一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统，包括：数据采集模块，用于采集油气末端传感器的电信号，并将采集到的电信号发送至数据处理模块；数据处理模块，用于对接收到的电信号进行处理；信号传输模块，用于将数据处理模块得到的润滑状态参数传输至服务器；在线监测终端，用于将服务器的润滑状态参数进行可视化，显示每个润滑点的润滑状态参数；油液调整模块，用于根据润滑点处的润滑状态参数调整供油参数。本发明专利技术能够在设备不停机的前提下，解决设备供油量不足或者断流的问题，使高速电主轴的温度稳定控制在许可极限范围内，避免由于温升过高而引起的机械加工精度不足的情况发生。本发明专利技术可广泛应用于润滑安全领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统


[0001]本专利技术涉及润滑安全领域，尤其涉及一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统。

技术介绍

[0002]油气润滑是指润滑油在压缩空气的推动下，较大颗粒的油滴粘附在管壁四周缓慢向前移动并逐渐被压缩空气吹散、变薄，在到达管道末端时，原先间断地粘附在管壁四周的油滴以环状流的形式连成一片，在运动的表面之间形成了连续稳固的油膜，防止摩擦面之间直接接触。相较于传统的润滑方式，油气润滑具有微量供给、精细润滑的特点，是高速轴承的主要润滑方式之一，它不仅能将润滑油精确的喷射到润滑点上，同时压缩空气的强迫对流还带走了大量热量，起到了冷却降温的作用。
[0003]润滑油的断流、供给不足或过量都会引起高速电主轴的温度升高，进而使主轴变形伸长影响机械加工精度。因此对润滑状态的监测有助于改善机械加工性能、减少运动表面磨损、延长电主轴使用寿命。
[0004]现有的监测技术还停留在传统的信号灯指示上，通过观察LED灯判断当前的润滑状态，当润滑点数量较小时，依靠操作员不间断的人眼观测可以满足需求，但是随着现代加工制造的精密化、高端化、复杂化，润滑点的数量急剧攀升，这种方式不仅效率低下、出错率高，而且操作员的反应时间和处理时间在高速运转的电主轴上是致命的。

技术实现思路

[0005]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统，包括：
[0008]数据采集模块，用于采集油气末端传感器的电信号，并将采集到的电信号发送至数据处理模块；
[0009]数据处理模块，用于对接收到的电信号进行处理；其中，在对润滑状态参数进行分析时，将信号从时域转换到频域，将转换后的频域信号与预设的频谱图比对判断，确定润滑油通过输油管的供油量和流速；
[0010]信号传输模块，用于将数据处理模块得到的润滑状态参数传输至服务器；
[0011]在线监测终端，用于将服务器的润滑状态参数进行可视化，显示每个润滑点的润滑状态参数；
[0012]油液调整模块，用于根据润滑点处的润滑状态参数调整供油参数。
[0013]进一步地，所述对接收到的电信号进行处理，包括：
[0014]对电信号进行放大处理，对放大后的电信号进行滤波处理；
[0015]通过处理器对放大滤波后的信号进行傅里叶变换，从时域转换到频域；
[0016]使用最小二乘法获得频谱回归曲线：
[0017][0018]确定回归曲线的参数A和f0，其中w(f)为信号幅值；
[0019]根据不同流速、供油量的频谱图进行比对，判断管道内润滑油的实际流速和出油量。
[0020]进一步地，所述信号传输模块的工作过程如下：
[0021]所述数据处理模块将润滑参数信息通过TI
‑
15.4协议进行无线组网，并将各个润滑点的润滑状态参数传输至数据集中器中；
[0022]物联网网关通过串口接收数据集中器的润滑状态参数，通过MQTT协议或者TCP/IP协议将消息发布至云平台；
[0023]云平台将接收到的数据解析后，本地服务器订阅该消息并保存至本地服务器中的数据库。
[0024]进一步地，所述油气润滑状态在线监测系统包括B/S架构和C/S架构两种架构，两种架构均可通过电子设备终端登入油气润滑状态在线监测系统；
[0025]所述油气润滑状态在线监测系统实时监测各个润滑点的润滑状态，工作过程具体如下：
[0026]本地服务器接收到云平台发送的润滑站多个润滑点的状态参数WX，通过与预设的阈值YZ进行比较：
[0027]若WX>βYZ，表示供油量过大，生成异常信号；
[0028]若γYZ<WX<βYZ，表示供油量合适，生成非异常信号；
[0029]若WX<γYZ，表示供油量不足，生成危险信号；
[0030]其中γ和β是误差修正因子。
[0031]进一步地，所述油液调整模块具体通过以下方式调整供油参数：
[0032]若在线监测终端生成危险信号时，说明油气分配器的出油口处于供油量不足或者断流的状态，控制润滑泵减少间歇时间，以延长供油时间，增大供油量，避免轴承的温升变化过大；
[0033]若在线监测终端生成异常信号，说明油气分配器的出油口的供油量多于预设的供油量，控制润滑泵降低供油时间，减小供油量，防止出现过润滑。
[0034]进一步地，所述数据采集模块的工作原理如下：
[0035]光电二极管发射发射预设频率的红外光，红外光的光线穿过透明的输油管，由设置在管道另一端的接收器接收，并输出电信号。
[0036]进一步地，所述在线监测终端包括web客户端、手机客户端以及平板客户端。
[0037]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够在设备不停机的前提下，解决设备供油量不足或者断流的问题，使高速电主轴的温度稳定控制在许可极限范围内，避免由于温升过高而引起的机械加工精度不足的情况发生。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本专利技术实施
例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0039]图1是本专利技术实施例中一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统的结构框图；
[0040]图2是本专利技术实施例中数据处理模块工作的示意图；
[0041]图3是本专利技术实施例中信号传输模块工作的示意图。
具体实施方式
[0042]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0043]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0044]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于采集油气末端传感器的电信号，并将采集到的电信号发送至数据处理模块；数据处理模块，用于对接收到的电信号进行处理；其中，在对润滑状态参数进行分析时，将信号从时域转换到频域，将转换后的频域信号与预设的频谱图比对判断，确定润滑油通过输油管的供油量和流速；信号传输模块，用于将数据处理模块得到的润滑状态参数传输至服务器；在线监测终端，用于将服务器的润滑状态参数进行可视化，显示每个润滑点的润滑状态参数；油液调整模块，用于根据润滑点处的润滑状态参数调整供油参数。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统，其特征在于，所述对接收到的电信号进行处理，包括：对电信号进行放大处理，对放大后的电信号进行滤波处理；对经过滤波处理的电信号进行傅里叶变换，从时域转换到频域；使用最小二乘法获得频谱回归曲线：确定回归曲线的参数A和f0，其中w(f)为信号幅值；根据不同流速、供油量的频谱图进行比对，判断管道内润滑油的实际流速和出油量。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油气润滑状态在线监测系统，其特征在于，所述信号传输模块的工作过程如下：所述数据处理模块通过TI
‑
15.4协议进行无线组网，并将各个润滑点的润滑状态参数传输至数据集中器中；物联网网关通过串口接收数据集中器的润滑状态参数，并通过MQTT协议或者TCP/IP协议将消息发布至云平台；云平台将接收到的数据解析后，本地服务器订阅该消息并保存至本地服务器中的数据库。4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖郡龙，谢小鹏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：