一种螺栓连接防松预警装置智能监测系统和方法

本发明涉及收割机的关键螺栓防松监测领域，特别涉及一种螺栓连接防松预警装置智能监测系统和方法。

背景技术：

1、螺栓是一种常见的机械连接元件，在工程和制造中具有重要的意义，螺栓通过连接、拆卸、调节、传递力和防止松动等功能，为机械设备的正常运行提供了必要的支持和保障。生活中，螺栓最基本的作用是用来连接各种材料。它通过将螺纹部分嵌入被连接的物体中，利用螺纹的摩擦力和紧固力将两个或多个物体牢固地固定在一起。这种连接方式具有可拆卸性，使得维修、更换或调整变得更加方便。

2、收割机等农业机械中的螺栓长期处于一种高温、高震动的工作环境使得物体的膨胀和收缩，这会使得螺栓螺纹的摩擦力减小，当螺栓在长时间的使用，螺栓和螺纹也可能会受到磨损和腐蚀，致使螺栓的螺纹发生松动，在长时间处于震动与振动的环境下，螺栓受到外力也有可能发生脱落。当关键部位的螺栓发生松动，这对一个装置甚至是一整个机械的影响是致命的，可能会导致整个机械发生崩溃。

3、现有技术对螺栓放松检测存在以下不足：无法实现对大量螺栓装置的监测，且现有的监测装置均为一次性使用装置，可替换性与重复使用性低，无法多次使用或进行更换，现有的螺栓监测装置对不同尺寸的螺栓适应差，一个装置无法对各种大小不同的螺栓进行监测，没有对松动的螺栓信息进行相应编码处理，当螺栓数量过多时，系统识别松动螺栓信息困难。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种螺栓连接防松预警装置的智能监测系统，螺栓连接防松预警装置，可适应不同大小尺寸与不同形状的螺栓的安装与松动监测，该监测装置降低不同大小与不同形状的螺栓的监测成本的同时，极大提高了螺栓防松动装置对各种机械不同螺栓防松监测的适应性。本发明所述螺栓连接防松预警装置的智能监测系统，可实现同时对多台设备大量螺栓的防松监测。

2、本发明还提供一种所述螺栓连接防松预警装置智能监测系统的控制方法，可实现多个的监测装置同时对多个螺栓的防松监测，不同装置监测到螺栓松动时发送的信息编码不同，这使得工作人员可通过编码精确找到松动螺栓的位置。

3、本发明在收割机的螺栓防松监测应用中提高了收割机的安全性与稳定性。本发明有利于提高收割机高质量、智能化监测的发展与收割机的安全性能与使用寿命，同时也降低收割机安全监测的成本，可实现大跨度收割机的监测效率，对收割机建设有重要意义。

4、注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。

5、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

6、一种螺栓连接防松预警装置智能检测系统，包括螺栓松动监测装置、短程数据监测站、数据记录上传处理中心、收割机监测处理站和云服务监测平台；

7、所述螺栓松动监测装置安装于收割机螺栓上；螺栓松动监测装置用于对收割机螺栓进行编码，并监测收割机螺栓的松动信号以及收割机螺栓给予的压力信息，当收割机螺栓发生松动时，螺栓松动监测装置将压力信息与编码信息传输至短程数据监测站，短程数据监测站用于将压力信息与编码信息传输至数据记录上传处理中心，数据记录上传处理中心用于将压力信息与编码信息上传至云服务监测平台，收割机监测处理站用于读取云服务监测平台的压力信息与编码信息，并发出预警信号。

8、上述方案中，所述螺栓松动监测装置包括螺栓适配环套、电路旋转连接机构、电路封闭盖、监测装置电路和监测装置电路盒；

9、所述螺栓适配环套用于套在螺栓上；所述电路旋转连接机构套在螺栓适配环套上；所述电路封闭盖安装于监测装置电路盒的上部；监测装置电路盒套在电路旋转连接机构上；所述监测装置电路位于监测装置电路盒内部；监测装置电路盒上设有监测盒配合电路，电路旋转连接机构上设有电路旋转连接器，监测盒配合电路与电路旋转连接器形成旋转开关，当螺栓发送松动，螺栓适配环套带动电路旋转连接机构旋转，使得监测盒配合电路与电路旋转连接器触碰连接时，监测装置电路连通并将压力信息与编码信息发至短程数据监测站。

10、进一步的，所述螺栓适配环套有多种型号，螺栓适配环套的内壁的壁厚能够设为不同的厚度，使得电路旋转连接机构通过不同厚度的螺栓适配环套与不同型号大小的螺栓头配合。

11、进一步的，所述电路旋转连接机构还包括电路旋转连接叶；所述电路旋转连接叶均匀设置在电路旋转连接机构的圆周表面；所述电路旋转连接器设置在电路旋转连接叶上；

12、所述监测装置电路盒还包括监测盒内置凹槽；所述监测盒内置凹槽均匀分布于监测装置电路盒内壁上；所述监测盒配合电路位于监测盒内置凹槽上；

13、当两个对角的电路旋转连接器和监测盒配合电路联通时，监测装置电路供电电路将接通。上述方案中，所述监测装置电路包括压力传感片调节螺栓、信号发射天线、多个a\d调节电位器、供电纽扣电池、电路供电电路、装置信息处理中心、压力监测片和压力监测片电路；

14、所述压力传感片调节螺栓与监测装置电路内置的螺孔连接，末端与压力监测片的一侧连接，用于调整压力监测片的高度；所述信号发射天线位于装置信息处理中心一侧，用于信号传输；所述a\d调节电位器内置电路与装置信息处理中心内置的a/d接口相连，用于设置不同的电位进行编码；所述供电纽扣电池通过电路供电电路与装置信息处理中心相连接；所述压力监测片的另一侧通过压力监测片电路与装置信息处理中心连接，所述压力监测片用于检测螺栓给予的压力信息，装置信息处理中心读取压力监测片的压力信息和a\d调节电位器的编码信息，并将压力信息和编码信息通过信号发射天线发送出去。

15、进一步的，所述a\d调节电位器的编码信息通过以下方式得到的：

16、将多个a\d调节电位器分别命名，并分别通过电路与装置信息处理中心的a\d接口相连，a\d调节电位器不同数位级，使得a\d调节电位器的a\d接口相连在通电后读到的电压不同，形成不同的编码信息对应不同的螺栓，装置信息处理中心检测到不同a\d调节电位器的a\d数值，并将不同的位数信息发送出去。

17、进一步的，所述a\d调节电位器的数量为四个，每个a\d调节电位器设置有12个位级；

18、将四个a\d调节电位器分别命名为电位器a、电位器b、电位器c、电位器d，分别通过电路与装置信息处理中心的a\d接口相连，a\d调节电位器不同位级，使得a\d调节电位器的a\d接口相连在通电后读到的电压不同，装置信息处理中心检测到电位器a、电位器b、电位器c、电位器d的a\d数值的不同，向短程数据监测站发送不同的四位数信息。

19、上述方案中，所述监测装置电路盒还包括环形连接片；

20、所述环形连接片设置在监测装置电路盒的下端，用于安装在需要螺栓连接的连接件上。

21、进一步的，所述短程数据监测站安装于监测范围内的多台收割机中最中心的一台；所述数据记录上传处理中心安装于所要监测的收割机的田地的边缘；所述收割机监测处理站安装于数据记录上传处理中心的一侧；所述云服务监测平台安装于农场监测中心的服务器中。

22、一种根据所述螺栓连接防松预警装置智能检测系统的控制方法，包括以下步骤：

23、先对螺栓松动监测装置的监测装置电路的多个a\d调节电位器设置编码信息，并记录编码与收割机螺栓的位置，使编码与收割机螺栓位置对应，再将螺栓适配环套嵌套在所需监测的收割机螺栓上，将监测装置电路盒的环形连接片焊接在需要螺栓连接的连接件与监测装置电路盒之间，当收割机螺栓发生松动旋转带动螺栓适配环套旋转，螺栓适配环套的旋转会带动电路旋转连接器旋转，使得电路旋转连接叶上的电路旋转连接器与监测盒内置凹槽内的监测盒配合电路连接，监测电路内的供电电路接通，监测装置电路的装置信息处理中心读取压力监测片此时检测的螺栓的压力，并获取多个a\d调节电位器的编码信息，装置信息处理中心根据压力监测片的压力值设置信息发射频率，装置信息处理中心将压力信息与编码信息传输至短程数据监测站，短程数据监测站将压力信息与编码信息传输至数据记录上传处理中心，数据记录上传处理中心将压力信息与编码信息上传至云服务监测平台，收割机监测处理站读取云服务监测平台的压力信息与编码信息，并发出预警信号。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、1.本发明螺栓连接防松预警装置智能监测系统的螺栓松动监测装置可适应不同大小尺寸与不同形状的螺栓的安装与松动监测，该监测装置降低不同大小与不同形状的螺栓的监测成本的同时，极大提高了螺栓防松动装置对各种机械不同螺栓防松监测的适应性。本发明智能监测系统，可实现同时对多台设备大量螺栓的防松监测。本发明智能监测系统的控制方法，可实现多个的监测装置同时对多个螺栓的防松监测，不同装置监测到螺栓松动时发送的信息编码不同，这使得工作人员可通过编码精确找到松动螺栓的位置。

26、2.本发明在收割机的螺栓防松监测应用中提高了收割机的安全性与稳定性。本发明有利于提高收割机高质量、智能化监测的发展与收割机的安全性能与使用寿命，同时也降低收割机安全监测的成本，可实现大跨度收割机的监测效率，对收割机建设有重要意义。本发明也可以用于其他设备的螺栓放松监测。

27、3.本发明设置有多种不同厚度的螺栓适配套，使得安装装置可安装在不同大小尺寸与不同形状大小的螺栓上，装置通过调节不同螺栓适配套的组合，使得监测装置可适应不同大小尺寸与不同形状的螺栓的安装与松动监测，该监测装置降低不同大小与不同形状的螺栓的监测成本的同时，极大提高了螺栓防松动装置对各种机械不同螺栓防松监测的适应性。

28、4.本发明的一个实施方式中，信息处理中心设有四个不同的电位器，各个电位器设置有“0～9”级、“x”级，“y”级共12级，通过不同四位不同级别，可组成20736个不同的四位编码，通过对监测装置不同编码的设置，可实现多个的监测装置同时对多个螺栓防松监测的使用，不同装置监测到螺栓松动时发送的信息编码不同，这使得工作人员可通过编码精确找到松动螺栓的位置；本发明也可以设置其他数量的电位器以及位级的数量。

29、5.本发明以纽扣电池作为装置的电源供应，且供电电路属于常开状态，当且仅当螺栓旋转松动时，装置的供电电路才处于接通状态，这极大提高了监测装置的使用寿命，电路接通后，会不断向短程数据处理中心不断发送装置提前设置好的编码，直至纽扣电池处于亏电状态，本装置的纽扣电池为可充电纽扣电池，降低装置的电池废弃对环境的污染。

30、6.本发明设置的电路旋转连接器与监测装置电路盒内部均设有电路，当两者的电路接通，装置的电路接通，当螺栓松动装置电路接通后，可人为旋转电路旋转连接器断开电路的连接，断开后此装置更换电池后可重复安装于新一轮的螺栓防松监测，这使得监测装置拥有可重复使用性，极大降低了装置的使用成本。

31、7.本发明设置有压力监测片，且压力监测片可以通过压力传感器调节螺栓进行调节，可适应不同高度螺栓的监测，当螺栓发生松动时使得供电带电路接通，对压力监测片进行监测，当电路接通后压力监测片数值越大，说明螺栓松动程度越大，发送的数据越快，提示工作人员抓紧更换松动的螺栓，极大提高了装置的可靠性。

32、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。