一种LED-光伏供能扭振数据采集装置及工作方法与流程

本发明涉及扭振监测，特别是涉及一种led-光伏供能扭振数据采集装置及工作方法。

背景技术：

1、本部分陈述仅是提供与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在电力、钢铁、船舶等工业领域，汽轮发电机组、脱硫循环泵、烧结机主轴等关键旋转设备需要长期连续运行，其扭振状态在线监测对预防疲劳断裂、保障生产安全至关重要。

3、然而，现有供电方案存在根本性缺陷：电池供电受限于续航能力，需要定期停机更换，无法实现毫秒级的连续数据传输；滑环供电通过碳刷接触传输电能，机构复杂，高转速下碳刷磨损极快，故障率高且维护困难；电磁感应供电的供电效率严重依赖于旋转轴转速，低频或变频调速时输出功率大幅波动，且能量源必须贴近轴面，检修拆装存在安全隐患。所以，现有技术无法为高速旋转轴上的扭振采集模块提供一种连续、不受转速影响且安装简便的无线供电，容易导致旋转机械在线监测系统难以实现长期免维护运行，关键设备因无法及时发现扭振异常而面临疲劳断裂、轴系失效等重大安全事故风险。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种led-光伏供能扭振数据采集装置及工作方法，采用固定于地面的led灯向随轴转动的柔性光伏板发射光能，转换为电能后为扭振数据采集模块连续无线供电，实现免维护、转速自适应、拆装便捷的旋转轴扭振在线监测。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明第一方面，提供了一种led-光伏供能扭振数据采集装置，包括：

4、旋转轴；

5、固定设置于所述旋转轴旁侧地面的led灯；所述led灯的发光面朝向所述旋转轴方向；所述led灯与固定端收发供能单元电连接；

6、以及设置于所述旋转轴上的柔性光伏板；所述柔性光伏板的受光面朝向所述led灯方向；所述柔性光伏板与固定于所述旋转轴上的扭振数据采集模块电连接，所述扭振数据采集模块与所述固定端收发供能单元无线通信连接。

7、优选地，所述柔性光伏板的受光面沿旋转轴的周向连续布置，并朝向led灯方向。

8、优选地，所述柔性光伏板固定在柔性光伏板固定基座上。

9、优选地，所述柔性光伏板固定基座为织物类柔性材质，与柔性光伏板通过胶合固定。

10、优选地，所述扭振数据采集模块固定在采集模块固定基座上。

11、优选地，所述采集模块固定基座为金属刚性材料，与扭振数据采集模块通过螺栓固定。

12、优选地，还包括磁吸定位销，所述磁吸定位销底部设置有磁铁，用于将柔性光伏板及扭振数据采集模块磁吸定位固定于旋转轴上。

13、优选地，所述磁吸定位销颈部设置有自锁卡扣，用于将柔性光伏板固定基座和扭振数据采集模块固定基座锁紧于磁吸定位销上。

14、优选地，所述磁吸定位销顶部设置有通孔，通孔内穿设有环形锁紧钢丝绳，所述钢丝绳将各个磁吸定位销串联并环绕锁紧于旋转轴上。

15、本发明第二方面，提供了一种led-光伏供能扭振数据采集装置的工作方法，具体步骤包括：

16、通过外部供电经led整流模块为led灯供电，利用所述led灯向旋转轴方向发射光能；

17、通过设置于旋转轴上的柔性光伏板接收所述光能并转换为电能，为扭振数据采集模块供电；所述扭振数据采集模块将数据发送至无线接收模块，并由无线接收模块上送至上位机。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明通过采用固定于地面的led灯向随旋转轴转动的柔性光伏板发射光能，并将其转换为电能为扭振数据采集模块连续无线供电，相比电池供电，无需停机更换电池，可以支持毫秒级连续数据传输，满足长期在线监测需求；相比滑环供电，避免了碳刷磨损和机械接触故障，无需定期维护和校准，提高了系统可靠性；相比电磁感应供电，对转速无特殊要求，变频调速工况下供电功率稳定，且led光源可固定于地面较远位置，拆装传动轴时无需调整能量源距离，安装检修更加便捷安全；可以广泛应用于电力、钢铁、船舶等领域的旋转机械设备，特别是汽轮发电机组、脱硫循环泵、烧结机主轴、燃气轮机、风机压缩机等不便停机或难以布置供电线路的高速旋转轴系，为实现预测性维护和智慧工厂建设提供支撑。

1.一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述柔性光伏板的受光面沿旋转轴的周向连续布置，并朝向led灯方向。

3.如权利要求2所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述柔性光伏板固定在柔性光伏板固定基座上。

4.如权利要求3所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述柔性光伏板固定基座为织物类柔性材质，与柔性光伏板通过胶合固定。

5.如权利要求1所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述扭振数据采集模块固定在采集模块固定基座上。

6.如权利要求5所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述采集模块固定基座为金属刚性材料，与扭振数据采集模块通过螺栓固定。

7.如权利要求1所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，还包括磁吸定位销，所述磁吸定位销底部设置有磁铁，用于将柔性光伏板及扭振数据采集模块磁吸定位固定于旋转轴上。

8.如权利要求7所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述磁吸定位销颈部设置有自锁卡扣，用于将柔性光伏板固定基座和扭振数据采集模块固定基座锁紧于磁吸定位销上。

9.如权利要求7所述的一种led-光伏供能扭振数据采集装置，其特征在于，所述磁吸定位销顶部设置有通孔，通孔内穿设有环形锁紧钢丝绳，所述钢丝绳将各个磁吸定位销串联并环绕锁紧于旋转轴上。

10.一种led-光伏供能扭振数据采集装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：