一種無線自組網智能潤滑系統的製作方法

2023-10-04 19:05:49 3

本發明屬於電子通信技術領域，涉及一種控制系統，特別是涉及一種無線自組網智能潤滑系統。

背景技術：

目前市場上的自動潤滑系統主要分三類：第一類，針對分散設備潤滑點採用的單點加脂設備。對於現有的單點加脂設備，工作人員不到現場是無法及時掌握其運行狀況和故障報警的，同時涉及的單點加脂設備數量越多，管理則需要耗費越大的人工成本和時間成本；第二類，中小型集中潤滑系統都是採用一套內置或外置的PCB控制器對一套潤滑系統進行有線或點對點無線控制；當涉及到多套同類系統時，卻不能進行整合統一管理；第三類，大型集中潤滑系統則需要採用昂貴的PLC控制，需要布置大量線纜和管路，成本高昂，故障發生時排查困難，易用性差。當涉及以上三種類型系統設備共存時，更無法相互兼容整合，更不用說高效管理。

對於現有的自動潤滑系統而言，當潤滑點的位置處於惡劣的工作環境時，如高空，空間狹窄，高溫，低溫，危險區域等維護人員不易到達或容易產生危險的地方，原有潤滑系統則無法得到有效的維護。

當採用多線潤滑系統，或帶有分配器單線阻尼潤滑系統(SLR)和遞進式潤滑系統(PDI)，或雙線潤滑系統，或脈衝式潤滑系統，或多種系統混合的字母系統時，通常只能監控主管路的壓力來判斷是否發生堵塞；而當堵塞發生時，則需要逐路進行排查。

當設備潤滑點間距或不同潤滑設備間距超過一定距離時，用有線連接控制的方式，電纜和管路布線會非常困難，而且成本高，採用多套潤滑設備又不便於管理。

目前市場上，部分潤滑系統只能簡單監控潤滑系統本身的故障，部分單點潤滑設備連自身的故障檢測都沒有；部分自動潤滑產品都普遍採取與標的設備完全獨立的運行方式，造成標的設備和潤滑設備的不同步，如標的設備停機狀態下，潤滑系統依然運行，造成大量的能源和油脂的浪費；部分潤滑系統只能按照一個預設的方式靜態運行，必須人工幹預現場調整參數，無法根據標的設備的使用頻率動態調整。

技術實現要素：

鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種無線自組網智能潤滑系統，用於解決現有潤滑系統互不兼容，無法統一進行管理的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種無線自組網智能潤滑系統，所述無線自組網智能潤滑系統包括：至少1個終端控制模塊；每個終端控制模塊連接一臺潤滑設備，對所述潤滑設備進行自動潤滑控制；所述潤滑設備包括單點加脂器，或/和集中潤滑泵；至少1個終端採集模塊；每個終端採集模塊連接一臺所述潤滑設備的傳感器，對連接的傳感器獲得的感應數據進行採集；集中控制模塊，通過潤滑系統無線網絡與所述終端控制模塊和終端採集模塊分別通信相連，對所有無線通信相連的終端控制模塊和終端採集模塊進行集中控制；物聯網連接模塊，與所述集中控制模塊相連，為所述集中控制模塊接入網際網路；組網中繼模塊，設置於所述潤滑系統無線網絡中，增加所述終端控制模塊或終端採集模塊與所述集中控制模塊之間的通信距離；終端設備，與通過網際網路與所述集中控制模塊通信相連，訪問控制所述集中控制模塊。

可選地，所述無線自組網智能潤滑系統還包括：雲端伺服器，通過網際網路與位於不同區域網的所述集中控制模塊通信相連，收集、存儲、展示和分析所述集中控制模塊獲得的潤滑設備的相關數據，並對所述集中控制模塊進行控制。

可選地，所述物聯網連接模塊包括：嵌入式微處理器；存儲器，包括只讀存儲器和隨機存儲器；控制器，與所述嵌入式微處理器和存儲器分別相連；WIFI晶片，內置於所述嵌入式微處理器或通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，提供WIFI無線網絡連接；Zigbee無線通信模塊，通過擴展接口與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，或通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，提供Zigbee無線網絡連接；擴展接口模塊，包括SPI擴展接口、I2C擴展接口、UART接口、GPIO接口、INTC接口；可擴展PCIe接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；可擴展SDHC接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；USB接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；或/和RJ45接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和隨機存儲器分別相連，提供有線網絡連接。

可選地，所述終端設備包括：本地終端、或/和遠程終端；所述遠程終端包括根據不同的作業系統安裝專用潤滑控制系統的智慧型手機、平板電腦、或筆記本；所述本地終端包括安裝專用潤滑控制系統的硬體設備。

可選地，所述終端控制模塊包括：第一無線收發模塊，通過所述潤滑系統無線網絡與所述集中控制模塊通信相連，接收所述集中控制模塊下發的第一控制命令；第一處理模塊，與 所述第一無線收發模塊相連，根據所述第一控制命令對對應連接的潤滑設備的當前參數或運行狀態進行修改設置；第一輸出接口模塊，與所述第一處理模塊相連，對對應連接的潤滑設備輸出與所述修改設置對應的執行命令。

可選地，所述終端採集模塊包括：第二輸入接口模塊，與所述傳感器相連，採集所述傳感器獲得的感應數據；第二處理模塊，與所述第二輸入接口相連，對所述感應數據進行處理；第二無線收發模塊，與所述集中控制模塊和第二處理模塊分別通信相連，接收所述集中控制模塊下發的第二控制命令，或/和根據所述第二控制命令上傳所述感應數據。

可選地，所述組網中繼模塊包括：信號放大模塊，對無線信號進行放大；第三無線收發模塊，接收無線信號，發送放大後的無線信號，增加無線信號的傳輸距離。

可選地，所述集中控制模塊包括：第四無線收發模塊，通過所述潤滑系統無線網絡與所述終端控制模塊和終端採集模塊分別通信相連，接收所述無線通信相連的終端控制模塊和終端採集模塊上傳的數據；第四輸入模塊，輸入對所述終端控制模塊或/和終端採集模塊的修改設置；第四處理模塊，與所述第四輸入模塊相連，對所述修改設置進行處理，生成對所述終端控制模塊進行控制的第一控制命令，或/和對所述數據採集模塊進行控制的第二控制命令；所述第四無線收發模塊，與所述第四處理模塊相連，發送所述第一控制命令或/和第二控制命令。

如上所述，本發明的無線自組網智能潤滑系統，具有以下有益效果：

本發明是集成了無線組網，智能控制和自動潤滑的綜合性控制系統，實現了不同潤滑系統的兼容整合，統一管理和集中控制。

附圖說明

圖1顯示為本發明實施例所述的無線自組網智能潤滑系統的一種實現結構示意圖。

圖2顯示為本發明實施例所述的無線自組網智能潤滑系統的物聯網連接模塊的一種實現結構示意圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不衝突的情況下，以下實施例及實施例中的特徵 可以相互組合。

需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。

請參閱圖1，本發明提供一種無線自組網智能潤滑系統，其特徵在於，所述無線自組網智能潤滑系統100包括：至少1個終端控制模塊110，至少1個終端採集模塊120；集中控制模塊130，物聯網連接模塊140，組網中繼模塊150，終端設備160，雲端伺服器170。

每個終端控制模塊110連接一臺潤滑設備，對所述潤滑設備進行自動潤滑控制；所述潤滑設備包括單點加脂器，或/和集中潤滑泵。

進一步，所述終端控制模塊110包括：第一無線收發模塊111(未圖示)，第一處理模塊112(未圖示)，第一輸出接口模塊113(未圖示)；所述第一無線收發模塊111通過所述潤滑系統無線網絡與所述集中控制模塊130通信相連，接收所述集中控制模塊下發的第一控制命令；所述第一處理模塊112與所述第一無線收發模塊相111連，根據所述第一控制命令對對應連接的潤滑設備的當前參數或運行狀態進行修改設置；所述第一輸出接口模塊113與所述第一處理模塊112相連，對對應連接的潤滑設備輸出與所述修改設置對應的執行命令。此外，所述終端控制模塊110還可以包括：電源模塊，顯示模塊，輸入模塊，輸入接口模塊，故障報警模塊。其中，所述電源模塊可以根據潤滑設備的不同，選擇不同類型的電池組或電源適配器；所述顯示模塊可以顯示當前設置參數和運行狀態；所述輸入模塊可以通過簡易鍵盤輸入，對參數進行修改設置；所述輸入接口模塊可以用於連接電源模塊和有線傳感器；所述輸出接口模塊可以用於連接潤滑泵，電磁閥，繼電器開關或加熱設備等，對這些設備進行控制；所述故障報警模塊可以在異常發生時發出聲光報警，包括LED燈和蜂鳴器報警。所述終端控制模塊與單點潤滑設備或集中潤滑泵、及各類傳感器(如壓力、溫度、振動等類型的傳感器)可通過無線相連，也可以通過有線相連，控制單點潤滑設備或集中潤滑泵的潤滑工作，以及採集各類傳感器感應獲得的參數值等。所述終端控制模塊對監控獲得的數據參數上報至所述集中控制模塊，同時接收所述集中控制模塊下發的控制指令，即第一控制指令。與現有潤滑設備相比，本實施例的最大區別是加入了無線組網功能，即可以通過無線方式與連接多個傳感器，突破了有線接口的數量限制和空間限制，同時多個終端控制模塊可以通過無線方式加入同一個集中控制模塊組建的無線網絡，該集中控制模塊可以對一個或多個終端控制模塊集中管理，包括設置參數，狀態監控，記錄工作日誌等，實現了更加靈活和直觀的 方式設定參數，並提供了可以用無線的方式連接和控制特定潤滑設備的功能。

每個終端採集模塊120連接一臺所述潤滑設備的傳感器，對連接的傳感器獲得的感應數據進行採集。

所述傳感器包括震動/壓力/低油位/溫度/計次信號等與潤滑相關的傳感器，用於採集與潤滑相關狀態參數，包括震動/壓力/低油位/溫度/計次信號等。每個終端採集模塊連接一種或多種不同類型的傳感器，對相應數據進行採集。潤滑專用傳感器的連接器(簡稱潤滑專用連接器)是指專門定製的高品質接口轉換線，如RS232轉USB，RS485轉USB等，USB轉Zigbee，USB轉wifi等。潤滑專用連接器採用高防護性和防呆式接插連接系統，用專用線纜製作成通用連接器，可連接到多種傳感器，報警信號燈，plc專用信號連接器，電磁閥，電動機，加熱器等多種外設。

例如，所述無線傳感器模塊包括：無線溫度傳感器，用於採集潤滑泵的工作環境溫度，實現潤滑泵及控制器在異常高溫或低溫環境下的自我保護；無線壓力傳感器，用於監控一路或多路遠端潤滑油路的壓力狀況；無線振動傳感器，用於監控遠端潤滑標的設備的運行或停機；無線低油位傳感器，用於檢測遠端潤滑泵剩餘油量狀況；無線計次傳感器，用於監控和計算遠端分配器的工作情況和加油量。其中，所述分配器的功能是將潤滑設備輸出的單路油路分成若干路(可平均分也可不平均分)，比如1進6出，即將潤滑設備輸出的1路油路分成6路油路。

進一步，所述終端採集模塊120包括：第二輸入接口模塊121(未圖示)，第二處理模塊122(未圖示)，第二無線收發模塊123(未圖示)。所述第二輸入接口模塊121與所述傳感器相連，採集所述傳感器獲得的感應數據；所述第二處理模塊122與所述第二輸入接口121相連，對所述感應數據進行處理；所述第二無線收發模塊123與所述集中控制模塊130和第二處理模塊122分別通信相連，接收所述集中控制模塊下發的第二控制命令，或/和根據所述第二控制命令上傳所述感應數據。此外，所述終端採集模塊120還可以包括：電源模塊，根據現場工作環境的不同選擇電池組或電源適配器；顯示模塊，顯示當採集到的數據。

所述集中控制模塊130通過潤滑系統無線網絡與所述終端控制模塊110和終端採集模塊120分別通信相連，對所有無線通信相連的終端控制模塊和終端採集模塊進行集中控制。所述潤滑系統無線網絡是一個無線區域網路，包括WIFI和Zigbee無線通信網絡。所述集中控制模塊130對所有區域網路內的終端控制模塊進行集中控制，也對所有區域網路內的終端採集模塊進行集中採集控制。所述集中控制模塊可以採集和存儲所有模塊的工作運行狀態和日誌，故障發生時能主動向中央控制系統(監控中心)，雲端伺服器或手持終端發出報警。所述 集中控制模塊可以採用跨平臺的可編程軟體管理系統，可以響應自帶的人機界面、網絡內電腦及手持終端的訪問，可以設定無線自組網智能潤滑系統中的各個模塊的運行參數，實時採集更新終端控制模塊的運行狀態，採集終端採集模塊連接的傳感器狀態，並在自帶人機界面顯示，存儲工作日誌。所述集中控制模塊進行統一管理和監測，動態採集和控制潤滑節點，可以有效的擴大控制距離，降低成本。

進一步，所述集中控制模塊130包括：第四無線收發模塊131(未圖示)，第四輸入模塊132(未圖示)，第四處理模塊133(未圖示)。所述第四無線收發模塊131通過所述潤滑系統無線網絡與所述終端控制模塊和終端採集模塊分別通信相連，接收所述無線通信相連的終端控制模塊和終端採集模塊上傳的數據；所述第四輸入模塊132輸入對所述終端控制模塊或/和終端採集模塊的修改設置；所述第四處理模塊133與所述第四輸入模塊132相連，對所述修改設置進行處理，生成對所述終端控制模塊進行控制的第一控制命令，或/和對所述數據採集模塊進行控制的第二控制命令；所述第四無線收發模塊131與所述第四處理模塊133相連，發送所述第一控制命令或/和第二控制命令。此外，所述集中控制模塊130還可以包括：電源模塊，即電源適配器；顯示模塊，顯示連入區域網的終端控制模塊和終端採集模塊的參數和運行狀態；輸入模塊，如鍵盤輸入，對上述終端控制模塊或終端採集模塊的參數進行修改設置；輸出接口模塊，用於SPI，I2C，UART擴展，用於連接其他設備，如傳感器和PLC控制器等；故障報警模塊，在異常發生時發出聲光報警，如LED燈和蜂鳴器報警等。

所述物聯網連接模塊140與所述集中控制模塊130相連，為所述集中控制模塊接入網際網路。所述物聯網連接模塊通過所述集中控制模塊提供的API接口將整個潤滑系統連接到網際網路，在網際網路界面顯示潤滑系統的工作狀態和工作日誌，並可響應通過網際網路連接的電腦以及手持終端(如智慧型手機，平板電腦等)的訪問，傳輸控制信息給潤滑系統。

進一步，參見圖2所示，所述物聯網連接模塊140包括：嵌入式微處理器，存儲器，控制器，WIFI晶片，Zigbee無線通信模塊，擴展接口模塊，可擴展PCIe接口，可擴展SDHC接口，USB接口，或/和RJ45接口。所述存儲器包括只讀存儲器和隨機存儲器；所述控制器與所述嵌入式微處理器和存儲器分別相連；所述WIFI晶片內置於所述嵌入式微處理器或通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，提供WIFI無線網絡連接；所述Zigbee無線通信模塊通過擴展接口與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，或通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連，提供Zigbee無線網絡連接；所述擴展接口模塊包括SPI擴展接口、I2C擴展接口、UART接口、GPIO接口、INTC接口(中斷控制接口)；所述可擴展PCIe接口通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；所述可擴展SDHC 接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；所述USB接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和控制器分別相連；所述RJ45接口，通過系統總線與所述嵌入式微處理器和隨機存儲器分別相連，提供有線網絡連接。在wifi和zigbee協議下，通過每個模塊(包括終端控制模塊110，終端採集模塊120；集中控制模塊130，物聯網連接模塊140，組網中繼模塊150)獨有的MAC地址作為尋址依據，在設定好的網絡環境中實現組網，自動斷網連接，自動休眠和喚醒工作等功能。所述潤滑系統無線網絡可根據不同的使用環境和應用要求採用不同的無線傳輸協議，包括wifi，zigbee協議。所述潤滑系統無線網絡在功耗、傳輸距離和抗幹擾等方面滿足了不同工位的使用要求。所述終端控制模塊和集中控制模塊可通過無線協議自動組成統一無線網絡，所述統一無線網絡可以連接到上級網絡，企業內部網及網際網路等。

所述組網中繼模塊150設置於所述潤滑系統無線網絡中，增加所述終端控制模塊或終端採集模塊與所述集中控制模塊之間的通信距離。所述組網中繼模塊150可以在某些網絡節點失效的情況下作為連接上級網絡的節點。所述組網中繼模塊可以在組網過程中放大或擴展無線信號的傳輸距離，改善在不良環境情況下的網絡信號，並在信號傳輸距離較遠或者有信號幹擾較多的情況下實現信號中繼的功能，擴大網絡的空間傳輸距離，還可以作為無線的熱點來使用。

進一步，所述組網中繼模塊150包括：信號放大模塊151(未圖示)，第三無線收發模塊152(未圖示)。所述信號放大模塊151對無線信號進行放大；所述信號放大模塊151可以增加無線信號傳送距離和增強網絡的穩定性。所述第三無線收發模塊152接收無線信號，發送放大後的無線信號，增加無線信號的傳輸距離。此外，所述組網中繼模塊150還可以包括：電源模塊，即電源適配器。

所述終端設備160通過網際網路與所述集中控制模塊130通信相連，訪問控制所述集中控制模塊。所述終端設備160包括：本地終端、或/和遠程終端；所述遠程終端包括根據不同的作業系統安裝專用潤滑控制系統的智慧型手機、平板電腦、或筆記本；所述本地終端包括安裝專用潤滑控制系統的硬體設備。所述終端設備160可以為移動終端APP或預裝專用潤滑控制軟體的硬體終端設備。移動終端APP可以運行在主流行動裝置(ios平臺或者android平臺的手機或平板電腦)與所述集中控制模塊通信或雲端伺服器相連，訪問控制所述集中控制模塊。預裝專用潤滑控制軟體的硬體終端設備可與集中控制模塊或雲端伺服器實現數據同步，實現無線監控。所述終端設備可以通過無線網絡訪問所述集中控制模塊，進而實現對各個潤滑設備的訪問和控制。

所述雲端伺服器170通過網際網路與位於不同區域網的所述集中控制模塊130通信相連，收集、存儲、展示和分析所述集中控制模塊獲得的潤滑設備的相關數據，並對所述集中控制模塊進行控制。所述雲端伺服器170可以採用實體伺服器或者彈性雲計算平臺來承載放置潤滑系統的雲端平臺操作軟體，以便收集、存儲、展示和分析所有連入伺服器的潤滑系統節點的數據，並可以通過網際網路對相應節點做直接控制。

所述無線自組網智能潤滑系統中，各種模塊和設備連接到網絡後，可以應用專用人機互動系統及區域網或網際網路上的電腦系統或手持終端(包括智慧型手機和平板電腦)監測和控制本系統內所有模塊；各種模塊和設備都採用了低功耗無線傳輸和休眠的技術。無線自組網終端控制模塊能加入上述網絡，按照設置的參數獨立運行，採集相應傳感器信號，驅動潤滑設備工作，與上級網絡完成無線數據交互，響應網絡內電腦或手持終端的指令；專用手持終端設備(即所述終端設備)能加入上述網絡，在網絡範圍內訪問和控制所述潤滑設備。

本發明採用無線自組網技術，使用wifi，zigbee等協議，實現了大面積分布設備(包括本地和遠程)的潤滑系統的集中監控和管理，通過專用人機互動系統及區域網或網際網路上的電腦系統或手持終端(包括智慧型手機)可以監測和控制本系統內所有模塊，採集和存儲所有工作運行狀態和日誌，極大提高了對整個潤滑系監控和運行的科學性和有效性，故障發生時能主動向中央控制系統或手持終端發出報警；採用了低功耗技術，通過非工作狀態下的休眠，實現最大化節能的目的。

本發明是集成了無線組網，智能控制和自動潤滑的綜合性控制系統，實現了不同潤滑系統的兼容整合，統一管理和集中控制；通過無線技術降低維護人員在惡劣工況下的操作危險性和勞動強度；提高了故障排查效率，減少了維護時間，降低了維護成本；減少了遠距離布線布管，在一套潤滑系統下降低因管路過長易產生的故障，有效降低系統成本；集成標的設備潤滑點傳感器，檢測標的設備的運行狀況，如潤滑點軸承溫度，電機轉速，振動信號等，根據採集數據，自動動態調整潤滑設備的運行參數；可通過網際網路遠程訪問，通過電腦或移動終端(包括智慧型手機和平板電腦等)對一個或多個潤滑設備或系統進行參數設置和強制運行。

綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等 效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。