一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统的制作方法

本发明涉及大型机电设备故障检测领域，具体涉及一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统。

背景技术：

1、机电设备正朝着大型化、高速化、高精度化的方向发展。在高速、高加速度、大载荷、大位移等非常规工况下，振动、冲击、变形等因素对设备的正常运行产生重大影响，导致丝杠、导轨、轴承、联轴器、齿轮、蜗轮蜗杆等机械部件产生各种故障，由此引起机电设备的部件磨损、火灾甚至意外停机等问题。因此，在状态监测和故障诊断领域内，正确评价大型机电设备当前的状态，预测设备运行状态的发展趋势，为设备维护提供指导依据成为了许多厂家研究的方向。目前许多厂家都研发了故障采集设备，包括但不限于温度采集、加速度采集、声音采集设备。但这些设备都是传统电子传感器，且没有数据分析功能。采用电信号传输数据，无法在电磁干扰环境条件下正常运行，而且有源传感器本身也会对采集数据的准确度产生影响；无数据分析功能需上传海量数据未经分析的数据到云端进行数据分析，对远程通信网络要求极高。传统故障采集设备无法适应大型机电设备故障采集系统发展的需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是现有大型机电设备故障采集系统电子传感器易受干扰、误差大、自身产生电磁干扰影响采集数据准确度的问题，提供一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统。

2、为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统，包括机箱、光纤温度传感器、光纤振动传感器、光纤麦克风、光纤压力传感器、光纤。光纤温度传感器、光纤振动传感器、光纤麦克风、光纤压力传感器分别用光纤连接至机箱上的光纤接口。机箱内部有解调仪、a/d转换模块、边缘计算模块。每个光纤接口都与一个单独的解调仪的输入端连接，解调仪输出端连接a/d转换模块输入端，a/d转换模块输出端连接边缘计算模块输入端，边缘计算模块输出端连接以太网通信接口。

4、与现有技术相比，本发明具有如下特点：

5、1、集成温度采集、加速度采集、声音采集、压力采集于一体，从四个方面分析能更准确的判断机电设备工作状态。

6、2、温度采集探头、加速度采集探头、声音采集探头都采用光纤传感器，具有在强电磁干扰和恶劣环境下能够准确测量并且远距离无损信号传输的特点。

7、3、光纤传感器响应速度快，具有高灵敏度。

8、4、光纤传感器采用激光干涉原理，能够识别微小变化量，不受电磁干扰，测量数据可靠性高。

9、5、光纤传感器体积小，重量轻，容易安装，对被测对象环境适应能力强。

10、6、在采集现场使用边缘计算模块处理海量采集数据，在有故障的时候才发送信息到云端，减轻对远程通信网络的要求。

技术特征：

1.一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统，其特征是，包括机箱（1）、光纤温度传感器（2）、光纤振动传感器（3）、光纤麦克风（4）、光纤压力传感器（5）、光纤（6）；光纤温度传感器（2）、光纤振动传感器（3）、光纤麦克风（4）、光纤压力传感器（5）、光纤（6）都可以是一个或多个。

2.根据权利要求1所述的一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统，其特征是，光纤温度传感器（2）、光纤振动传感器（3）、光纤麦克风（4）、光纤压力传感器（5）都采用光纤传感器；光纤温度传感器（2）、光纤振动传感器（3）、光纤麦克风（4）、光纤压力传感器（5）分别用光纤（6）连接至机箱上的光纤接口。

3.根据权利要求1所述的一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统，其特征是，机箱（1）内部有解调仪、a/d转换模块、边缘计算模块；每个光纤接口都与一个单独的解调仪的输入端连接，解调仪输出端连接a/d转换模块输入端，a/d转换模块输出端连接边缘计算模块输入端，边缘计算模块输出端连接以太网通信接口。

4.根据权利要求3所述的解调仪，其特征是，将接收到的光信号进行解调分别出所接收的信号为何种参数，再将分类好的信号传输到a/d转换模块。

5.根据权利要求3所述的边缘计算模块，其特征是，将接收到的数字信号现场进行ai分析处理，将故障信息通过以太网通信接口上传到云端进行报警。

技术总结本发明公开一种采用全光传感边缘计算的机电设备故障预警系统，包括机箱、光纤温度传感器、光纤振动传感器、光纤麦克风、光纤压力传感器、光纤。所有传感器都采用光纤传感器。机箱内部有解调仪、A/D转换模块、边缘计算模块。机箱上每个光纤接口都与一个单独的解调仪的输入端连接，解调仪输出端连接A/D转换模块输入端，A/D转换模块输出端连接边缘计算模块输入端，边缘计算模块输出端连接以太网通信接口。本发明集成温度采集、加速度采集、声音采集、压力采集于一体；所有传感器都采用光纤传感器，且具有高灵敏度，高精度，不受电磁干扰，测量系统可靠性高；带边缘计算，无需上传海量数据，大幅降低对远程通信网络的要求。技术研发人员：苏磊受保护的技术使用者：桂林航天光比特科技股份公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9