[发明专利]一种振动数据无线同步采集方法、系统及振动监测系统

说明书

本发明公开了一种振动数据无线同步采集方法、系统及振动监测系统，方法包括：向多个无线振动传感器周期性广播发送同步采集广播消息，同步采集广播消息包括同步采集时间、当前消息的时间戳；被唤醒的传感器扫描接收同步采集广播消息；各传感器存储其唤醒后第一次接收到的同步采集广播消息，并利用其中时间戳来校准各自的传感器本地时间或本地同步采集时间；各传感器比较两者的时间间距大于广播周期，则继续接收同步采集广播消息，以用来校准并存储传感器本地时间和本地同步采集时间；若两者时间间距小于或等于广播周期，则各传感器停止接收广播消息，并启动定时，直至到达当前最新的本地同步采集时间，则传感器开始进行数据采集。

技术领域

本发明涉及振动监测领域，尤其涉及一种振动数据无线同步采集方法、系统及振动监测系统。

背景技术

振动监测和振动分析是旋转类机械设备故障运行状态监测和故障诊断最常用和有效的方法，当前采集振动数据的传感器和采集终端的数据传输方式分有线或无线两种，其中，有线传输方式可以设置更短的采集间隔、更长的数据长度、以及容易实现同步采集，但存在布线和施工麻烦的问题；无线传输方式无需布线，安装简单，但由于电池功耗和无法直接控制原因，采集时间间隔较长、数据长度受限。

相较有线传输方式而言，无线传输方式要实现同步采集的难度大很多。

无线传感器和采集终端之间的同步方法常有GPS时钟同步法和协议同步法，其中，GPS时钟同步法需要额外增加GPS芯片，需要额外增加电量消耗和成本；而协议同步法如公开号为CN110366240A的中国专利申请提出了一种传感器和每个采集节点通过单向通行链路的命令发送和回复时间差来计算每个传感器链路的传输时间，然后根据所有传感器的传输时间计算时间补偿，再根据补偿时间顺序依次发送同步采集命令进行同步采集，其缺陷为传感器节点数量多、网络信号差或受干扰严重的时候，尤其是zigbee处于和WiFi、蓝牙共用的2.4G频段，很容易受到手机、WiFi路由器的干扰而导致无线信号质量很差，导致无线丢包，由于丢包具有随机性，计算的传输时间延时则很可能会不准，从而影响到同步采集的准确性。另外，在传感器节点很多时，把每个传感器依次连接并发送同步采集命令，可能会需要很长的时间，影响到同步采集效果，甚至在一个或多个传感器因电池低电压等原因导致无法连接成功，也会影响同步采集的效果。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需GPS芯片的振动数据无线同步采集方法和采集系统，利用无线广播协议，可以达到微秒级别的同步采集效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种振动数据无线同步采集方法，在无需GPS芯片的条件下，通过以下步骤进行多个无线振动传感器的同步数据采集：

向多个无线振动传感器每间隔预设的广播轮次周期地广播发送同步采集广播消息，所述同步采集广播消息包括同步采集时间、当前消息的时间戳，其中，所述同步采集时间晚于所述时间戳；

被唤醒的无线振动传感器扫描接收所述同步采集广播消息；

各个无线振动传感器存储其唤醒后第一次接收到的同步采集广播消息，并利用所述同步采集广播消息中的时间戳来校准各自的传感器本地时间或更新本地同步采集时间；

各个无线振动传感器比较当前本地时间与当前同步采集时间，若其时间间距大于所述广播轮次周期，则继续扫描接收所述同步采集广播消息，同时利用新的同步采集广播消息来校准传感器本地时间和本地同步采集时间，并存储更新后的本地时间和本地同步采集时间；