本发明专利技术涉及的一种检测设备故障的无线传感器装置，其特征在于：它包括安装在传动装置上的Ｎ个传统传感器（１）、信号切换处理传输器（２）、以及安装在传动装置外部的诊断管理仪器（３）；传感器（１）由信号切换处理传输器（２）供电，并将传感器信号通过电缆传输给信号切换处理传输器（２），信号切换处理传输器（２）将信号通过无线电将传感器信息传输给诊断管理仪器（３）。根据以上技术方案提出的这种用于检测设备故障的无线传感器装置，由于将无线电讯号传输技术与通过复合传感器采集到的机械运转过程中产生的故障信号的结合，实现将故障信号的无线传输。不仅使故障检测技术的适用范围得到扩展，而且也使可靠性也大大提高。
Wireless sensor device for detecting device fault
Wireless sensor detecting device of the invention relates to equipment failure, which is installed on the transmission device of a traditional N sensor (1), signal switching and processing transmitter (2), and installed in the diagnosis and management of external instrument transmission device (3); the sensor (1) by switching signal processing the transmitter (2) power supply, and the sensor signal transmission through the cable to the transmitter (2) switching signal processing, signal switching and processing transmitter (2) of the signal by radio transmission of sensor information to diagnosis management instruments (3). According to the wireless sensor device that the technical scheme for the detection of equipment failure, due to the combination of fault signal generating radio signal transmission technology and machinery running through the composite sensor to the process of the implementation of the wireless transmission of fault signal. Not only the scope of application of fault detection technology is extended, but also the reliability is greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无线传感器装置，特别是一种用于检测设备故障的无 线传感器装置，属于设备故障诊断技术范畴，主要用于实现检测传感器与 诊断管理仪器之间信息无线传输之用。技术背景传统的传感器装置与监测仪器之间，是通过专用电缆连接的。仪器对 传感器供给电源，传感器直接或经过控制装置切换和变换之后，通过专用 电缆，将信号传输给仪器，由仪器进行分析诊断，从而构成诊断系统。例 如本专利技术人在此之前所申请的若干涉及传感器的专利均属于这一类型。上述传统的有线传感装置由于必须依赖专用电缆才能实现信号的传 输，因此在现有的客车、动车组在加装诊断装置时，很难架设将安装在车 底部的传感器装置与车载的诊断管理仪器装置之间进行连接的专用电缆， 除非对该车的车厢进行分解改装。更何况，货车列车的车厢上没有电源， 车与车之间、车厢与机车之间也没有连接电缆，即使对车厢加装了检测传 感器，由于无法解决传感器供电问题与传感器信号向诊断、管理仪器的传输问题，也不能实现系统的故障诊断与监测；特别是由于火车的车厢编组 并不是固定的，而是随机组合的，即使有的车厢安装了传感器装置和供电、 传输电缆，但只要其中有一节车厢没有安装，则整列车的监测系统也因此 而切断，使得未加装电缆的车厢以后的其他哪怕是加装了电缆和传感器装 置的车厢无法实施监测工作。因此，为了实现上述对象的故障诊断，设计用于故障监测与诊断的基 于无线传输和利用环境能源供电的无线传感器装置便十分必要。
技术实现思路
本专利技术的任务则是取消诊断、管理仪器对于传感器装置的供电和传 感器装置对于诊断、管理仪器传输信号的专用电缆，而利用环境能量变换作为电能，供给传感器装置；并通过无线电传输传感器信息给诊断管理仪器，通过无线电接收诊断管理仪器的控制指令，以解决在仪器与传感器装 置之间无法架设专用电缆的困难。 本专利技术是以如下方式实现的。所述一种检测设备故障的无线传感器装置，其特征是含有N个安装在传动装置上的传统传感器l (包括ll、 12.......1N)，(例如同时用数字温度敏感器件18B20检测温度信号和同时检测振动与冲击信号的复合传感器，) 信号切换处理传输器2，以及安装在传动装置外部的诊断管理仪器3;传感 器1由信号切换处理传输器2供电，并将传感器信号通过电缆传输给信号 切换处理传输器2，并由信号切换处理传输器2将信号转换成无线电讯号后， 使传感器1所获取的信息传至诊断管理仪器3。所述信号切换处理传输器2包括切换器21、预处理器22、无线收发器 23和电源装置24，由电源装置24对切换器2K预处理器22、无线收发器23以及传感器1供电；切换器21接收由传感器11、 12.......1N发送来的信号，由无线收发器23发来的指令控制进行切换，逐一或任意选择其中某 一个传感器如1N的信号，送到预处理器22进行处理，预处理器22将处理 后的信号送到无线收发器23，由无线收发器处理后，通过无线电讯号传输 到车载诊断管理仪器3;车载诊断管理仪器3也通过无线电讯号传输将控制 指令发送到无线收发器，并由无线收发器23对电源装置24、预处理器22 和切换器21进行控制。所述切换器21是一种既能切换传感器数字信息又能切换传感器模拟信 息的多物理量切换器，它含有数字信息切换的多路开关21D和模拟信息切 换的多路开关21A;由其分别将来自传感器11~1N的模拟信息IIA、12A.......1NA分别送到模拟信息切换多路开关21A的输入端Al、A2.......AN,将来自无线收发器23的模拟通道控制指令BA送到模拟信息切换器21A的控制端口 BA，模拟信息切换器21A的切换输出信息A送到 预处理器22的输入端A，模拟信息切换多路开关可以选用DG408等模拟开关；将来自传感器11 1N的数字信息11D、 12D.......1ND分别送到数字信息切换多路开关21D的输入端D1、 D2、 ......DN，来自无线收发器23的数字通道控制指令BD送到数字信息切换器21D的控制端口 BD，数字信息 切换器21D的切换输出信息D送到无线收发器23的数字输入端DI;其中，数字信息切换器21D的数字量输入端D1、 D2.......DN，可以是无线收发器内部的计算机的众多数字量输入端，而其输出端D和控制端口 BD则可以 为无线收发器内部的计算机的内部逻辑端口。所述电源装置24是一种既含有内部储能装置241、又含有环境能源转 换充电装置242以及内部电源转换分配器243的装置；其中的内部储能装 置241是一个端电压适当的可充电电池或/和法拉级电容器；环境能源转换 充电装置242可以是光伏电池组2421、微型风力发电机组2422、磁感应组 2423等任意组合或单独配接的装置；它们通过一个宽输入范围的稳压装置 2424对内部储能装置241充电，内部储能装置241的输出电能通过内部电 源转换分配器243经济地转换为适合于传感器1、切换器21、预处理器22、 无线收发器内部的计算机和无线发送装置使用的例如VDD=10V、 VCC=5V、 VEE:3.3V各种电源。所述预处理器22含有把由模拟信息切换的多路开关21A传iU来的模拟 信号中的振动、冲击信号进行预处理的振动信息分离通道221和共振解调 变换通道222;其中，振动信息分离通道221输出的信号VOUT送到无线 收发器23的AD变换器AD1;共振解调变换通道222输出的信号IOUT送 到无线收发器23的AD变换器AD2。所述无线收发器23含有单片计算机231和无线收发器232，其中无线 收发器232可以是单独的器件(例如MAXIMRF、 RFICRF、 RFMDRF、 AIROHA RF、 LHWT RF以及六合万通开发的RF芯片等)，也可以是包含 在单片计算机231 (例如nRF9E5:433/868/915 MHz射频收发器)中的单元； 振动信息分离通道221的输出接到单片计算机231的AD接口 AD1,共振 解调分离通道222的输出接到单片计算机231的AD接口 AD2，单片计算 机231将AD数据样本通过IO端接到RF收发器232的10端；RF收发器 232将数据样本调制后用无线电讯号发送到诊断管理仪器2;数字信息切换 多路开关21D的数字数据输出D端接到单片计算机231的DI端，RF收发 器232将数据调制后用无线电讯号发送到诊断管理仪器3; RF收发器接受 来自诊断管理仪器的RF收发器发送来的众多控制指令，将模拟通道选择切 换控制指令解调锁存后通过BA端口发送到模拟信息切换多路开关21A的 控制端口 BA，将数字通道选择切换控制指令解调锁存后通过BD端口发送 到数字信息切换多路开关21D的控制端口 BD，还将采样控制指令解调后，用于控制内部AD接口 AD1、 AD2进行模拟数据采样。所述诊断管理仪器3含有计算机31和RF收发器32，计算机31将控 制指令通过其IO端口连接到RF收发器的IO端口， RF收发器件将控制指 令调制后通过无线电发送到信号切换处理传输器2的RF收发器232;而后 接收信号切换处理传输器2的RF收发器232发送的信息，通过解调，获取 数据样本，通过其IO端口，传输到计算机31的IO端口，计算机31分离 出数据样本中的振动信息和共振解调信息本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测设备故障的无线传感器装置，其特征在于：它包括安装在传动装置上的Ｎ个传统传感器（１）、信号切换处理传输器（２）、以及安装在传动装置外部的诊断管理仪器（３）；传感器（１）由信号切换处理传输器（２）供电，并将传感器信号通过电缆传输给信号切换处理传输器（２），信号切换处理传输器（２）将信号通过无线电将传感器信息传输给诊断管理仪器（３）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐德尧，
申请(专利权)人：唐德尧，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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