一種基于arm的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括：監(jiān)控主機(jī)、ARM嵌入式監(jiān)控器、功率監(jiān)控器、電磁流量計(jì)、壓力變送器、D/A轉(zhuǎn)換器、變頻器和磁力泵電機(jī)，功率監(jiān)控器輸出磁力泵電機(jī)的實(shí)時(shí)功率，電磁流量計(jì)和壓力變送器輸出磁力泵電機(jī)控制的管路的水流流量信號(hào)，ARM嵌入式監(jiān)控器接收實(shí)時(shí)功率和水流流量信號(hào)，對(duì)磁力泵電機(jī)進(jìn)行變頻驅(qū)動(dòng)控制，并將實(shí)時(shí)功率和水流流量信號(hào)無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)。本實(shí)用新型將實(shí)時(shí)的功率數(shù)據(jù)和水流流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)做實(shí)時(shí)分析和處理,實(shí)現(xiàn)了磁力泵電機(jī)功率監(jiān)控的低功耗、低成本、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
【專利說(shuō)明】—種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁力泵電機(jī)大多用于流體控制行業(yè)，隨著化工行業(yè)的興起，使得流體的計(jì)量與控制顯得日益重要。由于化工流體的強(qiáng)腐蝕性使得各種流量檢測(cè)裝置的精度下降甚至損壞.為了保證流體流量的精確控制，企業(yè)不得不定期更換價(jià)格不菲的流量檢測(cè)裝置，這無(wú)形給化工企業(yè)帶來(lái)生產(chǎn)效率不高、產(chǎn)品成本增加、企業(yè)資金大量流失等一系列難題。同時(shí)，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，變頻技術(shù)能夠改善目前的磁力泵流量控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn)以有效降低電機(jī)能耗。在化工企業(yè)中，變頻器常常與磁力泵共同完成化工流體的輸送、配比等控制。
[0003]另外，由于工廠低壓配電系統(tǒng)中存在著大量的電機(jī)回路，其中很大一部分負(fù)責(zé)機(jī)械動(dòng)力的供給，如機(jī)械切割和煤炭等物體的傳送等。其他的一些重要回路除了負(fù)責(zé)傳動(dòng)外，還擔(dān)負(fù)著計(jì)量的功能，對(duì)于這些重要的回路需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以防止故障的發(fā)生，由于此類回路故障導(dǎo)致工廠停產(chǎn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如醫(yī)藥生產(chǎn)系統(tǒng)中計(jì)量泵的運(yùn)行負(fù)責(zé)藥品的比例配比，石化行業(yè)聚合反應(yīng)中負(fù)責(zé)各化工成份合成配比的控制等。如果采用多功能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器實(shí)行保護(hù)功能，功能浪費(fèi)嚴(yán)重，本錢高，用戶很難接受。
[0004]因此，需要一種結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)和無(wú)感檢測(cè)技術(shù)的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行性價(jià)比高的智能化控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，為了提高對(duì)計(jì)量系統(tǒng)監(jiān)控的性價(jià)比和智能化程度，保證計(jì)量系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，選擇了基于ARM的嵌入式監(jiān)控器，對(duì)傳送的電機(jī)功率和流量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將接收到的電機(jī)功率和流量數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送給監(jiān)控主機(jī)以待實(shí)時(shí)分析和處理，從而有效提高了計(jì)量系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的綜合性能。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括，監(jiān)控主機(jī)、ARM嵌入式監(jiān)控器、功率監(jiān)控器、電磁流量計(jì)、壓力變送器、D/A轉(zhuǎn)換器、變頻器和磁力泵電機(jī)，功率監(jiān)控器連接磁力泵電機(jī)以采集磁力泵電機(jī)的電機(jī)電流數(shù)據(jù)并輸出磁力泵電機(jī)的實(shí)時(shí)功率，電磁流量計(jì)采集磁力泵電機(jī)控制的管路的水流流量并輸出對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，壓力變送器連接電磁流量計(jì)以將接收到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，ARM嵌入式監(jiān)控器分別連接功率監(jiān)控器和壓力變送器以分別接收實(shí)時(shí)功率和電壓信號(hào)，ARM嵌入式監(jiān)控器內(nèi)包括D/A轉(zhuǎn)換器、智能數(shù)據(jù)處理器和WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備，D/A轉(zhuǎn)換器將ARM嵌入式監(jiān)控器接收的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字實(shí)時(shí)流量，智能數(shù)據(jù)處理器連接D/A轉(zhuǎn)換器以將數(shù)字實(shí)時(shí)流量與流量設(shè)定值進(jìn)行比較以輸出數(shù)字控制信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器連接智能數(shù)據(jù)處理器以對(duì)數(shù)字控制信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并輸出模擬控制信號(hào)，變頻器連接D/A轉(zhuǎn)換器以根據(jù)模擬控制信號(hào)對(duì)變頻器連接的磁力泵電機(jī)進(jìn)行變頻驅(qū)動(dòng)控制，WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備接收實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量并將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)。
[0007]進(jìn)一步地，電磁流量計(jì)為MAG7000電磁流量計(jì)，輸出的是4_20mA的電流信號(hào)，壓力變送器為IS0EM-A4-P1-04型號(hào)變送器，將4_20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-3.3V的電壓信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器是D/A轉(zhuǎn)換芯片AD5450。
[0008]進(jìn)一步地，ARM嵌入式監(jiān)控器采用基于Cortex A5的ARM雙核處理器SC8825，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器中的10位ADC轉(zhuǎn)換設(shè)備與壓力變送器通信，D/A轉(zhuǎn)換器通過(guò)定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)周期性采樣。
[0009]進(jìn)一步地，功率監(jiān)控器是以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字負(fù)荷監(jiān)控裝置，輸出磁力泵電機(jī)的實(shí)際功率或功率百分比，功率監(jiān)控器用于動(dòng)態(tài)修改CT變比以滿足不同容量磁力泵電機(jī)的要求，功率監(jiān)控器還用于在任何負(fù)載狀態(tài)下斷開(kāi)磁力泵電機(jī)以避免磁力泵電機(jī)在低載狀態(tài)或過(guò)載狀態(tài)下運(yùn)行。
[0010]進(jìn)一步地，WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量通過(guò)3G網(wǎng)關(guān)無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的ARM嵌入式監(jiān)控器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0014]1一ARM嵌入式監(jiān)控器2—監(jiān)控主機(jī)3—磁力泵電機(jī)
[0015]4 一功率監(jiān)控器5—電磁流量計(jì)6—壓力變送器
[0016]7 — D/A轉(zhuǎn)換器8—變頻器11一0/八轉(zhuǎn)換器
[0017]12—智能數(shù)據(jù)處理器13—WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]參見(jiàn)圖1所示，一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括，監(jiān)控主機(jī)2、ARM嵌入式監(jiān)控器1、功率監(jiān)控器4、電磁流量計(jì)5、壓力變送器6、D/A轉(zhuǎn)換器7、變頻器8和磁力泵電機(jī)3，功率監(jiān)控器4連接磁力泵電機(jī)3以采集磁力泵電機(jī)3的電機(jī)電流數(shù)據(jù)并輸出磁力泵電機(jī)3的實(shí)時(shí)功率，電磁流量計(jì)5采集磁力泵電機(jī)3控制的管路的水流流量并輸出對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，壓力變送器6連接電磁流量計(jì)5以將接收到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，ARM嵌入式監(jiān)控器I分別 連接功率監(jiān)控器4和壓力變送器6以分別接收實(shí)時(shí)功率和電壓信號(hào)，ARM嵌入式監(jiān)控器I將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字實(shí)時(shí)流量，并將數(shù)字實(shí)時(shí)流量與流量設(shè)定值進(jìn)行比較以輸出數(shù)字控制信號(hào)，將數(shù)字控制信號(hào)發(fā)送給D/A轉(zhuǎn)換器7，D/A轉(zhuǎn)換器7對(duì)數(shù)字控制信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并輸出模擬控制信號(hào)，變頻器8連接D/A轉(zhuǎn)換器7以根據(jù)模擬控制信號(hào)對(duì)變頻器7連接的磁力泵電機(jī)3進(jìn)行變頻驅(qū)動(dòng)控制，ARM嵌入式監(jiān)控器I還將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)2。
[0020]接著，繼續(xù)參考圖2，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，參見(jiàn)圖2所示，一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的ARM嵌入式監(jiān)控器1，ARM嵌入式監(jiān)控器I包括D/A轉(zhuǎn)換器11、智能數(shù)據(jù)處理器12和WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備13，D/A轉(zhuǎn)換器11將ARM嵌入式監(jiān)控器I接收的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字實(shí)時(shí)流量，智能數(shù)據(jù)處理器12連接D/A轉(zhuǎn)換器11以將數(shù)字實(shí)時(shí)流量與流量設(shè)定值進(jìn)行比較以輸出數(shù)字控制信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器7連接智能數(shù)據(jù)處理器12以對(duì)數(shù)字控制信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并輸出模擬控制信號(hào)，WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備13接收實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量并將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)2。
[0021]其中，電磁流量計(jì)5為MAG7000電磁流量計(jì)，輸出的是4_20mA的電流信號(hào)，壓力變送器6為IS0EM-A4-P1-04型號(hào)變送器，將4-20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-3.3V的電壓信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器7是D/A轉(zhuǎn)換芯片AD5450 ;其中，ARM嵌入式監(jiān)控器I采用基于Cortex A5的ARM雙核處理器SC8825，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器11中的10位ADC轉(zhuǎn)換設(shè)備與壓力變送器6通信，D/A轉(zhuǎn)換器11通過(guò)定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)周期性采樣；其中，功率監(jiān)控器4是以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字負(fù)荷監(jiān)控裝置，輸出磁力泵電機(jī)3的實(shí)際功率或功率百分比，功率監(jiān)控器4用于動(dòng)態(tài)修改CT變比以滿足不同容量磁力泵電機(jī)3的要求，功率監(jiān)控器4還用于在任何負(fù)載狀態(tài)下斷開(kāi)磁力泵電機(jī)3以避免磁力泵電機(jī)3在低載狀態(tài)或過(guò)載狀態(tài)下運(yùn)行；其中WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備13將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量通過(guò)3G網(wǎng)關(guān)無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)2。
[0022]本實(shí)用新型通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)磁力泵電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)和無(wú)感檢測(cè)技術(shù)保證磁力泵電機(jī)的正常運(yùn)行，并將有線監(jiān)控方式和無(wú)線監(jiān)控方式結(jié)合在一起，節(jié)省了大量用于巡視、抄表的人力物力，提高了自動(dòng)化程度管理水平，實(shí)現(xiàn)了流量監(jiān)測(cè)和電機(jī)功率監(jiān)控的低功耗、低成本、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、ARM嵌入式監(jiān)控器、功率監(jiān)控器、電磁流量計(jì)、壓力變送器、D/A轉(zhuǎn)換器、變頻器和磁力泵電機(jī)； 所述功率監(jiān)控器連接所述磁力泵電機(jī)以采集磁力泵電機(jī)的電機(jī)電流數(shù)據(jù)并輸出磁力泵電機(jī)的實(shí)時(shí)功率； 所述電磁流量計(jì)采集磁力泵電機(jī)控制的管路的水流流量并輸出對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)； 所述壓力變送器連接所述電磁流量計(jì)以將接收到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)； 所述ARM嵌入式監(jiān)控器分別連接所述功率監(jiān)控器和所述壓力變送器以分別接收實(shí)時(shí)功率和電壓信號(hào)，所述ARM嵌入式監(jiān)控器內(nèi)包括D/A轉(zhuǎn)換器、智能數(shù)據(jù)處理器和WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備，所述D/A轉(zhuǎn)換器將所述ARM嵌入式監(jiān)控器接收的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字實(shí)時(shí)流量，所述智能數(shù)據(jù)處理器連接所述D/A轉(zhuǎn)換器以將數(shù)字實(shí)時(shí)流量與流量設(shè)定值進(jìn)行比較以輸出數(shù)字控制信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器連接智能數(shù)據(jù)處理器以對(duì)數(shù)字控制信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并輸出模擬控制信號(hào)； 所述變頻器連接D/A轉(zhuǎn)換器以根據(jù)模擬控制信號(hào)對(duì)所述變頻器連接的所述磁力泵電機(jī)進(jìn)行變頻驅(qū)動(dòng)控制，所述WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備接收實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量并將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量無(wú)線傳輸給所述監(jiān)控主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述電磁流量計(jì)為MAG7000電磁流量計(jì)，輸出的是4-20mA的電流信號(hào)，所述壓力變送器為IS0EM-A4-P1-04型號(hào)變送器，將4_20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-3.3V的電壓信號(hào)，所述D/A轉(zhuǎn)換器是D/A轉(zhuǎn)換芯片AD5450。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述ARM嵌入式監(jiān)控器采用基于Cortex A5的ARM雙核處理器SC8825，通過(guò)所述D/A轉(zhuǎn)換器中的10位ADC轉(zhuǎn)換設(shè)備與所述壓力變送器通信，所述D/A轉(zhuǎn)換器通過(guò)定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)周期性采樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述功率監(jiān)控器是以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字負(fù)荷監(jiān)控裝置，輸出磁力泵電機(jī)的實(shí)際功率或功率百分比，功率監(jiān)控器用于動(dòng)態(tài)修改CT變比以滿足不同容量磁力泵電機(jī)的要求，功率監(jiān)控器還用于在任何負(fù)載狀態(tài)下斷開(kāi)磁力泵電機(jī)以避免磁力泵電機(jī)在低載狀態(tài)或過(guò)載狀態(tài)下運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的磁力泵電機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述WIFI/3G無(wú)線傳輸設(shè)備將實(shí)時(shí)功率和數(shù)字實(shí)時(shí)流量通過(guò)3G網(wǎng)關(guān)無(wú)線傳輸給監(jiān)控主機(jī)。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK203730273SQ201320874314
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】陳亮 申請(qǐng)人:閃熠科技（上海）有限公司