一种多传感器融合诊断系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多传感器融合诊断系统，该诊断系统包括主控制器，所述主控制器通过SPI总线口与振动传感器对应电连接，所述主控制器通过GPIO总线口与闪光灯对应电连接，所述主控制器通过I2S总线口与高SNR麦克风和超声麦克风对应电连接，所述主控制器通过I2C总线与温度传感器和磁通量传感器对应电连接，所述主控制器还通过USB与通信模块对应电连接。本实用新型专利技术一种多传感器融合诊断系统通过采集到的振动数据、温度数据及其他性能参数及其动态变化，做出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果。此外，通信模块的设置使得本申请的系统具有远端回传能力，多传感器数据可以快速无损地上传到云端平台。

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器融合诊断系统
本技术涉及电机设备检测诊断系统领域，尤其是一种多传感器融合诊断系统。
技术介绍
一台电机设备的运行状态和异常诊断单从采集的传感器数据分析评估会造成数据质量的不准确和数据维度的缺失。依据设备机理，不同维度的数据都会对设备故障的发生产生影响。现有的人工巡检方式人力成本高，发现故障时已经造成了不可避免地损失。因此，需要设计一种多传感器融合诊断系统。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种多传感器融合诊断系统。本技术通过下述方案实现：一种多传感器融合诊断系统，该诊断系统包括主控制器，所述主控制器通过SPI总线口与振动传感器对应电连接，所述主控制器通过GPIO总线口与闪光灯对应电连接，所述主控制器通过I2S总线口与高SNR麦克风和超声麦克风对应电连接，所述主控制器通过I2C总线与温度传感器和磁通量传感器对应电连接，所述主控制器还通过USB与通信模块对应电连接。所述主控制器还与电源管理模块对应电连接，所述电源管理模块与市电和电池对应电连接。所述主控制器包括单片机。所述通信模块为4G模块、5G模块中的一种或者两种。所述通信模块与云端平台对应电连接。本技术的有益效果为：本技术一种多传感器融合诊断系统通过采集到的振动数据、温度数据及其他性能参数及其动态变化，做出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果。此外，通信模块的设置使得本申请的系统具有远端回传能力，多传感器数据可以快速无损地上传到云端平台。附图说明图1为本技术一种多传感器融合诊断系统的模块框图。具体实施方式下面结合附图对本技术优选的实施例进一步说明：如图1所示，一种多传感器融合诊断系统，该诊断系统包括主控制器，所述主控制器通过SPI总线口与振动传感器对应电连接，所述主控制器通过GPIO总线口与闪光灯对应电连接，所述主控制器通过I2S总线口与高SNR麦克风和超声麦克风对应电连接，所述主控制器通过I2C总线与温度传感器和磁通量传感器对应电连接，所述主控制器还通过USB与通信模块对应电连接。所述主控制器包括单片机。所述通信模块为4G模块、5G模块中的一种或者两种。所述通信模块与云端平台对应电连接。SPI总线口驱动加载完成后，主控制器可以通过访问振动传感器的指定寄存器，获取不同方向上的振动数据，作为算法的输入。闪光灯与主控制器通过GPIO总线口相连，闪光灯显示不同种颜色代表系统不同的运行进程。高SNR麦克风和超声麦克风通过I2S总线口与主控制器相连接，在主控制器上I2S总线口驱动加载完成后，可以通过方位声音传感器的指定寄存器，获取声音数据，作为算法的输入，进行故障诊断。温度传感器和磁通量传感器挂载在同一个I2C总线上，温度传感器和磁通量传感器挂载的I2C地址不同，在I2C驱动加载完成后，可以通过访问温度传感器的指定寄存器，获取相应的温度数据；通过访问磁通量传感器的指定寄存器，获取不同方向上的磁通量数据。通信模块(4G模块或5G模块等)通过USB连接到主控制器上。在主控制器上USB驱动加载完成后，向通信模块发送指定的命令，进行通信模块的初始化，完成后，设备可正常入网，从云端平台拉取配置，并将主控制器上算法的运算结果或者实时采集的数据上报到云端平台进行展示，使得底层设备具有的远端回传能力。所述主控制器还与电源管理模块对应电连接，所述电源管理模块与市电和电池对应电连接。电源管理模块直接与主控制器相连接，为本申请整个系统提供电源，电源管理模块还包括低功耗管理电路，低功耗管理电路可以做低功耗的管理。本申请的一种多传感器融合诊断系统的的运行内容简述如下：系统上电后，对串口、I2C总线口、SPI总线口、flash、USB等硬件进行初始化。在USB驱动加载完成后，向通信模块发送指定的命令，进行通信模块的初始化用以本申请的系统正常入网(与云端平台对应连接)。通信模块初始化完成后，进行入网协议(HTTP和MQTT等)的初始化。通过访问云端平台服务器接口，上报本申请的系统读取的SIM卡内的IMIE号和ICCID，同时向云端普通获取运行参数，该运行参数包括版本号及对应的版本固件。如果需要更新固件，则将新固件写入flash，写入成功后，重启系统，更新完成。主控制器内是多任务并行展开的。初始化完成后，会创建多个任务，进行不同的工作，包括通信初始化任务、闪光灯工作任务、声音数据采集任务、振动数据采集任务、温度和磁通量数据采集任务、实时数据上报任务、算法任务等。本申请在其他任务与闪光灯工作之间，定义了一个闪灯状态事件用于任务间通信。闪光灯工作，用于指示设备当前运行状态。当通信初始化失败时，通过闪灯事件传递给闪灯任务红灯的状态信息；当与云端通信成功时，通过闪灯事件传递给闪灯任务蓝灯的状态信息；当传感器数据采集完成后，通过闪灯状态事件传递给闪灯任务绿灯的状态信息。本申请在多个数据采集任务和算法任务之间，定义了一个采集事件用于任务间通信。当算法任务根据采集事件判断出多个采集任务完成后，就将采集得到的数据用于主控制器的算法运算，并根据私有协议，将算法结果通过MQTT接口上报到云端平台，根据需要上报频域的声音数据、振动数据和磁通量数据等。当需要上报实时数据到云端平台时，按照配置文件采集完成后，根据私有协议，通过MQTT接口将时域的声音数据、振动数据、磁通量数据上报到云端平台。本申请的系统可以一直工作，或者定时唤醒。通常，市电供电时，可以一直工作。电池供电时，采用定时唤醒模式，能让本申请的系统采用低功耗模式，程序唤醒一次后，向低功耗管理电路发送指定命令，主控制器收到命令后休眠，仅有低功耗管理电路在工作，节约用电，唤醒时刻到达时，低功耗管理电路控制电源管理模块重新上电，主控制器重新开始工作。随着物联网技术的创新与发展，工程制造设备变得更加高效与智能。如电机、轴承等设备为例，目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段，来实现查看设备是否需要维护、怎么安排维护时间来减少计划性停产等，并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络，将数据回传至管理中心，来实现电机设备的预测性维护。本技术一种多传感器融合诊断系统通过采集到的振动数据、温度数据及其他性能参数及其动态变化，做出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果。此外，通信模块的设置使得本申请的系统具有远端回传能力，多传感器数据可以快速无损地上传到云端平台，保证云端平台人工智能训练系统的数据来源丰富而可靠，同时借助于高速的网络，在云端平台训练好的人工智能模型可以快速及时大规模的部署。本申请避免了人工巡检，及时发现停产问题。可采用间隔唤醒模式，系统处于未唤醒时，只有低功耗管理模块工作，极大的降低了系统的功耗，本申请的系统可以采集多种传感器数据，综合诊断电机设备的运行状况。尽管已经对本技术的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多传感器融合诊断系统，其特征在于：该诊断系统包括主控制器，所述主控制器通过SPI总线口与振动传感器对应电连接，所述主控制器通过GPIO总线口与闪光灯对应电连接，所述主控制器通过I2S总线口与高SNR麦克风和超声麦克风对应电连接，所述主控制器通过I2C总线与温度传感器和磁通量传感器对应电连接，所述主控制器还通过USB与通信模块对应电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多传感器融合诊断系统，其特征在于：该诊断系统包括主控制器，所述主控制器通过SPI总线口与振动传感器对应电连接，所述主控制器通过GPIO总线口与闪光灯对应电连接，所述主控制器通过I2S总线口与高SNR麦克风和超声麦克风对应电连接，所述主控制器通过I2C总线与温度传感器和磁通量传感器对应电连接，所述主控制器还通过USB与通信模块对应电连接。


2.根据权利要求1所述的一种多传感器融合诊断系统，其特征在于：所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎翊东，
申请(专利权)人：杭州朗阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33