基于無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的設備狀態(tài)監測系統研究

0 引 言
在現代工業(yè)生產(chǎn)中，許多行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)都是在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行，像電力行業(yè)的發(fā)電廠(chǎng)、變電站，石油行業(yè)的油井油田、石油管道，還有煤炭行業(yè)等等。在這些惡劣環(huán)境中生產(chǎn)作業(yè)的大型設備不適合人靠近，而工業(yè)生產(chǎn)需要實(shí)時(shí)掌控各生產(chǎn)環(huán)節設備運行狀態(tài)的變化，以便及時(shí)采取應對措施，為了安全的觀(guān)測這些大型設備的運行狀態(tài)，本系統通過(guò)虛擬儀器這個(gè)平臺來(lái)遠程觀(guān)測它們的運行情況。通過(guò)無(wú)線(xiàn)遠程監控，技術(shù)人員無(wú)須親臨現場(chǎng)或惡劣的環(huán)境就可以監視并控制生產(chǎn)系統和現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)及各種參數，使受過(guò)專(zhuān)業(yè)訓練的人員“虛擬”地出現在許多監控地點(diǎn)，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進(jìn)行高級過(guò)程控制，以維護設備的正常運營(yíng)，從而減少值守工作人員，最終實(shí)現遠端的無(wú)人或少人值守，達到減員增效的目的。在我國，大部分工業(yè)生產(chǎn)單位對設備運行狀態(tài)的監控都使用有線(xiàn)的方式傳送數據，這種方式不僅落后，成本高，不易維護，而且數據傳輸過(guò)程中的干擾大。本系統用PTR2000無(wú)線(xiàn)傳輸數據的方式對設備的狀態(tài)進(jìn)行監控，減少了數據傳輸中的干擾，從而提高了傳輸的可靠性。而且在軟件上采用Lab-Windows／CVI強大的數據分析和處理功能，不僅實(shí)現了對采集來(lái)的設備運行狀態(tài)的數據的實(shí)時(shí)接收，實(shí)現了各種數據中特征值的快速處理。該系統使用靈活，成本也不高，可廣泛應用于工業(yè)測控領(lǐng)域。

1 系統組成
對于設備狀態(tài)監測系統系統的組成，主要包括兩個(gè)方面：1)下位機(即數據采集端)，以單片機為控制核心，包括傳感器，信號調理電路，數據發(fā)射模塊；2)上位機(即數據處理端)，以工控機為控制核心，包括數據接收模塊，電平轉化模塊。如圖1所示。

首先，由傳感變送器將工業(yè)現場(chǎng)需要檢測的設備運行狀態(tài)的信息轉化為電量，傳感器輸出的電信號經(jīng)過(guò)信號調理電路的調理輸入單片機，由單片機的轉換功能將模擬信號轉化為數字信號。數字信號經(jīng)PTR2000無(wú)線(xiàn)傳輸給上位機部分的PTR2000，而后經(jīng)過(guò)MAX232把TTL電平轉化為RS-232電平，再把RS-232電平送人工控機，最后由工控機作數據的處理。
1．1 大型輸煤進(jìn)口減速器
本系統應用于?？薃-Plus系列平行軸齒輪減速器，它的傳動(dòng)比是1．8：1至437：1，扭矩范圍是2937Nm至621448Nm。額定功率達14168kW。它堅固，耐用，體積小，效率高，具有極其廣泛的工業(yè)用途，其特點(diǎn)包括：齒輪經(jīng)過(guò)滲碳和磨齒修形，傳動(dòng)采用高強度的斜齒齒輪，因而抗沖擊能力強。減速器箱體由鋼板焊接而成，軸承壽命長(cháng)，可靠的潤滑方法，以及Magnum無(wú)漏防塵的密封方式。
1．2 傳感器
溫度傳感器采用高精度PT100鉑熱電阻，具有精度高反應靈敏等特點(diǎn)，適用于對機器設備及其他工業(yè)現場(chǎng)的測溫需要。溫度變送器選用XMTD-D81新型全智能化數字顯示調節儀，該儀表技術(shù)先進(jìn)，性能穩定，采用鍵盤(pán)數字設定方式進(jìn)行功能設定，主要包括多路報警器和報警的設置以及密碼設置等操作。該儀表能夠將PT100采集的溫度信息轉換成0～20Ma模擬量信號，同時(shí)還能在溫度超過(guò)設定溫度時(shí)發(fā)出開(kāi)關(guān)量的報警信息。