權(quán)利要求書: 1.帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1、初始化:
S2、數(shù)據(jù)采集:包括角度信號(hào)采集、溫度信號(hào)采集、振動(dòng)信號(hào)采集、遠(yuǎn)端溫度信號(hào)采集、超聲波信號(hào)采集,其中溫度信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)采用同一方式進(jìn)行采集;
S3、采集完所有數(shù)據(jù)后,單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備;
S4、完成上述步驟后,重復(fù)執(zhí)行上述S2和S3的流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,在步驟S1中,參與初始化的模塊包括LCD顯示屏模塊、ADC模擬信號(hào)采集模塊、RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊、定時(shí)器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,在步驟S2中(1)將角度傳感器連接至軸承中心后,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊獲取角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng),采集角度信號(hào),然后將采集的角度累加信號(hào)換算為旋轉(zhuǎn)圈數(shù),最后將旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)換算為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,取得電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速;
(2)以1秒為單位,采集5次為一個(gè)采樣周期,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)采集,具體如下:當(dāng)定時(shí)器每計(jì)時(shí)到達(dá)1秒時(shí),溫度傳感器和振動(dòng)傳感器的采集一次數(shù)據(jù),累計(jì)采集一個(gè)周期后,對(duì)采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;其中溫度數(shù)據(jù)的處理為:將溫度采集的5次數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算后取平均值,振動(dòng)數(shù)據(jù)的處理為:在振動(dòng)采集的5次數(shù)據(jù)中選取最大值;以此取得軸承座的溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù);
(3)單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與遠(yuǎn)端溫度傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊獲取遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù);具體如下:?jiǎn)纹瑱C(jī)將編寫好的MODBUS協(xié)議通過(guò)通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)端溫度傳感器,然后遠(yuǎn)端溫度傳感器接收到MODBUS協(xié)議后,將采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至單片機(jī),取得遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù);
(4)通過(guò)超聲波傳感器和ADC模擬信號(hào)采集模塊采集距離數(shù)據(jù);當(dāng)檢測(cè)到的距離數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)時(shí),調(diào)用LCD顯示屏模塊開啟屏幕,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,在S3中,首先整合所有數(shù)據(jù),然后將其寫入的MODBUS協(xié)議,最后通過(guò)lora無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)等其它設(shè)備,以此實(shí)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,在硬件方面,以STM32單片機(jī)為處理核心,采用溫度傳感器,振動(dòng)傳感器,角度傳感器,遠(yuǎn)端溫度傳感器,進(jìn)行滾筒數(shù)據(jù)的采集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,采用超聲波傳感器控制屏幕的開啟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,采用lora無(wú)線通信模塊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的無(wú)線采集,同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,每個(gè)模塊均與STM32單片機(jī)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,ADC模擬信號(hào)采集模塊負(fù)責(zé)采集模擬信號(hào),并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊負(fù)責(zé)采集傳感器通過(guò)RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并將采集到的所有數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備;定時(shí)器模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集頻率,以及數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率;LCD屏幕顯示模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示所有采集的數(shù)據(jù),幫助用戶了解并掌握設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)備階段、設(shè)備運(yùn)行階段的操作及注意事項(xiàng)。
說(shuō)明書: 帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域,尤其是涉及一種帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法。背景技術(shù)[0002] 帶式運(yùn)輸機(jī)是現(xiàn)代最主要的散壯物輸送設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、煤炭、交通、能源、建材等行業(yè)。滾筒是帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵部件,同時(shí)也是旋轉(zhuǎn)部件,它的作用有兩個(gè):一是傳遞動(dòng)力,二是改變輸送帶運(yùn)行方向。帶式輸送機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量,關(guān)系到整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)的性能、安全性和可靠性。[0003] 目前,國(guó)內(nèi)滾筒的設(shè)計(jì)一般采用近似公式,對(duì)于中小型滾筒已經(jīng)能夠滿足工程需求,但對(duì)于大型滾筒這種設(shè)計(jì)方法其結(jié)果與工程實(shí)際有一定的差距,他的安全性和可靠性難以保障。由于缺乏精確的計(jì)算方法,如果盲目的增大安全系數(shù),會(huì)是結(jié)構(gòu)尺寸變大,重量增加,強(qiáng)度得不到顯著的提高同時(shí)又增加了成本。同時(shí),在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合中,由于加工過(guò)程中產(chǎn)生的不平衡質(zhì)量、軸的機(jī)械彎曲、安裝的不對(duì)中性以及基礎(chǔ)支架的穩(wěn)定性等原因,滾筒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)還可能導(dǎo)致滾筒內(nèi)部發(fā)生摩擦,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較高的溫度,并引起轉(zhuǎn)速的偏差,最終導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。[0004] 上述問題會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備造成很大的影響。雖然在滾筒的相關(guān)數(shù)據(jù)方面已經(jīng)存在相關(guān)的計(jì)算方法,但其中滾筒每一項(xiàng)數(shù)據(jù)都會(huì)收到非常多因素的影響,理論的計(jì)算并不能客觀的反映實(shí)際的震動(dòng)情況。所以,需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)檢測(cè),獲取實(shí)際的數(shù)據(jù)。滾筒的實(shí)際振動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化和日常維護(hù)都有重大的意義。如果能夠定期檢測(cè)重要滾筒的振動(dòng)數(shù)據(jù),通過(guò)前后數(shù)據(jù)的對(duì)比可以盡早的發(fā)現(xiàn)滾筒的運(yùn)行的異常,提早防范,避免重大安全事故或停產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。[0005] 在實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境中,其工況環(huán)境較復(fù)雜,一直以來(lái),對(duì)于滾筒的檢測(cè)主要采用人工方式進(jìn)行實(shí)地的檢測(cè),人工檢測(cè)不僅效率低,檢測(cè)周期與耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng),而且還存在發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)或是誤判等問題。發(fā)明內(nèi)容[0006] 有鑒于此,需要研究利用先進(jìn)的設(shè)備和儀器來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),高效的進(jìn)行設(shè)備的檢測(cè),從而及時(shí)準(zhǔn)確的得到更有實(shí)際價(jià)值的數(shù)據(jù)。[0007] 帶式輸送機(jī)滾筒智能檢測(cè)方法,其特征在于,包括如下步驟:S1、初始化:
S2、數(shù)據(jù)采集:包括角度信號(hào)采集、溫度信號(hào)采集、振動(dòng)信號(hào)采集、遠(yuǎn)端溫度信號(hào)采集、超聲波信號(hào)采集,其中溫度信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)采用同一方式進(jìn)行采集;
S3、采集完所有數(shù)據(jù)后,單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備;
S4、完成上述步驟后,重復(fù)執(zhí)行上述S2和S3的流程。
[0008] 進(jìn)一步,在步驟S1中,參與初始化的模塊包括LCD顯示屏模塊、ADC模擬信號(hào)采集模塊、RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊、定時(shí)器模塊。[0009] 進(jìn)一步,在步驟S2中(1)將角度傳感器連接至軸承中心后,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊獲取角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng),采集角度信號(hào),然后將采集的角度累加信號(hào)換算為旋轉(zhuǎn)圈數(shù),最后將旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)換算為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,取得電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速;(2)以1秒為單位,采集5次為一個(gè)采樣周期,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)采集,具體如下:
當(dāng)定時(shí)器每計(jì)時(shí)到達(dá)1秒時(shí),溫度傳感器和振動(dòng)傳感器的采集一次數(shù)據(jù),累計(jì)采集一個(gè)周期后,對(duì)采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中溫度數(shù)據(jù)的處理為:將溫度采集的5次數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算后取平均值,振動(dòng)數(shù)據(jù)的處理為:在振動(dòng)采集的5次數(shù)據(jù)中選取最大值。以此取得軸承座的溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù);
(3)單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與遠(yuǎn)端溫度傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊獲取遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù);具體如下:
單片機(jī)將編寫好的MODBUS協(xié)議通過(guò)通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)端溫度傳感器,然后遠(yuǎn)端溫度傳感器接收到MODBUS協(xié)議后,將采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至單片機(jī),取得遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù)。
[0010] (4)通過(guò)超聲波傳感器和ADC模擬信號(hào)采集模塊采集距離數(shù)據(jù);當(dāng)檢測(cè)到的距離數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)時(shí),調(diào)用LCD顯示屏模塊開啟屏幕,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。[0011] 進(jìn)一步,在S3中,首先整合所有數(shù)據(jù),然后將其寫入的MODBUS協(xié)議,最后通過(guò)lora無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)等其它設(shè)備,以此實(shí)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控。[0012] 進(jìn)一步,在硬件方面,以STM32單片機(jī)為處理核心,采用溫度傳感器,振動(dòng)傳感器,角度傳感器,遠(yuǎn)端溫度傳感器,進(jìn)行滾筒數(shù)據(jù)的采集。[0013] 進(jìn)一步,采用超聲波傳感器控制屏幕的開啟。[0014] 優(yōu)選的,采用lora無(wú)線通信模塊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的無(wú)線采集,同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備。[0015] 優(yōu)選的,每個(gè)模塊均與STM32單片機(jī)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理。[0016] 進(jìn)一步,ADC模擬信號(hào)采集模塊負(fù)責(zé)采集模擬信號(hào),并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊負(fù)責(zé)采集傳感器通過(guò)RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并將采集到的所有數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備;定時(shí)器模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集頻率,以及數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率;LCD屏幕顯示模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示所有采集的數(shù)據(jù),幫助用戶了解并掌握設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)備階段、設(shè)備運(yùn)行階段的操作及注意事項(xiàng)。[0017] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)滾筒設(shè)備數(shù)據(jù)的本地查看和后臺(tái)監(jiān)測(cè)的智能化檢測(cè)方式,不僅可以高效及時(shí)準(zhǔn)確的取得實(shí)際數(shù)據(jù),還可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間頻率,增加或減少實(shí)際需要采集的數(shù)據(jù)種類,實(shí)現(xiàn)定制化采集。附圖說(shuō)明[0018] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式[0019] 需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。[0020] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。[0021] 在硬件方面,以STM32單片機(jī)為處理核心,采用溫度傳感器,振動(dòng)傳感器,角度傳感器,遠(yuǎn)端溫度傳感器,進(jìn)行滾筒數(shù)據(jù)的采集。并采用超聲波傳感器控制屏幕的開啟,以便在現(xiàn)成觀察采集的數(shù)據(jù)。同時(shí)采用lora無(wú)線通信模塊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的無(wú)線采集,同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)等其它設(shè)備。每個(gè)模塊都會(huì)與STM32單片機(jī)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理。[0022] 軟件方面主要分為4個(gè)模塊:ADC模擬信號(hào)采集模塊、RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊、定時(shí)器模塊、LCD屏幕顯示模塊。[0023] 其中,ADC模擬信號(hào)采集模塊主要負(fù)責(zé)采集模擬信號(hào),并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。[0024] RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊主要負(fù)責(zé)采集傳感器通過(guò)RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并將采集到的所有數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)等其它設(shè)備。[0025] 定時(shí)器模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集頻率,以及數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率。[0026] LCD屏幕顯示模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示所有采集的數(shù)據(jù),幫助用戶了解并掌握設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)備階段、設(shè)備運(yùn)行階段的操作及注意事項(xiàng)。[0027] 系統(tǒng)運(yùn)行流程如圖1所示,具體流程可分為如下幾步:1、系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí),首先進(jìn)行LCD顯示屏模塊、ADC模擬信號(hào)采集模塊、RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊、定時(shí)器等模塊的初始化
2、初始化完成后,開始數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)采集可分為5部分,分別為角度信號(hào)采集、溫度信號(hào)采集、振動(dòng)信號(hào)采集、遠(yuǎn)端溫度信號(hào)采集、超聲波信號(hào)采集,其中溫度信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)采用同一方式進(jìn)行采集。
[0028] (1)將角度傳感器連接至軸承中心后,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊獲取角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng),采集角度信號(hào),然后將采集的角度累加信號(hào)換算為旋轉(zhuǎn)圈數(shù),最后將旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)換算為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,取得電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速。[0029] (2)以1秒為單位,采集5次為一個(gè)采樣周期,通過(guò)ADC模擬信號(hào)采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)采集。具體如下:當(dāng)定時(shí)器每計(jì)時(shí)到達(dá)1秒時(shí),溫度傳感器和振動(dòng)傳感器的采集一次數(shù)據(jù),累計(jì)采集一個(gè)周期后,對(duì)采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中溫度數(shù)據(jù)的處理為:將溫度采集的5次數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算后取平均值,振動(dòng)數(shù)據(jù)的處理為:在振動(dòng)采集的5次數(shù)據(jù)中選取最大值。以此取得軸承座的溫度和振動(dòng)的數(shù)據(jù)。
[0030] (3)單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與遠(yuǎn)端溫度傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊獲取遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù)。具體如下:?jiǎn)纹瑱C(jī)將編寫好的MODBUS協(xié)議通過(guò)通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)端溫度傳感器,然后遠(yuǎn)端溫度傳感器接收到MODBUS協(xié)議后,將采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至單片機(jī),取得遠(yuǎn)端溫度數(shù)據(jù)。
[0031] (4)通過(guò)超聲波傳感器和ADC模擬信號(hào)采集模塊采集距離數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)到的距離數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)時(shí),調(diào)用LCD顯示屏模塊開啟屏幕,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。[0032] 3、采集完所有數(shù)據(jù)后,單片機(jī)通過(guò)RS485lora無(wú)線通信模塊與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接,通過(guò)RS485信號(hào)采集與發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至其它設(shè)備。[0033] 首先整合所有數(shù)據(jù),然后將其寫入的MODBUS協(xié)議,最后通過(guò)lora無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)等其它設(shè)備,以此實(shí)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控。[0034] 4、完成上述流程后,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入循環(huán),重復(fù)執(zhí)行上述第2項(xiàng)和第3項(xiàng)的流程。[0035] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
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