[发明专利]一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，包括离心泵电机信号采集模块、信息处理模块、安卓设备、上位机；所述离心泵电机信号采集模块连接所述信息处理模块，所述信息处理模块分别连接所述安卓设备和所述上位机

所述离心泵电机信号采集模块采用电流互感器、电压互感器以及电能芯片实现；所述电流互感器、所述电压互感器用于采集三相电，采用三相三线制接法，将三相电的A、B、C三相分别穿过电流互感器，以B相作为地，电流互感器能感应每一相的电流，电压互感器可以感应两相之间的电压；在A、B、C三相分别穿过电流互感器、电压互感器到达电能芯片时，电能芯片将频率信息及功率信息储存在寄存器中；

所述信息处理模块一方面将所述电流互感器、所述电压互感器采集的三相电信息转发给所述上位机；所述信息处理模块另一方面直接读取电能芯片相应寄存器的频率信息以及功率信息，结合外围漏磁感应电路感应的漏磁频率得到离心泵的转速，根据得到的功率和转速信息，结合泵在定转速下的Q～P，Q～H，Q～η泵特性曲线和泵的比例定律，换算出泵的性能，最终得到相应的工况；

所述上位机一方面对转发的三相电信息通过汉宁窗做FFT频谱分析，计算电压谐波和电流谐波的比值，得到偏心谱波频率，结合转子齿数，计算得到转差率，通过转差率和供电电源频率即可得到相应的转速，再通过所述信息处理模块读取电能芯片的功率信息，根据得到的功率和转速信息，结合泵在定转速下的Q～P，Q～H，Q～η泵特性曲线和泵的比例定律，换算出泵的性能，最终得到相应的工况；所述上位机另一方面实现对所述信息处理模块得到的离心泵工况进行实时监测；

所述安卓设备设有显示选项，用于对所述信息处理模块得到的离心泵工况进行实时监测。

2.根据权利要求1所述的一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，所述信息处理模块采用STM32控制器实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，所述电能芯片采用ATT7022B实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，所述安卓设备与所述信息处理模块的连接方式为蓝牙连接或者GPRS连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，所述上位机与所述信息处理模块的连接方式为modbus连接或者GPRS连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于Android平台的离心泵电机状态监测装置，其特征在于，还包括与所述信息处理模块相连的LCD显示屏，用于显示泵的性能参数。

7.一种基于Android平台的离心泵电机状态监测方法，其特征在于，

步骤1，基于ATT7022B芯片的离心泵电机信息采集：使用电流互感器、电压互感器采集三相电，采用三相三线制接法，将三相电的A、B、C三相分别穿过电流互感器，以B相作为地，电流互感器能感应每一相的电流，电压互感器可以感应两相之间的电压，当A、B、C三相分别穿过电流互感器、电压互感器到达ATT7022B时，ATT7022B通过计算将电量功率信息和频率信息储存在芯片对应的寄存器中；

步骤2，基于STM32的数据接收、分析处理：以STM32微控制器作为载体，连接电流互感器、电压互感器以及ATT7022B和漏磁频率感应电路；所述漏磁频率感应电路利用感应线圈感应泵运行时的频率信号，通过低通滤波电路将工频过滤，再将得到的低频漏磁频率信号进行通过整形电路，使信号变成频率相同的方波信号，得到的方波信号由于比较微弱，需要再通过集成运放电路将信号放大，将放大后的信号送给STM32微控制器；

所述STM32直接读取ATT7022B计量芯片相应寄存器的频率信号以及功率信号，结合外围漏磁频率感应电路感应的漏磁频率，通过工频和漏磁频公式得到泵的转速，其中f₁为工频，f₂为漏磁频，p表示极对数，n表示泵的转速；

根据功率和转速信息，结合泵在定转速下的Q～P，Q～H，Q～η泵特性曲线和泵的比例定律，换算出泵的性能，从而得到相应的工况；

步骤3，所述STM32分别与手机客户端和上位机通信，将泵的工况分别发送给手机客户端和上位机，实现实时监测。