于锭位多，将所有锭位速度信号传给主控面板，会给主控芯片带来很大的计算压力，严重影响主控芯片的控制的实时性。基于此类问题，纺织行业需要一种能够对锭速本地处理分析的锭速传感器。

纺织信息化推进多年，在企业管理信息化、产品设计数字化等领域取得一些进展，但在生产制造和物流管理自动化等领域才刚刚起步。移动互联技术的出现和发展，一系列相关技术的应用加强了在线实时采集和处理数据的能力，为解决这些难题提供了一条有效的路径。物联网是指通过射频识别、红外传感器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的使用能让纺织的生产和物流可有效实现更加精细和动态的管理，提高生产效率和资源利用率，提高行业整体信息化水平。因此，物联网和传统纺织行业的有效结合，会是纺织行业未来发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锭速传感器、物联网锭速监控系统及其工作方法，能够单独对锭速进行分析处理。

第一方面，本发明提供一种锭速传感器，其包括壳体、集纱头(5)和红外传感器。集纱头(5)安装在壳体上。集纱头(5)上设置有过纱孔。红外传感器安装在壳体上；当纱线在过纱孔内打圈时，纱线持续经过红外传感器的红外检测线。

作为优选，所述的红外传感器包括红外发射器(6)和红外接收器(7)。红外发射器(6)、红外接收器(7)均安装在壳体的底部，且分别位于集纱头(5)的过纱孔正下方的两侧。

作为优选，本发明一种锭速传感器还包括无线通信模块(10)，用以向网关或上位机发送数据。

作为优选，所述的红外传感器的输出信号通过信号预处理模块连接到处理器。

作为优选，在使用过程中，集纱头(5)设置在被测锭子的正上方。集纱头(5)上的过纱孔轴线与被测锭子的转动轴线重合。

第二方面，本发明提供一种物联网锭速监控系统，其包括前述的锭速传感器、通信系统、云端服务器和上位机。纺纱设备的每个锭子上都设置有一个锭速传感器；所述的通信系统包括网关和多个无线通信模块；每个锭速传感器均对应配备一个无线通信模块；一台纺纱设备对应一个网关，无线通信模块从网关下载锭速预值和允许差异范围；无线通信模块在管理员请求更新数据或锭速传感器检测到锭速异常时，向网关上传锭速状态数据；锭速状态数据包括锭速、锭速差异率、锭速状态和传感器编码。网关将锭速状态数据上传到上位机；上位机再将锭速状态数据上传到云端服务器。