一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT的防爆电机故障监控系统，包括故障检测模块、控制模块、云端服务器和移动终端，故障检测模块包括振动检测装置、偏心度检测装置、可燃气体检测装置和断电检测装置，控制模块包括单片机和NB‑IoT模块，振动检测装置的输出端、偏心度检测装置的输出端、可燃气体检测装置的输出端和断电检测装置的输出端均与单片机的输入端连接，单片机的输出端连接NB‑IoT模块的输入端，NB‑IoT模块连接云端服务器，云端服务器连接移动终端。本实用新型专利技术能对各种电机故障进行实时检测，能实时检测可燃气体浓度，可靠性高且人工成本低，以及实现远程监控，实时性高，可广泛应用于电机故障监控领域。

A fault monitoring system of explosion-proof motor based on Nb IOT

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统
本技术涉及电机故障监控领域，尤其是一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统。
技术介绍
防爆电机是一种可以在易燃易爆场所使用的一种电机，运行时不产生电火花。防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。现有的防爆电机检修方法是通过维修员工携带各类检测装置到现场进行人工检查，这种检修方法需要较高的人工成本且容易出现检修遗漏的现象，可靠性不高。NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,窄带物联网)作为万物互联网络中的一个重要分支，其构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，部署成本低，能够在现有网络系统上实现平滑升级。目前还没有将NB-IoT技术应用于防爆电机监控的报道，更没有提到通过移动终端来实现对防爆电机的实时远程监控。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种可靠性高、成本低且高实时性的，基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统。本技术所采取的技术方案是：一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，包括故障检测模块、控制模块、云端服务器和移动终端，所述故障检测模块包括振动检测装置、偏心度检测装置、可燃气体检测装置和断电检测装置，所述控制模块包括单片机和NB-IoT模块，所述振动检测装置的输出端、偏心度检测装置的输出端、可燃气体检测装置的输出端和断电检测装置的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端连接NB-IoT模块的输入端，所述NB-IoT模块连接云端服务器，所述云端服务器连接移动终端。进一步，所述偏心度检测装置包括滚轮、支撑板和百分表，所述滚轮设于支撑板底端，所述百分表设于支撑板顶端，所述百分表的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述可燃气体检测装置包括氢气检测装置，所述氢气检测装置的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述氢气检测装置包括电池组、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、氢敏管、滑动变阻器、电容器、放大器和三极管，所述电池组的正极通过第一电阻分别连接第二电阻的一端、滑动变阻器的第一固定端和单片机的一端，所述第二电阻的另一端分别连接氢敏管的一端和放大器的反相输入端，所述氢敏管的另一端分别连接电池组的负极、第五电阻的一端和滑动变阻器的第二固定端，所述滑动变阻器的调节端分别连接第三电阻的一端和电容器的一端，所述第三电阻的另一端连接放大器的正相输入端，所述电容器的另一端通过第四电阻分别连接单片机的另一端和三极管的集电极，所述放大器的输出端连接三极管的基极，所述三极管的发射极连接第五电阻的另一端。进一步，所述可燃气体检测装置还包括一氧化碳检测装置，所述一氧化碳检测装置的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述可燃气体检测装置还包括甲烷检测装置，所述甲烷检测装置的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述可燃气体检测装置还包括硫化氢检测装置，所述硫化氢检测装置的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述故障检测模块还包括位移传感器，所述位移传感器的输出端连接单片机的输入端。进一步，所述故障检测模块还包括温度传感器，所述温度传感器的输出端连接单片机的输入端。进一步，还包括报警装置，所述报警装置的输入端连接单片机的输出端。本技术的有益效果是：本技术在防爆电机上增设了故障检测模块和控制模块，通过故障检测模块能够对防爆电机的振动故障、偏心故障和断电故障进行实时检测，还能实时检测防爆电机周边环境中的可燃气体浓度，可靠性高且人工成本低；另外，本技术采用NB-IoT模块进行数据通讯，还能通过移动终端实现远程监控，实时性高。附图说明图1为本技术的一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统的整体结构框图；图2为本技术的偏心度检测装置的结构示意图；图3为本技术的氢气检测装置的电路原理图。具体实施方式参照图1，本技术一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，包括故障检测模块、控制模块、云端服务器和移动终端，所述故障检测模块包括振动检测装置、偏心度检测装置、可燃气体检测装置和断电检测装置，所述控制模块包括单片机和NB-IoT模块，所述振动检测装置的输出端、偏心度检测装置的输出端、可燃气体检测装置的输出端和断电检测装置的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端连接NB-IoT模块的输入端，所述NB-IoT模块连接云端服务器，所述云端服务器连接移动终端。其中，振动检测装置，用于实时获取防爆电机的振动信号。振动检测装置可采用思谱特科技有限公司制造的LM61-ZHJ-2防爆振动传感器来实现，其通过通用I/O接口与单片机连接。偏心度检测装置，用于实时获取防爆电机的偏心故障信号。偏心度检测装置可采用如图2所示的装置来实现。可燃气体检测装置，用于实时获取防爆电机周围环境中的可燃性气体浓度。断电检测装置，用于实时获取防爆电机的通断电信号。断电检测装置可通过在闭合电路中增加一个寄存器，并将寄存器的输出端连接至单片机的通用I/O接口，当电路断开时，单片机无法读取寄存器上的数据信号，以此实现对防爆电机的断电检测。单片机，用于根据获取的检测信号，触发相应的控制信号，并将控制信号发送至NB-IoT模块，本技术的单片机不涉及数据处理过程上的改进，其控制过程均可采用现有技术(比如STM32F407VET6)来实现。NB-IoT模块，用于实现单片机与云端服务器的数据通讯。NB-IoT模块可采用现有的NB-IoT模块来实现。云端服务器，用于将NB-IoT模块发送的信号进行存储，并转发至移动终端，云端服务器可采用阿里云或者腾讯云等现有服务器来实现，其中的数据传送可采用internet等方式实现。移动终端，用于实时接收防爆电机的检测信号，进行远程监控。移动终端可以采用现有的智能手机和平板电脑等来实现，其通过internet与云端服务器连接。参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述偏心度检测装置包括滚轮1、支撑板2和百分表3，所述滚轮1设于支撑板2底端，所述百分表3设于支撑板2顶端，所述百分表3的输出端连接单片机的输入端。其中，滚轮的设置方便本技术的偏心度检测装置在待测钢管内的滚动；百分表可采用楚铸机械设备有限公司制作的5310-5百分表来实现，其通过通用I/O接口与单片机连接；另外，本实施例中采用钢板作为偏心度检测装置的支撑板，具有更好的支撑效果，使用寿命长。进一步作为优选的实施方式，所述可燃气体检测装置包括氢气检测装置，所述氢气检测装置的输出端连接单片机的输入端。其中，氢气检测装置，用于实时获取防爆电机周围环境中的氢气含量。氢气检测装置可采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，其特征在于：包括故障检测模块、控制模块、云端服务器和移动终端，所述故障检测模块包括振动检测装置、偏心度检测装置、可燃气体检测装置和断电检测装置，所述控制模块包括单片机和NB-IoT模块，所述振动检测装置的输出端、偏心度检测装置的输出端、可燃气体检测装置的输出端和断电检测装置的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端连接NB-IoT模块的输入端，所述NB-IoT模块连接云端服务器，所述云端服务器连接移动终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，其特征在于：包括故障检测模块、控制模块、云端服务器和移动终端，所述故障检测模块包括振动检测装置、偏心度检测装置、可燃气体检测装置和断电检测装置，所述控制模块包括单片机和NB-IoT模块，所述振动检测装置的输出端、偏心度检测装置的输出端、可燃气体检测装置的输出端和断电检测装置的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端连接NB-IoT模块的输入端，所述NB-IoT模块连接云端服务器，所述云端服务器连接移动终端。


2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，其特征在于：所述偏心度检测装置包括滚轮、支撑板和百分表，所述滚轮设于支撑板底端，所述百分表设于支撑板顶端，所述百分表的输出端连接单片机的输入端。


3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，其特征在于：所述可燃气体检测装置包括氢气检测装置，所述氢气检测装置的输出端连接单片机的输入端。


4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IoT的防爆电机故障监控系统，其特征在于：所述氢气检测装置包括电池组、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、氢敏管、滑动变阻器、电容器、放大器和三极管，所述电池组的正极通过第一电阻分别连接第二电阻的一端、滑动变阻器的第一固定端和单片机的一端，所述第二电阻的另一端分别连接氢敏管的一端和放大器的反相输入端，所述氢敏管的另一端分别连接电池组的负极、第五电阻的一端和滑动变阻器的第二固定端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗轮，
申请(专利权)人：百斯特广州信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44