一种基于无线通信的设备启停状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，其包括：电感线圈，布置于电机类运转设备的供电电缆处，且用于将电机类运转设备在启动和停止时供电电缆的周边形成变化的磁场转化为电压信号；信号调理电路，与电感线圈相连且用于将电感线圈采集的电压信号进行放大和滤波处理；微控制器，与信号调理电路相连；以及无线通信模块，与微控制器相连，用于接收微控制器的信号并将信号进行无线传输。本实用新型专利技术基于法拉第电磁感应定律，使用电感线圈监测电缆周围的磁场变化，判断大型电机设备的启停状态；该装置基于无线通信技术传输数据，使用电池供电，无需布线，大幅降低了施工成本。工成本。工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信的设备启停状态监测装置


[0001]本技术属于设备启停监测领域，涉及一种基于无线通信的设备启停状态监测装置。

技术介绍

[0002]目前，大型电机类运转设备的启停状态，多采用电流检测或电压检测的方式，成本高昂，且供电电缆多采用三芯一体的多芯电缆，电流或电压传感器通常需要安装在大型电机类运转设备的进线或出线位置，因而具有施工复杂、布线比较麻烦的技术问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提出一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，基于电感线圈监测电缆周围的磁场变化，以判断设备的启停状态，其安装灵活、无需布线、成本降低。
[0004]本技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：
[0005]一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，包括：
[0006]电感线圈，布置于电机类运转设备的供电电缆处，且用于将电机类运转设备在启动和停止时供电电缆的周边形成变化的磁场转化为电压信号；
[0007]信号调理电路，与电感线圈相连且用于将电感线圈采集的电压信号进行放大和滤波处理；
[0008]微控制器，与信号调理电路相连；以及
[0009]无线通信模块，与微控制器相连，用于接收微控制器的信号并将信号进行无线传输。
[0010]优选地，无线通信模块采用ZigBee模块。
[0011]优选地，无线通信模块采用4G模块、5G模块或WiFi模块。
[0012]优选地，电感线圈采用绕制线圈；其中，电感线圈的中心为磁芯。
[0013]优选地，信号调理电路包括信号放大电路以及滤波检波电路。
[0014]优选地，信号放大电路采用精密运算放大器。
[0015]优选地，微控制器采用Cotex
‑
M系列32位单片机，内置AD转换器。
[0016]本技术具有如下优点：
[0017]如上所述，本技术提出了一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，该装置基于法拉第电磁感应定律，使用电感线圈监测电缆周围的磁场变化，判断大型电机设备的启停状态；该装置基于无线通信技术传输数据，使用电池供电，无需布线，大幅降低了施工成本。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例1中基于无线通信的设备启停状态监测装置的结构示意
图；
[0019]附图标号说明：
[0020]附图标记部件名称附图标记部件名称1电感线圈4ZigBee模块2信号调理电路5信号放大电路3微控制器6滤波检波电路7AD转换器8Usart模块
具体实施方式
[0021]下面结合附图以及具体实施方式对本技术作进一步详细说明：
[0022]实施例1
[0023]本实施例1述及了一种基于ZigBee的设备启停状态监测装置。如图1所示，该设备启停状态监测装置包括电感线圈1、信号调理电路2、微控制器3以及ZigBee模块4。
[0024]其中，电感线圈1布置于大型电机类运转设备的供电电缆处，其作用是将大型电机类运转设备在启动和停止时供电电缆的周边形成变化的磁场转化为电压信号。
[0025]电感线圈1可以采用固定匝数和电感量的绕制线圈，电感线圈的中心为铁氧体磁芯。
[0026]由于电感线圈1感应到的电压极为微弱，且夹杂着大量的杂波信号，因此在后续电路中需要进行放大以及滤波处理，基于此，本实施例提供了信号调理电路2。
[0027]信号调理电路2与电感线圈1相连，且用于将电感线圈1采集的电压信号进行放大和滤波处理。具体的，该信号调理电路2包括信号放大电路5以及滤波检波电路6。
[0028]信号放大电路5优选采用精密运算放大器，整体信号放大增益可达到100倍。
[0029]本实施例通过信号放大电路5对电感线圈1采集到的信号进行放大的同时，还通过滤波检波电路6将多余的杂波滤除，最终将滤波处理后的信号传送至微控制器3。
[0030]本实施例中滤波检波电路6采用已有的滤波检波电路即可，此处不再详细论述。
[0031]微控制器3与信号调理电路2相连，且用于接收信号调理电路2发送的信号。
[0032]微控制器3采用NXP公司的Cotex
‑
M系列32位单片机，内置AD转换器7，微控制器3根据接收到的信号调理电路2的信号，得到设备的开停监测结果。
[0033]微控制器3通过Usart模块8与ZigBee模块4相连，并通过ZigBee模块4传输数据。
[0034]ZigBee模块4基于无线自组网协议，可将接收自微控制器3的信号并转化为无线信号，传输至无线协调器，并将无线协调器返回的信号写入微控制器3，实现无线通讯。
[0035]本实施例中设备启停状态监测装置还包括用于为设备启停状态监测装置供电的电池，该装置基于无线通信技术传输数据，使用电池供电，无需布线，大幅降低了施工成本。
[0036]本实施例1中基于ZigBee的设备启停状态监测装置的工作过程如下：
[0037]在大型电机类运转设备启动和停止时，设备的供电电缆的周边形成变化的磁场，电感线圈1将变化的磁场转化为微电压信号，并传输给信号调理电路2；
[0038]信号调理电路2将接收到的微电压信号进行放大和滤波处理，其中，微电压信号经过信号放大电路5能够放大至AD转换器7的检测范围；
[0039]微控制器3将接收到的电压信号进行模数转换然后判断设备的开停监测结果；
[0040]此外，微控制器3还与ZigBee模块4建立通信，并将信号通过ZigBee网络发送至无线协调器，并通过网关传输至上位机，在上位机上进行启停状态展示。
[0041]本实施例1述及的设备启停状态监测装置，能够实时准确的检测设备的启停状态，且可靠性高。本实施例1尤其适用于不方便布线，且对客户系统不宜进行改造的场合。
[0042]实施例2
[0043]本实施例2也述及了一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，该装置除以下区别技术特征与上述实施例1不同之外，其余技术特征均可参照上述实施例1。
[0044]本实施例2更改了无线通信的传输方式，即将ZigBee通信替换为WiFi通信，相应的，实施例1中的ZigBee模块替换为WiFi模块，其他技术特征不变。
[0045]同样，本实施例2通过WiFi模块也能够实现数据的无线传输。
[0046]除了ZigBee和WiFi通信方式之外，本技术还可以采用4G或5G通信，此时，只需要将相应的无线通信模块替换为4G模块或5G模块即可，其余技术特征保持不变。
[0047]当然，以上说明仅仅为本技术的较佳实施例，本技术并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本技术的保护。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的设备启停状态监测装置，其特征在于，包括：电感线圈，布置于电机类运转设备的供电电缆处，且用于将电机类运转设备在启动和停止时供电电缆的周边形成变化的磁场转化为电压信号；信号调理电路，与电感线圈相连且用于将电感线圈采集的电压信号进行放大和滤波处理；微控制器，与信号调理电路相连；以及无线通信模块，与微控制器相连，用于接收微控制器的信号并将所述信号进行无线传输。2.根据权利要求1所述的基于无线通信的设备启停状态监测装置，其特征在于，所述无线通信模块采用ZigBee模块。3.根据权利要求1所述的基于无线通信的设备启停状态监测装置，其特征在于，所述无线通信模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵学赞，姜雪，包继华，张永星，郑昆鹏，李华通，
申请(专利权)人：山东科大机电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：