一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统的制作方法

1.本发明涉及扭力控制技术领域，具体涉及一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统。

背景技术：

2.换流阀是特高压输电的核心设备，其可靠性对整个特高压系统的稳定运行起着决定性的作用。换流阀支柱绝缘子、屏蔽罩、阀塔之间电气连接都是通过普通扭力扳手进行紧固，每个螺丝紧固的数据只能依靠人工记录，由于不同部位螺栓紧固力矩各不相同，普通扭力工具需要经常人工调节扭力值，一方面工作量比较大，另一方面绝缘支柱及承载电流螺栓的紧固要求比较严格，如果预紧力太小，不仅会导致绝缘支柱震动幅度增加，还会导致载流螺栓温度持续升高，严重影响换流阀寿命；如果预紧力太大，也会导致螺栓失效，甚至断裂。
3.目前，换流阀阀厅面积比较大，作业方式存在纵向和横向作业，并由人工对螺栓紧固情况(操作人、紧固部位、力矩大小等)进行记录保存，这种传统的办法在一定程度上保证了螺栓紧固操作的规范性，但实际操作起来既麻烦，也不利于紧固工序的管理及资料存档，尤其在量大的情况下，容易引起操作遗漏。
4.中国专利cn206161220u公开了一种生产线扭矩控制系统，包括扭力扳手、扳手控制器、网络交换机、pc机以及服务器；所述pc机包括扭力上传pc机和扭矩追溯pc机；所述扭力扳手连接扳手控制器，所述扳手控制器连接扭矩上传pc机，所述扭力上传pc机和扭矩追溯pc机均通过网络交换机连接服务器。本实用新型利用扳手控制器采集扭力扳手的扭矩信息，并通过com接口传输至服务器端，通过pc机显示，使用者可随时查看当前需要紧固螺丝的位置和需要的扭矩值以及进行扭矩追溯，保证了螺丝拧紧操作的一致性和可靠性，具有结构简单，实用性强，成本低，可靠性好。但由于其扭力上传及扭力追溯需要不同pc和服务器，在一定程度上不利于数据实时管控和共享；所有扳手与控制器需要一一对应，不利于复杂工艺一(控制器)对多(扭力扳手)控制，具有控制效率低、无法满足复杂装配工艺的缺点。
5.中国专利cn202677164u公开了一种电动扳手拧紧数据的管理系统，其特征是：包括若干电动扳手、工控机和服务器组合在一个局域网中，所述若干电动扳手通过以太网与工控机连接，所述工控机又通过以太网与服务器连接。有益效果是：操作人员可以从同一局域网内的任意电脑上通过访问网站，查看到这些形象具体的信息，方便工作。该系统的应用，可以使操作者从数据中发现规律及故障，避免造成损失，并且可以保存电动扳手控制器自身的数据，防止重要数据的丢失。使生产更安全和人性化。但由于其电动扳手通过以太网与工控机连接，工控机又通过以太网与服务器连接，以太网的运用适合固定的装配流水线，传输距离较近，安装比较麻烦，不利于项目工程安装使用，具有安装不便、传输距离低和应用范围窄的缺点。

技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，利用无线mesh网络、无线接入点ap技术和智能设备进行智能扭力扳手组网，能够实现扭力扳手、控制器和pc之间远距离无线通讯，同时单台控制器可以接入多台扭力扳手，可实现大型项目整个空间层人员同时作业，自由度较高，系统建设比较简单，可以自由移动，适用于工厂、项目现场(山区、海上平台、高海拔)等设备装配，具有通讯传输远，抗干扰能力强，结构简单和操作灵活的特点。
7.本发明所采用的技术方案是：
8.一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，包括无线扭力扳手4，无线扭力扳手4与控制器5双向信号连接，控制器5与移动终端设备3双向信号连接，移动终端设备3的信号输出端与pc主机2的信号输入端相连接，pc主机2与控制器5双向信号连接，pc主机2的信号输出端与服务器6的信号输入端相连接；所述控制系统由无线mesh网络1提供网络。
9.所述无线mesh网络1接入的无线ap可以是多个，可以根据场地大小，传输距离进行扩展。
10.所述pc主机2可扩展多个固定工作站，控制、存储各个工作站数据资料。
11.所述移动终端设备3可以是多个，用来采集识别操作员信息、智能扭力扳手拧紧力、角度、精度、设备温度等参数数据，进行本地存档，同时发送给pc主机2。
12.所述无线扭力扳手4可以是多个并行工作，无线扭力扳手4工作拧紧力大小由控制器5后台螺栓拧紧程序控制。
13.所述控制器5用于无线扭力扳手4的扭力扳手拧紧程序编辑、控制策略编辑及存储、无线扭力扳手4自校验、拧紧数据、工具温度和健康检测。
14.所述控制器5可根据pc主机2工作站设置多台，每一台控制器5又可以控制多个无线扭力扳手4。
15.所述控制系统利用无线mesh网络1和无线ap技术设置ip地址及wifi，同时将pc主机2、移动终端设备3、无线扭力扳手4和控制器5的ip设置成统一网段内。
16.与现有技术相比，本发明的优点为：
17.1、由于所述控制系统利用无线mesh网络1和无线ap技术设置ip地址及wifi，避开了换流站阀厅无信号或者信号差，无法联网问题；
18.2、由于所述控制器5可根据pc2主机工作站设置多台，每一台控制器5又可以控制多个无线扭力扳手4，可接入更多的无线扭力扳手4，通过控制器5和软件进行管控；
19.3、由于所述控制器5用于无线扭力扳手4的扭力扳手拧紧程序编辑、控制策略编辑及存储、无线扭力扳手4自校验、拧紧数据、工具温度和健康检测，无线扭力扳手4的扭力值大小无需操作员调节，统一由软件发送控制命令；
20.4、移动终端设备3的接入可对现场人员、拧紧力等信息进行监控和控制；
21.5、由于同时将pc主机2、移动终端设备3、无线扭力扳手4和控制器5的ip设置成统一网段内，网络受外界攻击干扰小，数据信息实时上传pc电脑2，无需人工记录数据；
22.6、通过将智能制造运用至现场阀塔安装，提高了阀塔安装质量。
23.综上所述，本发明具有具有通讯传输远，抗干扰能力强，结构简单和操作灵活的特点。
附图说明
24.图1为本发明的控制系统结构图。
25.图2为本发明的控制流程图。
26.其中：1、无线mesh网络；2、pc主机；3、移动终端设备；4、无线扭力扳手；5、控制器；6、服务器。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
28.一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，包括无线扭力扳手4，无线扭力扳手4与控制器5双向信号连接，控制器5与移动终端设备3双向信号连接，移动终端设备3的信号输出端与pc主机2的信号输入端相连接，pc主机2与控制器5双向信号连接，pc主机2的信号输出端与服务器6的信号输入端相连接；所述控制系统由无线mesh网络1提供网络。
29.所述无线mesh网络1接入的无线ap可以是多个，可以根据场地大小，传输距离进行扩展。
30.所述pc主机2可扩展多个固定工作站，控制、存储各个工作站数据资料。
31.所述移动终端设备3可以是多个，用来采集识别操作员信息、智能扭力扳手拧紧力、角度、精度、设备温度等参数数据，进行本地存档，同时发送给pc主机2。
32.所述无线扭力扳手4可以是多个并行工作，无线扭力扳手4工作拧紧力大小由控制器5后台螺栓拧紧程序控制。
33.所述控制器5用于无线扭力扳手4的扭力扳手拧紧程序编辑、控制策略编辑及存储、无线扭力扳手4自校验、拧紧数据、工具温度和健康检测。
34.所述控制器5可根据pc主机2工作站设置多台，每一台控制器5又可以控制多个无线扭力扳手4。
35.所述控制系统利用无线mesh网络1和无线ap技术设置ip地址及wifi，同时将pc主机2、移动终端设备3、无线扭力扳手4和控制器5的ip设置成统一网段内。
36.参照图1，首先根据工作区域范围搭建无线mesh网络1，通过建立区域无线ap站点，实现数据远距离传输；将移动终端设备3、控制器5、无线扭力扳手4和pc主机2接入无线网络；通过控制器5绑定无线扭力扳手4信息，编写控制程序及策略，并对每一个扭力程序进行编号；通过移动终端设备3或pc主机2安装扭力扳手控制程序，对当前工位部件螺栓紧固工艺及sop转换成esop，将文件程序化、可视化，并通过产品编码、工位编码、人员信息进行一一识别，通过扫码自动调用对应的拧紧程序，拧紧过程中数据传输有两种模式(根据场地和工艺考量)。
37.一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，包括两种传输模式：
38.参照图1，传输模式
①
：无线扭力扳手4采集数据反馈控制器5后，再上传pc主机2，适用于固定工位螺丝锁附，例如工厂生产装配。
39.传输模式
②
：无线扭力扳手4采集数据反馈控制器5后，控制器5的信号输出端与移动终端设备3的信号输入端相连接，增加移动终端人机界面及在线监控可视化信息(人员信息、螺栓批号、拧紧力、角度、拧紧状态信息)，数据汇总完成后上传至pc主机2，操作人员可以实时查看拧紧状态信息，适用于灵活工位作业，如塔上设备安装。最后对采集识别操作员
信息、智能扭力扳手拧紧力、角度、精度、设备温度等参数数据，实时进行本地存档，拧紧状态可通过软件平台可视化，同时上传服务器。
40.参照图2，本发明的工作原理是：
41.操作前，操作员使用移动终端设备3扭力扳手后台控制软件进行人员信息、紧固螺栓信息确认，此时软件通过无线mesh网络1将命令下发给控制器5，控制器5根据事先预制的拧紧程序命令发送给无线扭力扳手4，此时无线扭力扳手4被激活，操作人员就可以操作无线扭力扳手4，同批次任务拧紧完成后，控制器5给无线扭力扳手4下发命令进行“闭锁”，同时拧紧所有数据信息通过管理软件传至pc主机2进行保存。

技术特征：

1.一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，包括无线扭力扳手(4)，无线扭力扳手(4)与控制器(5)双向信号连接，控制器(5)与移动终端设备(3)双向信号连接，移动终端设备(3)的信号输出端与pc主机(2)的信号输入端相连接，pc主机(2)与控制器(5)双向信号连接，pc主机(2)的信号输出端与服务器(6)的信号输入端相连接；所述控制系统由无线mesh网络(1)提供网络。2.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述无线mesh网络(1)接入的无线ap可以是多个，可以根据场地大小，传输距离进行扩展。3.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述pc主机(2)可扩展多个固定工作站，控制、存储各个工作站数据资料。4.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述移动终端设备(3)可以是多个，用来采集识别操作员信息、智能扭力扳手拧紧力、角度、精度、设备温度等参数数据，进行本地存档，同时发送给pc主机(2)。5.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述无线扭力扳手(4)可以是多个并行工作，无线扭力扳手(4)工作拧紧力大小由控制器(5)后台螺栓拧紧程序控制。6.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述控制器(5)用于无线扭力扳手(4)的扭力扳手拧紧程序编辑、控制策略编辑及存储、无线扭力扳手(4)自校验、拧紧数据、工具温度和健康检测。7.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述控制器(5)可根据pc主机(2)工作站设置多台，每一台控制器(5)又可以控制多个无线扭力扳手(4)。8.根据权利要求1所述的一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，其特征在于，所述控制系统利用无线mesh网络(1)和无线ap技术设置ip地址及wifi，同时将pc主机(2)、移动终端设备(3)、无线扭力扳手(4)和控制器(5)的ip设置成统一网段内。

技术总结

一种应用于换流阀安装的智能扭力控制系统，包括无线扭力扳手，无线扭力扳手与控制器双向信号连接，控制器与移动终端设备双向信号连接，移动终端设备的信号输出端与PC主机的信号输入端相连接，PC主机与控制器双向信号连接，PC主机的信号输出端与服务器的信号输入端相连接；由于所述控制器用于无线扭力扳手的扭力扳手拧紧程序编辑、控制策略编辑及存储、无线扭力扳手自校验、拧紧数据检测，无线扭力扳手的扭力值大小无需操作员调节，统一由软件发送控制命令；移动终端设备的接入可对现场人员、拧紧力等信息进行监控和控制；具有通讯传输远，抗干扰能力强，结构简单和操作灵活的特点。点。点。