基于無線傳輸技術的設備狀態監測系統研究

0 引 言
在現代工業生產中，許多行業的生產作業都是在惡劣的環境中進行，像電力行業的發電廠、變電站，石油行業的油井油田、石油管道，還有煤炭行業等等。在這些惡劣環境中生產作業的大型設備不適合人靠近，而工業生產需要實時掌控各生產環節設備運行狀態的變化，以便及時采取應對措施，為了安全的觀測這些大型設備的運行狀態，本系統通過虛擬儀器這個平臺來遠程觀測它們的運行情況。通過無線遠程監控，技術人員無須親臨現場或惡劣的環境就可以監視并控制生產系統和現場設備的運行狀態及各種參數，使受過專業訓練的人員“虛擬”地出現在許多監控地點，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進行高級過程控制，以維護設備的正常運營，從而減少值守工作人員，最終實現遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的。在我國，大部分工業生產單位對設備運行狀態的監控都使用有線的方式傳送數據，這種方式不僅落后，成本高，不易維護，而且數據傳輸過程中的干擾大。本系統用PTR2000無線傳輸數據的方式對設備的狀態進行監控，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，不僅實現了對采集來的設備運行狀態的數據的實時接收，實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，可廣泛應用于工業測控領域。

1 系統組成
對于設備狀態監測系統系統的組成，主要包括兩個方面：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現場需要檢測的設備運行狀態的信息轉化為電量，傳感器輸出的電信號經過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PTR2000無線傳輸給上位機部分的PTR2000，而后經過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 大型輸煤進口減速器
本系統應用于福克A-Plus系列平行軸齒輪減速器，它的傳動比是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用途，其特點包括：齒輪經過滲碳和磨齒修形，傳動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，可靠的潤滑方法，以及Magnum無漏防塵的密封方式。
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，適用于對機器設備及其他工業現場的測溫需要。溫度變送器選用XMTD-D81新型全智能化數字顯示調節儀，該儀表技術先進，性能穩定，采用鍵盤數字設定方式進行功能設定，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，同時還能在溫度超過設定溫度時發出開關量的報警信息。