[发明专利]一种基于5G通信的无线振动监测装置及其工作方法

说明书

本发明公开的一种基于5G通信的无线振动监测装置及其工作方法，属于转动设备振动测量及信号传输技术领域。包括振动测量装置、键相测量装置、天线、箱体以及设在箱体内的信号接收处理单元、5G传输模块和电源模块；振动测量装置和键相测量装置分别设在轴的监测位置，并通过连接线与信号接收处理单元连接；信号接收处理单元与5G传输模块连接，5G传输模块与天线连接；所述无线振动监测装置通过电源模块供电。本发明的布设简便、安装和维护成本低，可靠性高，信号的传输速率高、连接范围广。

技术领域

本发明属于转动设备振动测量及信号传输技术领域，具体涉及一种基于5G通信的无线振动监测装置及其工作方法。

背景技术

发电系统常用仪表通讯一般采用长度不等的有线线缆，通过设计好的线缆桥架将大量的采集信号以规划的布局及走向从现场传输至DCS的I\O卡件，再将卡件置于控制机柜内，由串行总线连接至计算机进行协调控制与管理。在机组投产后对设备的改造和增设而言，冗长的线缆布局及走向，以及备设的卡件容量，增大了现场施工改造和增设的不确定性，从而增加设备改造投资金额。

现有火力发电厂辅机系统振动在线检测(监测)系统通常采用有线连接设计，其有线布置方案的缺陷主要有以下几点：1)需要计算振动信号卡件使用数量以及机柜容量和备用数量；2)需要对现场设备振动信号的传输线缆走向及长度等进行总体规划、布置、采购及安装；3)安装期间，施工单位需要按设计的线缆桥架，对线缆进行系统布线工作。同时还需要对其他线缆进行保护工作，以防止施工期间破坏电缆的绝缘层；4)施工过程必须在机组停机后进行，以保证机组整体设备安全；5)机组投产后，要定时对线缆线路进行维护、检修。

发明内容

为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种基于5G通信的无线振动监测装置及其工作方法，布设简便、安装和维护成本低，可靠性高，信号的传输速率高、连接范围广。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种基于5G通信的无线振动监测装置，包括振动测量装置、键相测量装置、天线、箱体以及设在箱体内的信号接收处理单元、5G传输模块和电源模块；振动测量装置和键相测量装置分别设在轴的监测位置，并通过连接线与信号接收处理单元连接；信号接收处理单元与5G传输模块连接，5G传输模块与天线连接；所述无线振动监测装置通过电源模块供电。

优选地，振动测量装置为三轴向振动测量装置。

优选地，键相测量装置为频闪键相测量装置。

优选地，信号接收处理单元包括信号放大模块、零点校正模块、线性化处理模块、补偿电路模块、误差修正模块、滤波模块和A/D模块，信号放大模块的一端分别与振动测量装置和键相测量装置连接，另一端与零点校正模块连接，零点校正模块与线性化处理模块连接，线性化处理模块与补偿电路模块连接，补偿电路模块与误差修正模块连接，误差修正模块与滤波模块连接，滤波模块与A/D模块连接，A/D模块与5G传输模块连接。

优选地，天线通过球铰座与箱体外壁连接，并通过信号线与5G传输模块连接。

优选地，箱体内壁设有电磁屏蔽层。

优选地，电源模块包括电源转接头和可拆卸的备用充电电池，电源转接头与厂用电连接。

优选地，箱体上设有连接线接口和扩展接口，振动测量装置和键相测量装置分别与对应连接线接口的输入端连接，连接线接口和扩展接口的输出端均与信号接收处理单元连接。

优选地，箱体上设有若干散热翅片。

本发明公开的上述基于5G通信的无线振动监测装置的工作方法，包括：

振动测量装置和键相测量装置对轴的振动和键相进行持续测量，并将测量到的信号通过连接线传输至信号接收处理单元，经信号接收处理单元处理后发送至5G传输模块，再经由天线传输至5G信号基站。