一種基于Android平臺的離心泵?電機振動、溫度巡檢裝置及其檢測方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于Android平臺的離心泵?電機振動、溫度巡檢裝置及其檢測方法，包括基于LIS3DH芯片的G?sensor模塊，基于DS18B20溫度感應芯片的溫度信號采集模塊，基于STM32微控制器數據接收、分析處理模塊，基于藍牙局域網和廣域網數據通訊及共享模塊，基于Android平臺的手機客戶端，基于Labwindows環境下的上位機以及二路USB系統供電模塊。通過基于LIS3DH芯片以及DS18B20溫度感應芯片的信號采集模塊，將采集的三軸加速度信號以及溫度信號分別通過SPI通訊協議經相應的I/O口、ADC采樣通道，傳送至基于STM32微控制器接收、分析處理模塊，將得到的信息經過分析、處理、顯示，再將數據通過通訊及共享模塊傳送至Android客戶端以及上位機，從而對離心泵的溫度及振動狀況進行遠程實時監測。

【技術實現步驟摘要】
一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置及其檢測方法
本專利技術屬于數據采集
，尤其是一種基于Android平臺的離心泵—電機振動、溫度巡檢裝置及其檢測方法。
技術介紹
離心泵是重要的能量轉換和流體輸送裝置，其運行狀態直接影響能量是否高效的利用和工程是否順利進行，故對其狀態進行實時的監測，具有十分重要的現實意義。對離心泵—電機的檢測參數主要包括以下：(1)泵的潤滑油位、油質情況；(2)機械密封泄漏情況；(3)電機電流情況；(4)泵的出口壓力、封油壓力情況；(5)軸承箱及電機溫度、振動情況，設備無雜音；(6)檢查泵的冷卻水是否正常；(7)檢查備泵預熱情況；(8)做好泵的盤車及運行記錄。其中對離心泵—電機溫度、振動參數的檢測目前主要有以下方式：1、對離心泵—電機的溫度參數主要檢測方法：①溫度計法；②電阻法；③埋置檢溫計法；④粘貼測溫紙法。其中溫度試驗一般采用第一種方法，溫度傳感器為銅-康銅熱電偶，該熱點偶分度號為T型，測試溫度范圍在200～400℃之間。它可把溫度信號直接變成按一定規律變換的弱電壓信號，通過一塊或兩塊A/D轉換卡，與PC機直接相連，使用專門配套溫度測試軟件，即可同時測試8點或16點不同位置的溫度，并在微機顯示器上直接顯示所有測試點當前和歷史記錄的溫度數值或溫度曲線。由于溫度場和溫度傳感器的熱慣性較大，因此，采集轉換一組數據最小間隔設置為3s即可滿足大多數的測試要求。2、對離心泵—電機的振動參數主要檢測方法：①振動儀；②振動傳感器。其中振動試驗一般采用第二種方法，在試驗臺上安裝振動傳感器，提供傳感器所需的電壓，將振動傳感器采集的信號通過導線連接到NI采集卡，同時將采集卡運用USB連接到基于Labview環境的上位機，通過對Labview進行編程，從而實現對振動信號的采集。上述對離心泵—電機的溫度、振動信號的采集方式雖然比較準確，但操作過程十分繁瑣、復雜，不適用于大型泵廠施工現場，故障現場等等，同時所運用的傳感器，采集卡等價格相對昂貴，成本較高，只會運用在相對比較昂貴的設備上，不便于推廣。
技術實現思路
本專利技術針對傳統監測方法操作過程繁瑣，成本高，不便于推廣等問題，提出了一種信息集成度高、價格低廉、安裝方便便于推廣的振動、溫度巡檢裝置，實現本專利技術的技術方案如下：一種基于Android平臺的離心泵—電機振動、溫度巡檢裝置，，包括基于LIS3DH芯片的離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊(G-sensor模塊)，基于DS18B20溫度感應芯片的溫度信號采集模塊，基于STM32微控制器數據接收、分析處理模塊，基于藍牙局域網和廣域網數據通訊及共享模塊，基于Android平臺的手機客戶端以及基于Labwindows環境下的上位機，兩路USB系統整體供電模塊。通過基于LIS3DH加速度感應以及DS18B20溫度感應芯片的信號采集模塊，將采集的加速度信號以及溫度信號分別運用SPI通訊協議、ADC采樣通道，傳送至基于STM32微控制器接收、分析處理模塊，將得到的信息經過分析、處理，通過數據通訊及共享模塊傳送至Android客戶端以及上位機，從而對離心泵的溫度及振動狀態進行遠程實時監測。1、基于LIS3DH芯片的離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊，用LIS3DH芯片結合外圍信號濾波、放大、整形等調理電路來采集離心泵—電機在運行過程中因振動產生的電信號，電信號通過LIS3DH芯片內部處理計算，將電信號轉化為對應的三軸加速度信號，再通過SPI通訊協議連接相應的STM32的GPIO口將三軸加速度信號傳送至基于STM32的接收、分析處理模塊。2、基于DS18B20溫度感應芯片的溫度信號采集模塊，用DS18B20溫度感應芯片結合外圍信號濾波、放大、整形等調理電路來采集離心泵—電機在運行過程中因溫度產生的電信號，將電信號通過芯片內部處理計算，將采集到的電信號通過STM32的接收、分析處理模塊的ADC采樣通道進行采樣，根據芯片具體的溫度、電壓對應關系，將對應的電壓信號，轉化為離心泵—電機的溫度。3、兩路USB系統整體供電模塊，由于芯片需求電壓不同，采取的是兩路USB供電模式可以使系統供電更穩定，通過USB得到的兩路5V電壓，一路通過電壓轉換、穩壓芯片轉化到3.3V提供給STM32、DS18B20芯片，將另一路電壓通過電壓轉換、穩壓芯片轉化到2.8V提供給LIS3DH芯片等其余元件。4、根據離心泵實際運行工況，開發相應的Android客戶端，設置相應顯示選項，Android客戶端與基于STM32控制器的數據接收、分析處理模塊之間的通訊采取兩種方式1、藍牙局域網：適用于管理者在廠房內與離心泵—電機距離相對較近時的情況2、GPRS廣域網：適用于管理者與離心泵—電機相應距離很遠的情況，實現遠程的實時監測。上位機與于STM32控制器采取Modbus協議通過串口傳輸數據，也可以通過GPRS廣域網實現遠程的實時監測。本專利技術的有益效果是：(1)相比傳統檢測方案，本裝置集成度高，成本低，性價比高；(2)相比傳統檢測方案，采取二路USB供電模式使整體模塊供電更穩定；(3)相比傳統檢測方案，本裝置采取非侵入式方式，安裝方便靈活。附圖說明圖1裝置整體結構示意圖；圖2裝置整體模塊結構示意圖；圖3裝置檢測離心泵—電機振動參數的工作流程圖；圖4裝置檢測離心泵—電機溫度參數的工作流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。圖1-圖4為本專利技術提出的基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置模塊及流程示意圖。本專利技術針對傳統監測離心泵—電機振動、溫度參數，成本高，系統龐大，操作復雜，界面不友好等問題，提出了一種基于Android平臺的離心泵—電機振動、溫度巡檢裝置及檢測方法，本專利技術的具體實施如下：將基于Android平臺的離心泵—電機振動、溫度巡檢裝置通過螺栓固定在電機上，其中DS18B20溫度感應芯片安放在靠近電機的位置，基于LIS3DH芯片的G-sensor模塊將在泵運行的狀態下采集離心泵—電機在振動時，電機的三軸加速度、角加速度信號，通過SPI通訊協議通過相應的GPIO口將得到的加速度數據傳送至基于STM32的處理模塊；基于DS18B20溫度感應芯片的溫度信號采集模塊，將采集離心泵—電機在運行中的因溫度變化，產生的電壓信號，將采集的電壓信號通過STM32處理模塊的ADC采樣通道對溫度對應的電壓信號進行采集。通過上述方法STM32微控制器對振動和溫度信號進行相應的采集，然后STM32微控制器對振動和溫度信號處理，具體檢測過程如下：1、電機振動狀態的檢測如圖3，基于LIS3DH芯片的G-sensor模塊將因離心泵—電機振動得到的電壓信號通過芯片內部處理，已經轉化為三軸振動信號，通過SPI通訊協議傳送給STM32微控制器的信號是協議對應的16進制的三軸振動信號，通過編寫相應的SPI協議對傳送至STM32微控制器的信號進行解碼得到二進制的三軸加速度信號，通過編寫STM32微控制器對應的屏幕顯示程序，將三軸加速度參數顯示屏幕程序對應的位置，根據Modbus協議編寫數據發送上位機的程序，將三軸加速度通過數組的方式順序的傳送至上位機對應的寄存器地址，通過藍牙編寫對應的手機客戶端數據接受協議，將數據傳送到Android客戶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于Android平臺的離心泵?電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，包括離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊，溫度信號采集模塊，數據接收、分析處理模塊，基于藍牙局域網或廣域網數據通訊及共享模塊，基于Android平臺的手機客戶端；所述包括離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊、溫度信號采集模塊均與所述數據接收、分析處理模塊相連，所述數據接收、分析處理模塊由采集模塊的信息得出電機的振動加速度和溫度；所述數據接收、分析處理模塊通過所述基于藍牙局域網或廣域網數據通訊及共享模塊與所述基于Android平臺的手機客戶端進行通信，將電機的狀態數據發送至所述手機客戶端。

【技術特征摘要】
1.一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，包括離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊，溫度信號采集模塊，數據接收、分析處理模塊，基于藍牙局域網或廣域網數據通訊及共享模塊，基于Android平臺的手機客戶端；所述包括離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊、溫度信號采集模塊均與所述數據接收、分析處理模塊相連，所述數據接收、分析處理模塊由采集模塊的信息得出電機的振動加速度和溫度；所述數據接收、分析處理模塊通過所述基于藍牙局域網或廣域網數據通訊及共享模塊與所述基于Android平臺的手機客戶端進行通信，將電機的狀態數據發送至所述手機客戶端。2.根據權利要求1所述的一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，還包括上位機；所述上位機通過廣域網或Modbus協議與所述數據接收、分析處理模塊通信。3.根據權利要求1所述的一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，還包括兩路USB系統整體供電模塊；所述兩路USB系統整體供電模塊將通過USB得到的兩路5V電壓，一路通過電壓轉換、穩壓芯片轉化到3.3V提供給所述數據接收、分析處理模塊，將另一路電壓通過電壓轉換、穩壓芯片轉化到2.8V提供給三軸加速度信號采集模塊。4.根據權利要求1所述的一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，所述離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊采用LIS3DH芯片結合外圍信號濾波、放大、整形調理電路實現。5.根據權利要求1所述的一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，所述溫度信號采集模塊采用DS18B20溫度感應芯片結合外圍信號濾波、放大、整形調理電路實現。6.根據權利要求4所述的一種基于Android平臺的離心泵-電機振動、溫度巡檢裝置，其特征在于，所述離心泵—電機三軸加速度信號采集模塊與所述數據接收、分析處理模塊之間采用SPI協議通信。7.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：駱寅，熊志翔，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32