專(zhuān)利名稱(chēng)：基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬儀器和無(wú) 線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在大型發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)或性能試驗(yàn)過(guò)程中，一些熱工量的監(jiān)測(cè)是必不可少的項(xiàng)目之 一。試驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)結(jié)果好壞將直接影響生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)各種參數(shù) 的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)就顯得格外重要。然而現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，無(wú)論是主動(dòng)式還是微 機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，均需要將各傳感器提供的在線信號(hào)實(shí)測(cè)值通過(guò)相應(yīng)的有線電纜傳輸至微 機(jī)，并與微處理器內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，由此判斷狀況是否良好。使用這種有線傳感器， 不便于發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)下?tīng)顟B(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)；而且如果在電機(jī)內(nèi)部安裝多個(gè)的傳感器大量的引出 電纜可能會(huì)造成發(fā)電機(jī)絕緣的損壞。由于監(jiān)測(cè)部位及傳感器使用的數(shù)目受到限制，對(duì)發(fā)電 機(jī)就不可能進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，也不可能進(jìn)行系統(tǒng)的分析，可能誤檢、漏檢各種潛在的故障隱 患，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于布線困難的情況下，一般采用便攜式數(shù)據(jù)采集裝置在現(xiàn)場(chǎng) 采集數(shù)據(jù)后，再輸入診斷系統(tǒng)，但采用這種方式，不能對(duì)發(fā)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，虛擬儀器是全新概念的新一代測(cè)試技術(shù)，它具有信號(hào)調(diào)理 與采集、數(shù)據(jù)分析和處理、參數(shù)設(shè)置和表達(dá)三大功能，同時(shí)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)Labview是一種嶄 新的圖形化編程語(yǔ)言，功能強(qiáng)大，便于構(gòu)造性?xún)r(jià)比高的測(cè)試儀器。“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的概念已 經(jīng)被提出，結(jié)合傳感器技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器是 現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展方向。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種基于虛擬儀器和無(wú)線傳感 器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)發(fā)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面的監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無(wú)線傳感器基站、本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括 發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊和處理器模塊，所述無(wú)線傳感器基站與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)的 數(shù)據(jù)通信接口相互連接。進(jìn)一步，所述本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)包括一狀態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬儀器模塊；進(jìn)一步，所述發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊包括局部放電傳感器、振動(dòng)傳感器、 溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和/或壓力傳感器。進(jìn)一步，所述處理器模塊為CC2430處理器模塊；進(jìn)一步，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還包括信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端與 發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊的輸出端電連接，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與處理器模 塊的數(shù)據(jù)輸入端電連接；進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)通信接口為半雙工RS232串行接口 ；[0011]進(jìn)一步，所述基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接。本實(shí)用新型結(jié)合傳感器技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)， 可對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，解決了布線困難，可以做到在任意位 置安裝與測(cè)量，尤其是可在有線傳感器難以安裝的一些關(guān)鍵部位進(jìn)行安裝和測(cè)量，并且利 用其無(wú)線優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè)；在高溫、高腐蝕等惡劣環(huán)境下，無(wú)線監(jiān)測(cè)方式的可靠性 也要高得多；打破了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的時(shí)空局限，使工作人員不僅可以通過(guò)本地 計(jì)算機(jī)，而且可以通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行異 常，對(duì)保證發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性與有效度，降低維修成本意義重大。另外， 本系統(tǒng)充分利用虛擬儀器技術(shù)，大大節(jié)約了硬件成本，能夠得到更高性能價(jià)格比的友好人 機(jī)界面的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或 者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō) 明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用 新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，基 于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1、無(wú)線傳感器基 站2、本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)3和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)4，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1與無(wú)線傳感器基站2間無(wú)線 通信，所述無(wú)線傳感器基站2與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)3通過(guò)半雙工RS232串行接口通信。所述本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)3應(yīng)用了虛擬儀器技術(shù)，其中包括一狀態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬儀器模 塊；所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1包括傳感器模塊11、處理器模塊12和信號(hào)調(diào)理電路13，所述 處理器模塊12為CC2430處理器模塊，所述傳感器模塊11包括局部放電傳感器、振動(dòng)傳感 器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和壓力傳感器等傳感器，用于獲取發(fā)電機(jī)的局放、振動(dòng)、溫度、 轉(zhuǎn)速、壓力等物理參量，并將物理參量轉(zhuǎn)化為電氣參量送至信號(hào)調(diào)理電路13。信號(hào)調(diào)理電 路13對(duì)來(lái)自傳感器模塊11的電氣參量進(jìn)行放大(將信號(hào)放大到與CC2430的A/D轉(zhuǎn)換器 相匹配的范圍)、濾波(抑制信號(hào)中的高頻干擾噪聲，將頻帶壓縮以降低采樣頻率)、信號(hào)隔 離與變換和溫度漂移補(bǔ)償?shù)日{(diào)理，處理后的信號(hào)經(jīng)過(guò)CC2430處理器模塊數(shù)字處理并進(jìn)行 無(wú)線發(fā)送。[0021]無(wú)線傳感器基站2實(shí)時(shí)接收來(lái)自各個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)1發(fā)送來(lái)發(fā)電機(jī)狀態(tài)信息， 并通過(guò)串口通信發(fā)送至本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)3中。本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)3內(nèi)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬儀器主 要完成對(duì)無(wú)線傳感器基站的數(shù)據(jù)采集、分析處理、顯示，并對(duì)發(fā)電機(jī)異常進(jìn)行報(bào)警，以及運(yùn) 用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將分析處理的數(shù)據(jù)及事件記錄存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便備查。另外，本地監(jiān)測(cè) 計(jì)算機(jī)3應(yīng)用DataSocket技術(shù)通過(guò)因特網(wǎng)將發(fā)電機(jī)狀態(tài)信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)4，從 而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)4對(duì)發(fā)電機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)。參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包 括無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)1、無(wú)線傳感器基站2和監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)。大量無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)1隨機(jī)部署在 發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部或附近，能夠通過(guò)自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。某無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)1采集的 數(shù)據(jù)沿著其他無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)1逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn) 處理，經(jīng)過(guò)多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)即無(wú)線傳感器基站2，最后通過(guò)串口、互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá) 監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)。用戶通過(guò)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)以及 收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，顯然，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這 樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無(wú)線傳感器基站和本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊和處理器模塊，所述無(wú)線傳感器基站與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信接口相互連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)包括一狀態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬儀器模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊包括局部放電傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感 器、轉(zhuǎn)速傳感器和/或壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述處理器模塊為CC2430處理器模塊。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還包括信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端 與發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊的輸出端電連接，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與處理器 模塊的數(shù)據(jù)輸入端電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述數(shù)據(jù)通信接口為半雙工RS232串行接口。
7.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算 機(jī)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出了一種基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)發(fā)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面的監(jiān)測(cè)；本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的基于虛擬儀器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無(wú)線傳感器基站和本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量傳感器模塊和處理器模塊，所述無(wú)線傳感器基站與本地監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信接口相互連接；本實(shí)用新型結(jié)合傳感器技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)，可對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，解決了布線困難；同時(shí)充分利用虛擬儀器技術(shù)，大大節(jié)約了硬件成本，能夠得到更高性能價(jià)格比的友好人機(jī)界面的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01R31/34GK201600439SQ20092020717
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者楊永明, 陳學(xué)軍 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)