[发明专利]一种机械故障诊断及预测性维护系统

说明书

本发明涉及一种机械故障诊断及预测性维护系统。系统至少包括传感终端、计算终端和云服务器。本发明提供的机械故障诊断及预测性维护系统通过传感终端对目标对象的高频振动加速度数据进行采集。传感终端将采集到的数据发送至计算终端进行处理。计算终端通过对传感终端采集数据的计算分析得出目标对象的有效振动速度、有效振动幅度、振动频谱等特征结果。计算终端将得出的特征结果上传到云服务器平台从而实现数字化的机械故障诊断及预测性维护。

本分案申请的原始基础是申请号为202111237623.7，申请日为2021年10月22日，发明名称为“一种基于智能运动传感终端的通用物体运动分析系统”的专利申请，其要求了申请号为2021104084063，2021104099158，2021104086069，2021104085225和2021104100583的专利申请的优先权，优先权日为2021年4月15日。

技术领域

本发明涉及传感器检测技术领域，尤其涉及一种机械故障诊断及预测性维护系统。

背景技术

随着传感器技术的发展，越来越多的传感器被使用。但传感器技术功能单一。在需要采集多种数据的情况下，通常采用设置多种传感器的方式或对一种传感器采集的数据进行数学分析得到多种数据。基于传感器检测的运动分析系统在机械故障诊断、地质灾害监测、海洋灾害监测、土木工程结构安全监测和输电线工程安全监测等领域都有大量应用。

例如，公开号为CN106840095A的专利公开了一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法，首先采用多个MEMS倾角传感器芯片测量重力加速度倾角数据，并利用白噪声叠加原理提高系统信噪比，再将每个轴的重力加速度值转换成角度值从而得到高精度的倾角值，为保证测量精度，在PCB板上绘制定位丝印，保证每个MEMS倾角传感器芯片的轴对齐。该发明专利只是针对多个倾角传感器芯片进行设计，属于同一种传感器配置多个，只能采集一种参数。该发明虽然提高了精度但不能同时采集多种参数。

公开号为CN103630170B的中国发明专利公开了一种便携式多传感器无线传输巡检仪，包括：嵌入式处理器、检测模块、通讯模块、电源模块、存储模块、交互单元；所述的检测模块，包括：温度传感器、转速传感器、振动测量模块；所述的通讯模块，包括：USB接口、ZigBee无线通讯模块；所述的ZigBee无线通讯模块，包括：ZigBee终端节点、ZigBee协调器；所述的交互单元，包括：键盘、显示屏；所述的检测模块、通讯模块、电源模块、存储模块、交互单元均与嵌入式处理器相连；所述的温度传感器采用的是非接触式红外温度传感器；所述的振动测量模块采用的是SD14N14振动传感器；所述的电源模块采用9v可充电电池；所述的存储模块采用的是Flash存储器；所述的温度传感器将数据通过IIC协议存入Flash存储器中；所述的嵌入式处理器通过uart串口协议将数据发送给ZigBee无线通讯模块。其工作流程为：首先通过非接触式红外温度传感器采集温度数据，然后将数据通过IIC协议存入EEPROM存储器中；然后转速传感器采集转速数据，然后利用定时计数计算出转速值，存入EEPROM存储器中；接着振动测量模块通过SD14N14振动传感器测量出振动数据，将测得的电压值经过放大、滤波、A/D转换处理，计算得到振动数据存入EEPROM存储器；最后嵌入式处理器通过uart串口协议将数据发送给ZigBee无线通讯模块，然后ZigBee无线通讯模块中的ZigBee终端节点将数据发送至ZigBee协调器，最终上传至服务器。

公开号为CN106253943B的专利公开了一种基于LoRa技术的传感器采集器，传感器采集器包括处理器及与处理器连接的数据采集功能单元、第二LoRa无线模块、第二定时器，采集器组件中的第一LoRa无线模块与传感器采集器中的第二LoRa无线模块进行无线通信连接。利用传感器采集器中第二LoRa无线模块自身的低功耗和高可靠性特点，并通过与处理器、数据采集功能单元的配合，通过断电、休眠、工作这三种状态的切换，降低每个传感器采集器的功耗，使每个功能模块在未使用的时候，处于断电或休眠状态，在保证可靠性的条件下，实现无线传感器的低功耗。