[发明专利]一种多功能实时同步采集物联网网关

摘要

本发明涉及一种多功能实时同步采集物联网网关，针对机械设备故障诊断领域对信号同步采集的实际要求，避免因相位偏差严重影响机组故障监测诊断的效果，本物联网网关在具备广泛的接入能力和典型的管理、协议转换功能基础上，还具有可根据设备开停车状态预测转速、提前滤波与数据同步校正处理的突出功能；本物联网网关可实时采集传感器输出的各种物理量及电信号，包括温度、压力、流量、加速度、速度、电涡流、转速等传感器，同时还可以与其他系统完成数据通讯；在完成数据采集与同步处理的基础上，可进行精细处理分析，计算各种特征值，包括振动速度有效值、振动加速度真峰值、振动位移真峰峰值、振动信号各倍频值、GIE值等。

主权项

一种多功能实时同步采集物联网网关，其特征在于：该网关包括以下单元：数据实时采集单元、数据实时处理单元、数据实时同步处理单元、CPU处理单元、数据后处理单元、数据传输单元，数据实时接收单元；上述各单元连接关系为：数据实时采集单元与数据实时处理单元相连，将采集后的各类数据传输给数据实时处理单元；数据实时处理单元与数据实时采集单元、数据实时同步处理单元相连，数据实时处理单元将接收的数据完成滤波、整周期截取处理后传输给数据实时同步处理单元；数据实时同步处理单元与数据实时同步处理单元、CPU处理单元相连，数据实时同步处理单元将接收的数据进行同步校正处理后传输给CPU处理单元；CPU处理单元分别与数据实时同步处理单元、数据后处理单元、数据实时接收单元、数据传输单元相连，数据后处理单元用于完成数据特征值提取，数据实时接收单元可接收其他设备采集的数据，数据传输单元用于将数据发送给物联网管理平台；数据实时处理单元对数据波形进行实时连续的20倍工频的动态线性低通滤波；1)根据历史转速经过递归运算得到下一次的预测转速，预测转速计算公式如下：其中是X'n是第n次的预测转速，Kn‑1是第n‑1次的校正系数，Xn‑1是第n‑1次的实际转速，是第n‑1次误差修正系数；β是机组开车特征参数，其计算方法如下：β=Σi=1num(Y)Yi′′num(Y)]]>其中Y是机组开车过程转速数据，num(Y)是机组转速数据点数；第n次的校正系数Kn计算公式如下：Kn=Σi=15(Xn-iXn-i-1)25]]>第n次的误差修正系数计算公式如下：2)根据预测转速使用对应拐点的滤波器，为了实现不同滤波器的无缝衔接，采用多级滤波器同时滤波，根据预测转速直接选通对应滤波器的输出结果。