專利名稱：自控節(jié)能電機監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機監(jiān)控方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種自控節(jié)能電機監(jiān)控 方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電機是工業(yè)的骨架，目前，在許多工業(yè)部門與生產(chǎn)企業(yè)中都會大量使用 電機，但由于電機的使用壽命因素或電機工作中的其他原因，電機難免會發(fā) 生故障，這些故障可能會使生產(chǎn)停頓，導(dǎo)致代價昂貴的停機和維修損失，并
且由于電機的部位較多，造成電機故障的部位及原因也較多，且由于電機參: 量眾多，分布分散等原因，對整個電機系統(tǒng)中引起故障的電機及其故障原因 的檢測通常十分困難，而且由于電機的工作環(huán)境通常較為惡劣，更加劇了這 種困難。
目前，在國內(nèi)大多數(shù)電機使用廠家中，對電機的檢測通常采取現(xiàn)場管理 者的單個檢測方式，這種人工的電機信息采集方式所得到的電機信息缺乏時 效性和準(zhǔn)確性，而且往往因為需要大量人工職守，浪費了大量的人力及物力 資源，尤其在電機所處工作環(huán)境較為偏僻、惡劣的情況下，管理者的職守還 會具有一定的危險性。因此，在對電機的檢測工作中，有必要建立一套能快 速地從現(xiàn)場獲取電機工作狀態(tài)信息，并根據(jù)此信息的變化對電機進(jìn)行監(jiān)測控 制，以提高電積4企測的工作效率及準(zhǔn)確度的系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，存在有對電機監(jiān)測或監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)明，但都具有一定的 缺陷。現(xiàn)有技術(shù)之一為專利公開號為1611955的專利，該專利公開了一種分 布式電機監(jiān)測系統(tǒng)，它的顯著缺點在于只能對電機進(jìn)行監(jiān)測，而不能對電機 進(jìn)行控制，達(dá)不到有效地對防止電機發(fā)生故障，保證對電機進(jìn)行實時控制的目的。現(xiàn)有技術(shù)之二為專利^Hf號為101158865的專利，該專利公開了一種 發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)裝置，它的顯著缺點在于該專利所描述的電機監(jiān)控系統(tǒng)裝置 只能對普通電機的一般運行狀態(tài)進(jìn)行簡單的監(jiān)控，并沒有涉及到電機轉(zhuǎn)軸的 具體性能參數(shù)監(jiān)控，所以其對電機所出現(xiàn)其他的復(fù)雜的故障情況達(dá)不到有效 的監(jiān)控，而且其監(jiān)控方式只限于遠(yuǎn)程監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法及系統(tǒng)，使其可 以不受空間地域、時間和采集點數(shù)量的限制，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)軸工作狀態(tài)及 參數(shù)信息的動態(tài)的無人化采集，進(jìn)而實現(xiàn)對電機的集中監(jiān)控和管理，有效 地節(jié)省人力資源和管理費用，并盡量避免自控節(jié)能電機故障事故的發(fā)生。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自控節(jié)能電才幾監(jiān)控系統(tǒng)，包括
至少一臺自控節(jié)能電機， 一監(jiān)控中心，以及一連接所述自控節(jié)能電機和 所述監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，
所述自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上固設(shè)有用于采集測量所述自控節(jié)能電 機的轉(zhuǎn)軸參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的參數(shù)測量裝置；所述轉(zhuǎn)軸和所述自控 節(jié)能電機的定子或外殼的對應(yīng)位置對應(yīng)固設(shè)有信號傳輸電路，所述信號傳輸 電路包括信號輸出電路和信號接收電路，所述信號輸出電路固設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸 上，與所述參數(shù)測量裝置連接；所述信號接收電路固設(shè)在所述電機定子或電 機外殼上，用于接收所述信號輸出電路輸出的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號；所述 自控節(jié)能電機的定子或外殼上固設(shè)有與所述信號傳輸電路連接的通信接口， 用于與所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；所述自控節(jié)能電機的定子或外殼上還固 設(shè)與所述通信接口連接的第一控制器，該第一控制器通過所述通信接口接收 所述監(jiān)控中心輸出的命令數(shù)據(jù)，并將所述命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制命令；
所述監(jiān)控中心設(shè)置有至少 一 臺計算機，負(fù)責(zé)接收所述自控節(jié)能電機輸出 的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，對所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果，將對所述自控節(jié)能電機的控制操作命令以數(shù)據(jù)的形式 發(fā)送給所述自控節(jié)能電機，以完成對所述自控節(jié)能電機的控制。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，包括
自控節(jié)能電機實時動態(tài)地測量其轉(zhuǎn)軸參數(shù)，并將測量到的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)
轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出；
監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù) 字信號，對其進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果，將對所述 自控節(jié)能電機的控制操作以命令數(shù)據(jù)的形式發(fā)送；
所述自控節(jié)能電機通過所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的所述 命令數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的執(zhí)行命令，以實現(xiàn)對所述自控節(jié)能電機的功 能控制。
本發(fā)明提供了 一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法及系統(tǒng)，通過引進(jìn)新型的自控 節(jié)能電機，為各領(lǐng)域的電機設(shè)備提供了全新的安全保護(hù)解決方案，通過在自 控節(jié)能電機上設(shè)置用于測量電機轉(zhuǎn)軸參數(shù)的參數(shù)測量裝置，可以實時地測量 和獲取電機運行過程中反映電機運行狀況的轉(zhuǎn)軸參數(shù)，并可將測量得到的轉(zhuǎn) 軸參數(shù)實時傳送到監(jiān)控中心，對電機的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，保證了電機 運行的穩(wěn)定性和可靠性，當(dāng)監(jiān)控中心檢測到某臺自控節(jié)能電機出現(xiàn)故障隱患 時，能準(zhǔn)確判斷并自動記錄該故障狀態(tài)和自動報警，并及時發(fā)出控制數(shù)據(jù)信 號調(diào)整或關(guān)閉有故障隱患的電機防患于未然，通過對自控節(jié)能電機實時信息 的儲存，使管理者了解故障原因，這不僅有效減少了管理者的工作負(fù)荷和壓 力，而且保證了電機故障檢測的及時性和有效性，降低了故障發(fā)生的幾率， 提高了工作效率。本發(fā)明的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)及方法調(diào)試和維護(hù)簡單， 易于管理和操作，可靠性高，建設(shè)成本低、并留有一定的擴展余地，具有廣 闊的應(yīng)用前景，其提供的"一對多"的監(jiān)控方式，尤其適用于油田、船舶等 電機使用數(shù)量較多的環(huán)境。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對 實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地， 下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的 一 些實施例，對于本領(lǐng)域普通管理者來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。
圖1為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 參數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 信號傳輸電路的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明自控節(jié)能電4幾監(jiān)控系統(tǒng)第二具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第二具體實施例中數(shù)據(jù)匯集器的結(jié) 構(gòu)示意圖7為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第三具體實施例中監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu) 示意圖8為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控方法的流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而 不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作 出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如
9圖l所示，本實施例包括至少一臺自控節(jié)能電機l, 一監(jiān)控中心3，以及一 連接所述自控節(jié)能電機1和所述監(jiān)控中心3的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)2。其中，由于 本實施例中采用的自控節(jié)能電機是本發(fā)明另 一專利申請中所描述的自控節(jié)能 電機，因此，接下來本實施例將結(jié)合附圖2~4對該自控節(jié)能電機做詳細(xì)的描 述。
圖2為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該自控節(jié)能電機包括電機外殼11、電機定子12、 電機轉(zhuǎn)子13、參數(shù)測量裝置14、信號傳輸電路15、通信接口 16和第一控制 器17。其中，參數(shù)測量裝置14固設(shè)在電機轉(zhuǎn)子13的轉(zhuǎn)軸131上，用于實時 測量轉(zhuǎn)軸參數(shù)并將之轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；信號傳輸電路15包括信號輸出電路 151和信號接收電路152，信號輸出電路151與參數(shù)測量裝置14連接，固設(shè) 在轉(zhuǎn)軸131上，用于輸出參數(shù)測量裝置測量到的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，信號接 收電路152固設(shè)在電機定子12或電機外殼11上，用于接收信號輸出電路151 輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號；通信接口 16與信號接收電路152連接，用于將測 量到的自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號輸出，提供給監(jiān)控中心進(jìn)行處理， 并接收監(jiān)控中心返回的命令數(shù)據(jù)；第一控制器17與通信接口連接，用于將監(jiān) 控中心返回的命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的對自控節(jié)能電機的控制命令，并執(zhí)行相
應(yīng)的控制操作。
具體地，上述通信4妄口可以為標(biāo)準(zhǔn)有線接口，如RS232、 RS485等標(biāo)準(zhǔn) 通信接口，同時，該通信接口也可以為無線通信接口，如藍(lán)牙、GPRS等無 線通信接口。用戶可以才艮據(jù)實際的需要，設(shè)定合適的通信接口，例如在油田 等工礦企業(yè)，由于電機的使用數(shù)量較多，且電機分布于各個區(qū)域，因此，可 設(shè)置無線通信接口，如GPRS接口，并利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)軸參 數(shù)的傳輸，便于監(jiān)控中心實時獲取自控節(jié)能電機運行中的轉(zhuǎn)軸參數(shù)，實時對 自控節(jié)能電機運行狀況進(jìn)行監(jiān)控。自控節(jié)能電機的第一控制器與自控節(jié)能電 機的相應(yīng)控制部件開關(guān)相連，當(dāng)將監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的執(zhí)行命令后，具體到自控節(jié)能電機的運行操作中，如關(guān)閉電源、調(diào)整自控節(jié)能 電機轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩等，以真正實現(xiàn)對自控節(jié)能電機的控制。例如在自控節(jié)能電 機扭矩越限，或出現(xiàn)溫度過高、過壓、過流等現(xiàn)象時，可通過該第一控制器 關(guān)閉自控節(jié)能電機的電源信號，使之停止工作。具體地，該第一控制器可以
為各種控制芯片，例如AT8951C單片才幾，可編程控制器(Programmable Logic Controller,以下筒稱PLC)或者復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device,以下簡稱CPLD)等，其具體的功能可以通 過編程來得以實現(xiàn)。
圖3為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 參數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，參數(shù)測量裝置14包括數(shù)字測量電 路141和電源電路142，其中，數(shù)字測量電路141用于測量轉(zhuǎn)軸參數(shù)并轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號輸送到信號傳輸電路15，該轉(zhuǎn)軸參數(shù)可以但不限于為轉(zhuǎn)軸131的 轉(zhuǎn)動扭矩、軸向力、振動、溫度、壓力以及旋轉(zhuǎn)速度等，電源電路142用于 為數(shù)字測量電路141和信號傳輸電路15提供電源。進(jìn)一步地，數(shù)字測量電路 141還包括依次連接的參數(shù)測量傳感器411、信號放大電路412和第二控制器 413。其中，參數(shù)測量傳感器411用于測量并獲得電機運行過程中電機轉(zhuǎn)軸相 關(guān)參數(shù)的模擬信號，如電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動扭矩、軸向力、振動、溫度、壓力以 及旋轉(zhuǎn)速度等；信號放大電路412與參數(shù)測量傳感器411連接，用于對參數(shù) 測量傳感器411輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)的模擬信號進(jìn)行放大處理；第二控制器413 與信號放大電路412連接，用于接收信號放大電路412放大處理后的轉(zhuǎn)軸參 數(shù)的模擬信號，將之轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號進(jìn)行并行信號 到串行信號的轉(zhuǎn)換。實際應(yīng)用中，該第二控制器也可以為各種微控制芯片， 如AT8951C單片機，PLC或CPLD等。
圖4為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第一具體實施例中自控節(jié)能電機的 信號傳輸電路的結(jié)構(gòu)示意圖。自控節(jié)能電機中可以采用光電耦合的方式進(jìn)行 對信號的傳輸。如圖4所示，信號輸出電路151可以光電耦合發(fā)射器，用于將所述參數(shù)測量電路測得的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)的數(shù)字信號發(fā)射出去；信號接收電 路152可以為光電耦合接收器，用于接收所述光電耦合發(fā)射器發(fā)射的所述轉(zhuǎn) 軸參數(shù)的數(shù)字信號。其中光電耦合發(fā)射器可固設(shè)在轉(zhuǎn)軸131上，光電耦合接 收器可固設(shè)在電機外殼11上，或固設(shè)在電機定子或與電機外殼相對固定的其 它機構(gòu)上，且與光電耦合發(fā)射器位置對應(yīng)。實際應(yīng)用中，光電耦合發(fā)射器可 包括并聯(lián)構(gòu)成的一個以上的光敏元件，該光敏元件均勻布設(shè)在環(huán)形電路板153 上，該環(huán)形電路板153固設(shè)于轉(zhuǎn)軸131上，且與轉(zhuǎn)軸131同軸設(shè)置，其中， 光敏元件為發(fā)光二極管、光敏二極管或光敏三極管。根據(jù)實際的測量需要， 可設(shè)置合適數(shù)量的光敏元件，以保證信號傳輸?shù)男Ч?br> 實際應(yīng)用中，電源電路142可包括電源耦合器和穩(wěn)壓器，其中，電源耦 合器用于將外部的電源耦合到轉(zhuǎn)軸上；穩(wěn)壓器與電源耦合器連接，用于將耦 合到轉(zhuǎn)軸上的電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓，并提供給數(shù)字測量電路和信號傳輸電路。
進(jìn)一步地，自控節(jié)能電機還可包括報警裝置，固設(shè)在電機定子或電機外 殼上，與信號傳輸電路連接，用于根據(jù)轉(zhuǎn)軸參數(shù)判斷電機運行異常時報警。 該報警裝置可根據(jù)參數(shù)測量裝置測得的轉(zhuǎn)軸參數(shù)判斷電機工作是否正常，若 電機工作異常，則發(fā)出相應(yīng)的報警信號。具體地，假設(shè)參數(shù)測量裝置測量得 到的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動扭矩過大，超出電機正常工作時的扭矩規(guī)定值，則報警裝置 可發(fā)出報警，說明電機處于超載狀態(tài)，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，具體地，該 報警裝置可以預(yù)設(shè)多種報警方式，如報警裝置響一下表明電機處于超載狀態(tài)， 報警響二下表明電機轉(zhuǎn)速過慢等，根據(jù)實際的需要，可設(shè)置不同的報警類型。
類似地，該報警裝置還可具有語音報警功能，具體地，可設(shè)置語音芯片，當(dāng) 電機出現(xiàn)異常需要報警時，報警裝置可根據(jù)具體的異常狀況發(fā)出相應(yīng)的報警 語音信息，如"電機過載異常，請及時處理，，或"電機過熱，請注意，，等， 同時也可將各種報警方式結(jié)合起來進(jìn)行報警，提高報警的有效性和可靠性。
另外需要說明的是，該自控節(jié)能電機還能實現(xiàn)柔性啟動的功能。具體 地，自控節(jié)能電機的電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸伸出電機外殼部分還可設(shè)置有柔性啟動裝置，該柔性啟動裝置可以實現(xiàn)電機的柔性啟動。通過柔性啟動設(shè)備的設(shè)置， 可以使得自控節(jié)能電機的啟動力矩小，通常稍大于電機正常運行時的力矩， 同時，使得自控節(jié)能電機的啟動電流也相應(yīng)減少，因此，在進(jìn)行自控節(jié)能電 機選擇時，實現(xiàn)了自控節(jié)能電機與負(fù)栽的全匹配，達(dá)到了 "大馬拉大車、中 馬拉中車、小馬拉小車"的技術(shù)效果，有效提高了自控節(jié)能電機的利用率， 并降低了自控節(jié)能電機的體積，減少了該自控節(jié)能電機在運行中的無用功率， 降低了自控節(jié)能電機的能源消耗。柔性啟動裝置的具體結(jié)構(gòu)在已在本發(fā)明另 一專利申請"自控節(jié)能電機"做詳細(xì)描述，在此不再累述。
通過對本實施例中所采用的自控節(jié)能電機的描述，可以看出，該自控節(jié) 能電機不僅能通過固設(shè)在其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上的參數(shù)測量裝置，實時動態(tài)地測量、
采集其轉(zhuǎn)軸參數(shù)，并將測量到的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，還能通過安 裝在其定子或外殼上的通信接口將該轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號輸出，而且還能通過 安裝在其定子或外殼上的第一控制器，將監(jiān)控中心通過對自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn) 軸參數(shù)進(jìn)行集中處理、分析和智能監(jiān)測的監(jiān)測診斷結(jié)果，轉(zhuǎn)換成具體的控制 命令，以完成對自控節(jié)能電機的控制。
在本實施例中，每臺自控節(jié)能電機1都設(shè)定有其特定的網(wǎng)絡(luò)身份標(biāo)識號
碼(Identity;以下簡稱ID),用于標(biāo)識其在整個系統(tǒng)中的特定身份，以 便監(jiān)控中心3識別該自控節(jié)能電機與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。在自控節(jié)能電機發(fā) 送其轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號的同時，代表該自控節(jié)能電機在系統(tǒng)中的ID編號的 ID信息被添加在該數(shù)字信號當(dāng)中， 一起發(fā)送給監(jiān)控中心。具體地，上述添加 ID信息的操作可以在自控節(jié)能電機的第二控制器中實現(xiàn)，每臺自控節(jié)能電機 的第二控制器在將其轉(zhuǎn)軸參數(shù)的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的同時，將該自控 節(jié)能電機的ID編號也以數(shù)字信號的形式添加在該轉(zhuǎn)軸參數(shù)的數(shù)字信號中，然 后再傳送給信號傳輸電路。在自控節(jié)能電機發(fā)送的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號中添加 該自控節(jié)能電機的ID信息，使得監(jiān)控中心對自控節(jié)能電機的監(jiān)控過程更加便 于管理，通過對ID信息的識別，監(jiān)控中心很容易地辨別接收到的數(shù)字信號是由哪臺自控節(jié)能電機發(fā)送的，且在之后的對該數(shù)字信號的分析，以及對自控 節(jié)能電機的信息進(jìn)行進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的存儲過程中，該ID信息都為監(jiān)控中心提供 了分析及存儲的索引。另外，當(dāng)自控節(jié)能電機接收到監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù) 據(jù)時，自控節(jié)能電機的第 一控制器還負(fù)責(zé)將命令數(shù)據(jù)中攜帶的自控節(jié)能電機
的ID信息進(jìn)行校對，判斷該ID信息中的ID編號是否為本自控節(jié)能電機的 ID編號，若是，則正常接收，若不是，則放棄該命令數(shù)據(jù)，不必做出任何響 應(yīng)。
本實施例中，自控節(jié)能電機中設(shè)置的通信接口可以為藍(lán)牙、GPRS等無線 通信接口，與之對應(yīng)的，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)采用相應(yīng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心
設(shè)置在遠(yuǎn)離自控節(jié)能電機工作現(xiàn)場的遠(yuǎn)程端，實現(xiàn)對自控節(jié)能電機的遠(yuǎn)程監(jiān) 控，此情況尤其適用于電機使用數(shù)量較多，電機分布分散，且各個電機相距 較遠(yuǎn)，電機所處工作環(huán)境較為偏僻、惡劣的環(huán)境，如油田等。同樣，自控節(jié) 能電機中設(shè)置的通信接口也可以為RS232、 RS485等標(biāo)準(zhǔn)有線通信接口，與之 對應(yīng)的，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)采用相應(yīng)的有線通信網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心設(shè)置在智能電站 工作的本地端，實現(xiàn)對自控節(jié)能電機的現(xiàn)場監(jiān)控，此情況尤其適用于電機使 用數(shù)量較多，但電機分布集中，便于集中監(jiān)控的環(huán)境，如船舶等。
本實施例中，監(jiān)控中心設(shè)置有一臺計算機，實現(xiàn)對自控節(jié)能電機的監(jiān) 控；或者，監(jiān)控中心也可以并行設(shè)置多臺計算機，多臺計算機之間以局域 網(wǎng)連接，可以進(jìn)行互相通信。設(shè)置多臺計算機的好處在于，當(dāng)監(jiān)控中心需 要分析監(jiān)測數(shù)量眾多的自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸參數(shù)時，多臺計算機可以并行 同時工作，以避免當(dāng)某臺自控節(jié)能電機發(fā)生故障時，由于計算機監(jiān)控的不 及時而造成的不必要的損失，同事，設(shè)置多臺計算機也可以保證在某臺計 算機出現(xiàn)故障或系統(tǒng)癱瘓時，其他并行的計算機能夠繼續(xù)正常工作，從而 保證整個監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。具體的對計算機的數(shù)量的設(shè)置可以根據(jù)實際 情況而定。
其中，計算機所選用的監(jiān)控軟件為工控組態(tài)軟件。在此工控組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上，開發(fā)了電機實時故障l艮警系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于Windows NT構(gòu)架， 具有電機故障診斷報警功能。該系統(tǒng)可實施對自控節(jié)能電機的扭矩過載保 護(hù)監(jiān)測、溫度過載保護(hù)監(jiān)測和工作電壓、電流監(jiān)測等，當(dāng)自控節(jié)能電機出 現(xiàn)扭矩越限，溫度越限或者出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、欠流等異?，F(xiàn)象時， 該系統(tǒng)將給出報警提示，該報警提示包括聲音提示、屏幕文字提示，發(fā)送 到管理者的短消息提示等，該系統(tǒng)還會將接收到得自控節(jié)能電機的工作狀 態(tài)的數(shù)據(jù)信息自動記錄并存儲在數(shù)據(jù)庫里，供管理者參考。另外，該系統(tǒng) 還會對接收到的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，最后根據(jù) 監(jiān)測診斷結(jié)果，將對自控節(jié)能電機的一定的控制操作以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給 自控節(jié)能電機，供其處理，例如，當(dāng)自控節(jié)能電機出現(xiàn)扭矩越限的情況時， 該系統(tǒng)可以迅速、自動地發(fā)出停機信號以避免發(fā)生故障的自控節(jié)能電機運 行造成的損失。進(jìn)一步優(yōu)化地，在本實施例的監(jiān)控系統(tǒng)中，當(dāng)工作人員定 期對自控節(jié)能電機的工作情況進(jìn)行檢測時，每當(dāng)出現(xiàn)周期點檢，可以由監(jiān) 控中心根據(jù)自控節(jié)能電機的ID編號，逐個對需要進(jìn)行周期點檢的自控節(jié) 能電機進(jìn)行停機操作控制并輸出告警提示，這樣的系統(tǒng)化的管理更進(jìn)一 步 地給工作人員帶來的了方便，并且可以盡量避免出現(xiàn)對自控節(jié)能電機周期 點檢的遺漏現(xiàn)象。
具體地，由于自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號中的轉(zhuǎn)動扭矩體現(xiàn) 了電機工作負(fù)載的大小，因此，監(jiān)控中心通過對接收到的轉(zhuǎn)軸參數(shù)進(jìn)行分析， 即可確定電機是否長期處于負(fù)載超載狀態(tài)工作，或者長期處于較小負(fù)載下工 作，或者電機轉(zhuǎn)軸損壞等，以便對電機帶動負(fù)載的工作能力做出判斷，以便 及時發(fā)現(xiàn)電機故障。進(jìn)一步優(yōu)化地，若監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)了潛在的故障隱患，也 可根據(jù)相應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)對自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸發(fā)出控制其具體操作的命令數(shù) 據(jù)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將其信號傳送給自控節(jié)能電機，自控節(jié)能電機的第一控制 器可將該命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具體控制命令，并執(zhí)行相應(yīng)的命令，以便于對自控 節(jié)能電機存在的故障隱患的及時控制。另外需要說明的是，監(jiān)控中心針對每臺其進(jìn)行監(jiān)控管理的自控節(jié)能電機， 在發(fā)送給該自控節(jié)能電機命令數(shù)據(jù)之前，需要在該命令數(shù)據(jù)中添加代表各自
控節(jié)能電機ID編號的ID信息，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)該ID信息將各命令數(shù)據(jù)傳
送給相應(yīng)的自控節(jié)能電機，以避免在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生錯誤。例如，本應(yīng)該 發(fā)送給這臺自控節(jié)能電機的控制命令被發(fā)送給了另臺自控節(jié)能電機，而另臺 自控節(jié)能電機執(zhí)行后帶來了不必要的損失。
本實施例提供了 一種自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，通過引進(jìn)新型的自控節(jié)能 電機，為各領(lǐng)域的電機設(shè)備提供了全新的安全保護(hù)解決方案，當(dāng)監(jiān)控中心檢 測到某臺自控節(jié)能電機出現(xiàn)故障隱患時，能準(zhǔn)確判斷并自動記錄該故障狀態(tài) 和自動報警，并及時發(fā)出控制數(shù)據(jù)信號調(diào)整或關(guān)閉有故障隱患的自控節(jié)能電 機，防患于未然，通過對自控節(jié)能電機實時信息的儲存，使管理者了解故障 原因，不僅有效減少了管理者的工作負(fù)荷和壓力，而且保證了電機故障檢測 的及時性和有效性，降低了故障發(fā)生的幾率，提高了工作效率。
圖5為本發(fā)明自控節(jié)能電沖幾監(jiān)控系統(tǒng)第二具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖5所示，本實施例與第一具體實施例的不同之處在于本實施例中的自控 節(jié)能電機與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間還設(shè)有至少一個數(shù)據(jù)匯集器4,其中， 一個數(shù) 據(jù)匯集器4上并行連接有多臺自控節(jié)能電機，該多臺自控節(jié)能電機與其連接 的一個數(shù)據(jù)匯集器4 一起構(gòu)成了一個電機基站5,監(jiān)控中心與該電機基站5 的通信都通過該數(shù)據(jù)匯集器4來實現(xiàn)。在本實施例中，引入電機基站的模式 對自控節(jié)能電機進(jìn)行監(jiān)控將更加便于管理，例如，當(dāng)對自控節(jié)能電機進(jìn)行周 期定檢時，可以以一個電機基站為單位進(jìn)行定才企的"^乘作。本實施例與第一具 體實施例的不同之處還在于本實施例中的自控節(jié)能電機中設(shè)置的通信接口 為RS232、 RS485等標(biāo)準(zhǔn)有線通信接口，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān) 控中心和數(shù)據(jù)匯集器連接，且監(jiān)控中心設(shè)置在自控節(jié)能電機工作的遠(yuǎn)程端。
此外，每個數(shù)據(jù)匯集器4都設(shè)定有其特定的ID,用于標(biāo)識其在整個系統(tǒng) 中的特定身份，以便使用者識別與其對應(yīng)的信息。該特定的ID加上其所連接的各自自控節(jié)能電機的ID便構(gòu)成了每臺自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字
信號的特定ID,監(jiān)控中心通過該特定ID識別其收到的每一組轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號。
圖6為本發(fā)明電機自控節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)第二具體實施例中數(shù)據(jù)匯集器的結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖6所示，數(shù)據(jù)匯集器包括一個存儲控制單元42， 一個與存儲 控制單元42連接的總線通信接口 43,以及多個與存儲控制單元42相連接的 自控節(jié)能電機接口 41。其中，存儲控制單元42用于將各與之連接的自控節(jié) 能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，以及將監(jiān)控中心發(fā)送給各自控節(jié)能電機的 命令數(shù)據(jù)按照自控節(jié)能電機的ID編號存儲在各指定的存儲區(qū)域，并控制其按 照一定的次序進(jìn)行發(fā)送；總線通信接口 43為無線通信接口，其采用與數(shù)據(jù)通 信網(wǎng)絡(luò)相對應(yīng)的藍(lán)牙、GPRS等無線通信網(wǎng)絡(luò)形式，用于與其連接的監(jiān)控中心 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；自控節(jié)能電機接口 41為與其連接的自控節(jié)能電機的通信接口 相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有線通信接口 ，用于與其連接的自控節(jié)能電機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
具體地，存儲控制單元42包括一存儲單元和控制單元(圖中未示出)， 該存儲單元用于暫時存儲各自控節(jié)能電機發(fā)送的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號和監(jiān)控中 心發(fā)送給各自控節(jié)能電機的命令數(shù)據(jù)；該控制單元用于在每組轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字 信號的自控節(jié)能電機的ID信息的前添加上代表本數(shù)據(jù)匯集器ID編號的ID信 息，然后轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控中心，以便于監(jiān)控中心的管理及監(jiān)控，該控制單元還用 于在接收到監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中攜帶的ID信息將該命令數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給與之對應(yīng)的自控節(jié)能電機，具體為將該命令數(shù)據(jù)輸送到對應(yīng)的自控 節(jié)能電機接口。
本實施例提供了一種自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，為電機使用數(shù)量較多，且 其分布涉及區(qū)域廣泛，但同時存在數(shù)臺集中電機的電機使用環(huán)境提供了 一種 合適的遠(yuǎn)程監(jiān)控的方案，其通過在自控節(jié)能電機端設(shè)置數(shù)據(jù)匯集器，并組成 電機基站，將各電機基站中的各自控節(jié)能電機輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，并將其 按照一定的規(guī)則存儲起來，再按一定次序進(jìn)行發(fā)送，避免了多路數(shù)據(jù)同時發(fā)送時造成的數(shù)據(jù)傳輸混亂。在此基礎(chǔ)上，本實施例同樣通過對新型的自控節(jié) 能電機的引用，通過在自控節(jié)能電機上設(shè)置用于測量電機轉(zhuǎn)軸參數(shù)的參數(shù)測 量裝置，實時測量和發(fā)送電機運行過程中反應(yīng)電才幾運行狀況的轉(zhuǎn)軸參數(shù)，當(dāng) 監(jiān)控中心檢測到某臺自控節(jié)能電機出現(xiàn)故障隱患時，能準(zhǔn)確判斷并自動記錄 該故障狀態(tài)和自動報警，并及時發(fā)出控制數(shù)據(jù)信號調(diào)整或關(guān)閉有故障隱患的 電機，防患于未然，通過對自控節(jié)能電機實時信息的儲存，使管理者了解故 障原因，不僅有效減少了管理者的工作負(fù)荷和壓力，而且保證了電機故障檢 測的及時性和有效性，降低了故障發(fā)生的幾率，提高了工作效率。
圖7為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)第三具體實施例中監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖7所示，本實施例與上述第一具體實施例與第二具體實施例的
不同之處在于在基于上述實施例方案的基礎(chǔ)上，本實施例的監(jiān)控中心包括 多個監(jiān)控子站32和一個監(jiān)控總站31，該監(jiān)控總線31通過局域網(wǎng)分別與多個 監(jiān)控子站32連接，每個監(jiān)控子站32與監(jiān)控總站31都可以設(shè)置一臺或者多臺 計算機。當(dāng)需要監(jiān)控的自控節(jié)能電機覆蓋范圍很廣，且可以將之劃分為一個 一個的區(qū)域時，可以采用這樣的模式。
具體地，每個監(jiān)控子站負(fù)責(zé)集中監(jiān)控某個劃定區(qū)域的多臺自控節(jié)能電機， 或者多個自控節(jié)能電機基站，并負(fù)責(zé)把其所監(jiān)控的所有自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸 參數(shù)信息以數(shù)據(jù)包的形式通過局域網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控總站，監(jiān)控總站負(fù)責(zé)對所有 數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并將其保存在系統(tǒng)的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫里，管理者可以隨時在數(shù) 據(jù)庫里查詢所有自控節(jié)能電機的工作狀態(tài)的歷史記錄，并根據(jù)該歷史記錄分
析自控節(jié)能電機出現(xiàn)故障或故障隱患的原因，并可將分析結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)庫 里，以便以后查詢時作為參考。
本實施例提供了一種自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，在上述兩種自控節(jié)能電機 監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為電機數(shù)量龐大，但其分布呈區(qū)域化的電機使用環(huán)境提 供了 一種更為合適的電機監(jiān)控系統(tǒng)。該電機監(jiān)控系統(tǒng)通過在監(jiān)控中心中設(shè)置 監(jiān)控子站和監(jiān)控總站，使整個監(jiān)控系統(tǒng)呈一定規(guī)模，各個監(jiān)控子站可視為一個區(qū)域的電機監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)控總站的設(shè)置將各個區(qū)域的電機監(jiān)控系統(tǒng)的 信息集中，這樣便于管理者掌握和查詢自控節(jié)能電機的現(xiàn)場工作狀況，以實 現(xiàn)電機監(jiān)控系統(tǒng)的高度管理。
圖8為本發(fā)明自控節(jié)能電機監(jiān)控方法的流程圖，如圖8所示，本實施例 包括
步驟101、自控節(jié)能電機實時動態(tài)地測量其轉(zhuǎn)軸參數(shù)，并將測量到的所
述轉(zhuǎn)軸參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出；
具體地，每臺自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上都設(shè)置有用于采集測量其轉(zhuǎn)
軸參數(shù)并將該轉(zhuǎn)軸參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的參數(shù)測量裝置；自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn) 軸和定子或外殼的對應(yīng)位置還對應(yīng)固設(shè)有信號傳輸電路，該信號傳輸電路包 括信號輸出電路和信號接收電路，其中，信號輸出電路固設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，與參 數(shù)測量裝置連接，用于輸出測量到的轉(zhuǎn)軸參數(shù)，信號接收電路固設(shè)在自控節(jié) 能電機的定子或外殼上，與信號輸出電路對應(yīng)，用于接收信號輸出電路輸出 的轉(zhuǎn)軸參數(shù)；自控節(jié)能電機的定子或外殼上還固設(shè)有與信號傳輸電路連接的 通信接口，用于將測量到的自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號輸出，提供給 監(jiān)控中心進(jìn)行處理，并接收監(jiān)控中心返回的控制數(shù)據(jù)，即通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò) 與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
另外需要說明的是，每臺自控節(jié)能電機都其特定的ID編號，自控節(jié)能電 機在發(fā)送轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號的同時，將其特定的ID編號以ID信息的形式添 加在其發(fā)送的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號當(dāng)中，用于標(biāo)識其在整個系統(tǒng)中的特定身份， 以便監(jiān)控中心識別該自控節(jié)能電機與其對應(yīng)的信息，并便于監(jiān)控中心對各臺 自控節(jié)能電機發(fā)送的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號的進(jìn)行管理。
步驟102、監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的 轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，對其進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果， 將對所述自控節(jié)能電機的控制操作以命令數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給所述自控節(jié)能電 機；具體地，當(dāng)監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到自控節(jié)能電機發(fā)送的轉(zhuǎn)軸 參數(shù)數(shù)字信號后，將對其進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果， 將對所述自控節(jié)能電機的控制操作以控制數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給所述自控節(jié)能電 機。具體的過程可以為監(jiān)控中心實施對電機的扭矩過栽保護(hù)監(jiān)測、溫度過載 保護(hù)監(jiān)測和工作電壓、電流監(jiān)測等。當(dāng)自控節(jié)能電機出現(xiàn)扭矩越限，溫度越 限或者出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、欠流等異常現(xiàn)象時，監(jiān)控中心將給出報警提 示，該報警提示包括聲音提示、屏幕文字提示，發(fā)送到管理者的短消息提示 等，該系統(tǒng)還會將相應(yīng)異?，F(xiàn)象自動記錄并存儲在數(shù)據(jù)庫里，供管理者參考。 另外，監(jiān)控中心還會對接收到的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān) 測，最后根據(jù)監(jiān)測診斷結(jié)果，將對自控節(jié)能電機的一定的控制操作以數(shù)據(jù)的 形式發(fā)送給自控節(jié)能電機，供其處理，若情節(jié)嚴(yán)重時，其可以迅速、自動地 發(fā)出停機信號以避免發(fā)生故障的自控節(jié)能電機運行造成的損失。
進(jìn)一步地，監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，該數(shù) 據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以為有線通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信網(wǎng)絡(luò)，與之對應(yīng)的，在自控 節(jié)能電機端也應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的通信接口 ，以實現(xiàn)與監(jiān)控中心的通信。具體的 設(shè)置可以依據(jù)實際情況而定，若該監(jiān)控系統(tǒng)被用于電機使用數(shù)量較多，電 機分布分散，各個電機距離較遠(yuǎn)，而且電機所處工作環(huán)境較為偏僻、惡劣 的環(huán)境，如油田等，應(yīng)該采用無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自控節(jié)能電機與監(jiān)控中心
的通信，例如藍(lán)牙、GPRS等；若該監(jiān)控系統(tǒng)被用于電機分布集中，且電機 之間具體相對較近，便于集中監(jiān)控的環(huán)境，如船舶等，應(yīng)該采用有線通信 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自控節(jié)能電機與監(jiān)控中心的通信，例如采用有線電纜的方式。
另外需要說明的是，監(jiān)控中心針對每臺其進(jìn)行監(jiān)控管理的自控節(jié)能電 機，在發(fā)送給該自控節(jié)能電機命令數(shù)據(jù)之前，需要在該命令數(shù)據(jù)中添加代 表各自控節(jié)能電機ID編號的ID信息，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)該ID信息將各 命令數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的自控節(jié)能電機，以避免在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生錯誤。 例如，本應(yīng)該發(fā)送給這臺自控節(jié)能電機的控制命令被發(fā)送給了另臺自控節(jié)
20能電機，而另臺自控節(jié)能電機執(zhí)行后帶來了不必要的損失。
步驟103、所述自控節(jié)能電機通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā)送 的所述命令數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的執(zhí)行命令，以實現(xiàn)對所述自控節(jié)能電 機的功能控制。
具體地，在各自控節(jié)能電機上設(shè)置有第一控制器，第一控制器自控節(jié)能 電機上的通信接口連接，用于將監(jiān)控中心返回的命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的對自 控節(jié)能電機的控制命令，并執(zhí)行相應(yīng)的控制命令。該命令數(shù)據(jù)為一系列的數(shù) 字信號，各自控節(jié)能電機需要解析該代表控制命令的數(shù)字信號，通過第一控 制器對該命令數(shù)據(jù)的解析，了解該命令數(shù)據(jù)的實際意義，再執(zhí)行對自控節(jié)能 電機的控制操作，如關(guān)閉電源、調(diào)整自控節(jié)能電機轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩等。例如在自 控節(jié)能電機扭矩越限，或出現(xiàn)溫度過高、過壓、過流等現(xiàn)象時，可通過該第 一控制器關(guān)閉自控節(jié)能電機的電源信號，使之停止工作。
另外需要說明的是，當(dāng)自控節(jié)能電機接收到監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù)據(jù)時，
上述第一控制器還負(fù)責(zé)將命令數(shù)據(jù)中攜帶的自控節(jié)能電機的ID信息進(jìn)行校 對，判斷該ID信息中的ID編號是否為本自控節(jié)能電機的ID編號，若是，則 正常接收，若不是，則放棄該命令數(shù)據(jù)，不必做出任何響應(yīng)。這樣將避免自 控節(jié)能電機執(zhí)行了不是針對本電機的錯誤的命令而引起的不必要的損失。
應(yīng)該說明的是，以上步驟在整個電機監(jiān)控方法中不存在特定的順序，各 個步驟之間可以同時、并列地執(zhí)行。
本實施例提供了 一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，通過引進(jìn)新型的自控節(jié)能 電機，為各領(lǐng)域的電機設(shè)備提供了全新的安全保護(hù)解決方案，通過在自控節(jié) 能電機上設(shè)置用于測量電機轉(zhuǎn)軸參數(shù)的參數(shù)測量裝置，實時測量和發(fā)送電機 運行過程中反應(yīng)電機運行狀況的轉(zhuǎn)軸參數(shù)，當(dāng)監(jiān)控中心檢測到某臺自控節(jié)能 電機出現(xiàn)故障隱患時，能準(zhǔn)確判斷并自動記錄該故障狀態(tài)和自動報警，并迅 速發(fā)出切斷信號關(guān)閉有故障隱患的電機，防患于未然，通過對自控節(jié)能電機 實時信息的儲存，使管理者了解故障原因，不僅有效減少了管理者的工作負(fù)荷和壓力，而且保證了電機故障檢測的及時性和有效性，降低了故障發(fā)生的 幾率，提高了工作效率。本實施例的電機監(jiān)控方法調(diào)試和維護(hù)簡單，易于管 理和操作，可靠性高，建設(shè)成本低、并留有一定的擴展余地，具有廣闊的應(yīng) 用前景，其提供的"一對多，，的監(jiān)控方式，尤其適用于油田、船舶等電機使 用數(shù)量較多的環(huán)境。
在基于上述實施例所提供的自控節(jié)能電機監(jiān)控方法的基礎(chǔ)上，在監(jiān)控中 心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號之前，數(shù) 據(jù)匯集器還將接收該轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號并將之存儲并發(fā)送，相應(yīng)的，在自控 節(jié)能電機通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù)據(jù)之前，數(shù)據(jù)匯集器 也將先接收該命令數(shù)據(jù)并將之存儲并發(fā)送。上述數(shù)據(jù)匯集器設(shè)置在自控節(jié)能 電機與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間，并行連接多個自控節(jié)能電機，并與之一起形成了 一個自控節(jié)能電機基站，通過在各自控節(jié)能電機基站端設(shè)置數(shù)據(jù)匯集器，將 各自控節(jié)能電機基站中的各自控節(jié)能電機輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，并將其按照 一定的規(guī)則存儲起來，再按一定次序進(jìn)行發(fā)送，避免了多路數(shù)據(jù)同時發(fā)送時 造成的數(shù)據(jù)傳輸混亂。
另外需要說明的是，采用數(shù)據(jù)匯集器將各自控節(jié)能電機需要發(fā)送給監(jiān) 控中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先的匯集，再按一定次序發(fā)送的方法，通常使用在電機 使用數(shù)量較多，且其分布涉及區(qū)域廣泛，但同時存在數(shù)臺集中分布的電機 環(huán)境下。因此，此時各自控節(jié)能電機與數(shù)據(jù)匯集器的通信方式通常為有線 通信，各電機基站與監(jiān)控中心進(jìn)行通信的方法通常為無線通信，即監(jiān)控中 心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)接收自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，自控節(jié) 能電機同樣通過無線通信網(wǎng)絡(luò)接收監(jiān)控中心發(fā)送的命令數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域普通管理者可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟
可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可
讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而 前述的存儲介質(zhì)包括R0M、 RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對 其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修 改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一臺自控節(jié)能電機，一監(jiān)控中心，以及一連接所述自控節(jié)能電機和所述監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上固設(shè)有用于采集測量所述自控節(jié)能電機的轉(zhuǎn)軸參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的參數(shù)測量裝置；所述轉(zhuǎn)軸和所述自控節(jié)能電機的定子或外殼的對應(yīng)位置對應(yīng)固設(shè)有信號傳輸電路，所述信號傳輸電路包括信號輸出電路和信號接收電路，所述信號輸出電路固設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，與所述參數(shù)測量裝置連接；所述信號接收電路固設(shè)在所述電機定子或電機外殼上，用于接收所述信號輸出電路輸出的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號；所述自控節(jié)能電機的定子或外殼上固設(shè)有與所述信號傳輸電路連接的通信接口，用于與所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；所述自控節(jié)能電機的定子或外殼上還固設(shè)與所述通信接口連接的第一控制器，該第一控制器通過所述通信接口接收所述監(jiān)控中心輸出的命令數(shù)據(jù)，并將所述命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制命令；所述監(jiān)控中心設(shè)置有至少一臺計算機，負(fù)責(zé)接收所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號，對所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果，將對所述自控節(jié)能電機的控制操作命令以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給所述自控節(jié)能電機，以完成對所述自控節(jié)能電機的控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述參 數(shù)測量裝置包括數(shù)字測量電路和電源電路，其中，數(shù)字測量電路用于測量所 述轉(zhuǎn)軸參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送到所述信號傳輸電路，所述電源電路用于為所述數(shù)字測量電路和信號傳輸電路提供電源。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字測量電 路包括依次連接的參數(shù)測量傳感器、信號放大電路和第二控制器，所述參 數(shù)測量傳感器為轉(zhuǎn)矩信號傳感器、轉(zhuǎn)速信號傳感器、溫度信號傳感器、振動 信號傳感器和壓力信號傳感器中的一種或多種組合，分別與所述信號放大電路連接，所述第二控制器與所述信號傳輸電路連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電 源電路包括電源耦合器和穩(wěn)壓器，所述電源耦合器用于將外部的電源耦合到 所述轉(zhuǎn)軸上；所述穩(wěn)壓器與所述電源耦合器連接，用于將耦合到所述轉(zhuǎn)軸上 的電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓，并提供給所述數(shù)字測量電路和信號傳輸電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述信 號輸出電路為光電耦合發(fā)射器，用于將所述參數(shù)測量電路測得的所述轉(zhuǎn)軸參 數(shù)數(shù)字信號發(fā)射出去；所述信號接收電路為光電耦合接收器，用于接收所述 光電耦合發(fā)射器發(fā)射的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述自 控節(jié)能電機的定子或外殼上還設(shè)有用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)判斷電機運行異常 時報警的報警裝置，與所述信號傳輸電路連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其 特征在于，所述自控節(jié)能電機的通信接口為無線通信接口，所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 絡(luò)為無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述監(jiān)控中心設(shè)置在遠(yuǎn)離所述自控節(jié)能電機工作現(xiàn)場的 遠(yuǎn)程端；或者所述自控節(jié)能電機的通信接口為有線通信接口，所述數(shù)據(jù)通信 網(wǎng)絡(luò)為有線通信網(wǎng)絡(luò)，所述監(jiān)控中心設(shè)置在自控節(jié)能電機工作的本地端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān) 控中心包括多個監(jiān)控子站和一個監(jiān)控總站，所述監(jiān)控總站通過局域網(wǎng)分別與 所述多個監(jiān)控子站連^f妄。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其 特征在于，所述自控節(jié)能電機與所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間還設(shè)有至少 一個數(shù)據(jù) 匯集器，其中， 一個所述數(shù)據(jù)匯集器上并行連接有多臺所述自控節(jié)能電機。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 數(shù)據(jù)匯集器包括一個存儲控制單元， 一個與所述存儲控制單元連接的總線通 信接口，以及多個與所述存儲控制單元相連接的自控節(jié)能電機接口，所述數(shù)據(jù)匯集器通過所述自控節(jié)能電機接口與各個自控節(jié)能電機的通信接口相連。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 自控節(jié)能電機的通信接口為有線通信接口 ，所述數(shù)據(jù)匯集器的自控節(jié)能電機接口為與之對應(yīng)的有線通信接口 。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)匯集器的總線通信接口為無線通信接口 ，所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)為與之對應(yīng) 的無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述監(jiān)控中心設(shè)置在自控節(jié)能電機的遠(yuǎn)程端。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 監(jiān)控中心包括多個監(jiān)控子站和一個監(jiān)控總站，所述監(jiān)控總站通過局域網(wǎng)分別 與所述多個監(jiān)控子站連^t妄。
14、 一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，其特征在于，包括 自控節(jié)能電機實時動態(tài)地測量其轉(zhuǎn)軸參數(shù)，并將測量到的所述轉(zhuǎn)軸參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出；監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù) 字信號，對其進(jìn)行集中處理、分析和監(jiān)測，并根據(jù)診斷監(jiān)測結(jié)果，將對所述 自控節(jié)能電機的控制操作以命令數(shù)據(jù)的形式發(fā)送；所述自控節(jié)能電機通過所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的所述 命令數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的執(zhí)行命令，以實現(xiàn)對所述自控節(jié)能電機的功 能控制。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，其特征在于，所述 監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信 號具體為，所述監(jiān)控中心通過有線通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自 控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號；所述自控節(jié)能電機通過所述數(shù)據(jù)通信 網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的所述命令數(shù)據(jù)具體為，所述自控節(jié)能電機通過 所述有線通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的所述命令數(shù) 據(jù)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，其特征在于，所述 監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信 號之前還包括，數(shù)據(jù)匯集器接收所述自控節(jié)能電機發(fā)送的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號 并將之發(fā)送；所述自控節(jié)能電機通過所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控中心發(fā) 送的所述命令數(shù)據(jù)之前還包括，所述數(shù)據(jù)匯集器接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的命 令數(shù)據(jù)并將之發(fā)送。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的自控節(jié)能電機監(jiān)控方法，其特征在于，所述 監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信 號具體為，所述監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述自控節(jié)能電機輸出的 轉(zhuǎn)軸參數(shù)數(shù)字信號；所述自控節(jié)能電機通過所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控 中心發(fā)送的所述命令數(shù)據(jù)具體為，所述自控節(jié)能電機通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò) 接收所述監(jiān)控中心發(fā)送的所述命令數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自控節(jié)能電機監(jiān)控方法及系統(tǒng)。其系統(tǒng)包括至少一臺自控節(jié)能電機，一監(jiān)控中心，以及一連接所述自控節(jié)能電機和所述監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，自控節(jié)能電機上固設(shè)有參數(shù)測量裝置，信號傳輸電路，電源電路，通信接口和第一控制器，能采集測量所述自控節(jié)能電機轉(zhuǎn)軸參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出，以及接收監(jiān)控中心發(fā)送的控制數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制命令并執(zhí)行。本發(fā)明通過引進(jìn)新型的自控節(jié)能電機，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)軸參數(shù)工作狀態(tài)的采集，并根據(jù)采集的參數(shù)信號實現(xiàn)對所述自控節(jié)能電機的本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證了電機故障檢測的及時性和有效性，降低了故障發(fā)生的幾率。
文檔編號H02P5/00GK101562418SQ200910081539
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者力 張, 郝藏之 申請人:北京新宇航世紀(jì)科技有限公司;張 力