CN102507244A

CN102507244A - 液压启闭机故障自诊断专家系统

Info

Publication number: CN102507244A
Application number: CN2011103383115A
Authority: CN
Inventors: 李龙华; 周椿浩; 蔡伟
Original assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Current assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明属于液压自动控制技术领域，特别涉及一种液压启闭机故障自诊断专家系统，包括液压启闭机运行状态监测与报警模块、故障诊断与处理模块、数据库管理分析模块；液压启闭机运行状态监测与报警模块采集的数据传输并存储于数据库管理分析模块；液压启闭机运行状态监测与报警将监测的故障数据传输给故障诊断与处理模块来对故障原因进行逻辑定位；故障诊断与处理模块与数据库管理分析模块有交互数据传输接口。本发明不仅可以使启闭机异常工作状态得到及时的解决，有效避免水利水电工程因启闭机故障引起闸门无法正常启闭导致的严重后果，而且能为为优化启闭机工作状况和改进启闭机性能提供历史数据支持，从而减少甚至避免启闭机的一些常见故障。

Description

液压启闭机故障自诊断专家系统

技术领域

本发明属于液压自动控制技术领域，特别涉及一种液压启闭机故障自诊断专家系统。

背景技术

液压启闭机一般由液压动力泵站、液压缸、液压回路以及电气控制系统组成，主要应用于水利电力、航运、灌溉等行业的闸门启闭智能化服务，是水利水电工程等闸门启闭的关键设备。由于启闭机是控制流域水量的直接执行设备，所以其能否安全可靠的运行是水利工程发挥最大效益的关键所在。如果启闭机发生故障得不到及时的维修，将阻碍水利工程闸门的正常启闭，不仅使水利工程本身造成严重经济损失，而且会危害到水库上下游被保护地域人民的生命财产安全，由此可见，液压启闭机的安全可靠运行至关重要。

启闭机发生故障时其原因涉及到机、电、液各个方面，故障类型繁多且复杂，然而作为用户，具备机、电、液专业知识的技术人员相对较少，随着水利工程资本投资的多元化，许多民间资本投资的中小水电站中技术人员的缺乏尤其严重。基于此，很多情况下水利水电工程现场工作人员难以准确、全面判断故障原因，有时甚至连故障现象都描述不清楚，故障及时处理更无从谈起。对于水利工程而言，大部分水电站的地理位置都十分偏僻，在一些偏远的山区、山洞中，交通不便，专业维修人员难以快速到达启闭机现场，延误故障修复。研发液压启闭机故障自诊断专家系统不仅十分重要，而且非常必要。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种液压启闭机故障自诊断专家系统。

本发明的目地是可以通过系统程序对于液压回路中各个器件工作状态的监测进行自行定位故障可能原因并指导现场工作人员进行排查，从而使启闭机故障得到及时快速修复。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种液压启闭机故障自诊断专利系统，包括液压启闭机运行状态监测与报警模块、故障诊断与处理模块、数据库管理分析模块；

液压启闭机运行状态监测与报警模块采集的数据传输并存储于数据库管理分析模块；

液压启闭机运行状态监测与报警将监测的故障数据传输给故障诊断与处理模块来对故障原因进行逻辑定位；

故障诊断与处理模块与数据库管理分析模块有交互数据传输接口，对数据库中的逻辑诊断图、故障原因、故障处理方案等数据进行读取，同时把故障状态信息传递给数据库用于分析、归纳。

液压启闭机运行状态监测与报警模块包括测量仪表、传感器、PLC控制处理设备、报警装置；所述测量仪表液压油箱内的液位计、液压油的温度计，液压泵出口管路的压力表，电控柜上的电压表、电流表；所述传感器包括液压回路中的压力传感器、流量传感器，液压油箱中滤油器堵塞传感器、油温传感器，启闭机行程监测传感器；所述PLC控制处理设备包括各种PLC软硬件设施。

故障诊断与处理模块包括计算机、显示屏、逻辑诊断流程、控制台；所述计算机为由CPU处理器、键盘、人机交互式操作软件系统组成；所述控制台由触摸屏、人工操作按钮组成。

前述的数据库管理分析模块包括：

系统预置数据库，预先编制储存的启闭机故障、故障处理方法、故障逻辑诊断程序；

管理分析模块，用于存储故障诊断与处理模块传输的工作参数、故障信息的数据，记录并储存启闭机检修记录、历史故障、分析结论，人机交互式查询、更新及存储提供接口，创建交互式操作界面，分析管理与分析结论储存界面。

前述系统预置数据库拥有一个启闭机故障、故障处理方法与预先编辑设定的诊断逻辑流程，当出现故障时提供给故障诊断模块调用。

前述的数据库管理分析模块能够对启闭机的故障日志进行存储，并能够对于故障数据情况合理排列、整合从而对启闭机的工作情况进行分析、归纳。

本发明具有一下明显的优点及积极效果：

本发明不仅可以使启闭机异常工作状态得到及时的解决，有效避免水利水电工程因启闭机故障引起闸门无法正常启闭导致的严重后果，而且能为为优化启闭机工作状况和改进启闭机性能提供历史数据支持，从而减少甚至避免启闭机的一些常见故障。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为液压缸诊断流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

前述的数据库管理分析模块包括：

通过对启闭机故障元器件的归类分析，将液压启闭机各个部件的工作数据与性能参数对比，找出影响启闭机可靠性的故障类型及所涉及的元器件，为设计、制造及运行管理提供实践性参考依据，最终实现启闭机的工作可靠性的提升。

对于启闭机故障原因和故障周期的归类分析，可以归纳出对于本用户工作环境与强度下，启闭机故障的主要表现形式，以及启闭机经常出现的故障类型或故障器件。据此为水利水电工程液压启闭机的检修提供实践依据，实现从计划检修到状态检修的科学转变，不仅能减少故障频率，延长使用寿命，而且还能节省检修费用。

对于不同工作地区的启闭机故障数据存储库的分析，可以归纳出不同水利水电工程由于地理位置、故障环境以及使用维护管理水平的差异，对液压启闭机工作性能、故障周期、故障类型的具体影响，对启闭机的产品研发和性能提升等均有重大意义。

通过对启闭机液压回路中各个传感器所反馈的运行数据进行分析整理，为改进启闭机液压回路设计问题中的一些隐形问题如液压冲击、回路阻塞等提供数据资料。

根据不同用户的要求，可以对故障数据进行多样分析来达到优化启闭机的工作性能和提升启闭机的制造水平，并能有效减少启闭机的故障发生频率，做到防微杜渐，保证水利水电工程的正常工作。

实施例：

当出现液压缸无动作故障时，液压回路中泵、换向阀、溢流阀等多处都有可能产生故障，根据回路中各个监测器件数据的读取相应的传感器信号，按照设定的流程分析判断，最后找到发生故障的真实原因。

如图2所示，流程图中 A：油液主回路中泵并联压力表数据正常。

B：液压缸有杆腔进油口无压力。

C：换向阀控制回路中电流表示数读取。

D：电磁溢流阀通路油液流量是否正常。

E：电磁溢流阀并联压力表数据是否正常。

以上各检验方法均由计算机对于回路中各个监测器件自行读取判断并通过屏幕显示，配合工作人员的一些简单验证工作来完成故障原因的定位。

上述如此结构构成的本发明的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于：包括液压启闭机运行状态监测与报警模块、故障诊断与处理模块、数据库管理分析模块；

2.根据权利要求1所述的液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于：液压启闭机运行状态监测与报警模块包括测量仪表、传感器、PLC控制处理设备、报警装置；所述测量仪表液压油箱内的液位计、液压油的温度计，液压泵出口管路的压力表，电控柜上的电压表、电流表；所述传感器包括液压回路中的压力传感器、流量传感器，液压油箱中滤油器堵塞传感器、油温传感器，启闭机行程监测传感器；所述PLC控制处理设备包括各种PLC软硬件设施。

3.根据权利要求1所述的液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于：故障诊断与处理模块包括计算机、显示屏、逻辑诊断流程、控制台；所述计算机为由CPU处理器、键盘、人机交互式操作软件系统组成；所述控制台由触摸屏、人工操作按钮组成。

4.根据权利要求1所述的液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于，所述的数据库管理分析模块包括：

5.根据权利要求4所述的液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于：所述系统预置数据库拥有一个启闭机故障、故障处理方法与预先编辑设定的诊断逻辑流程，当出现故障时提供给故障诊断模块调用。

6.根据权利要求1、4所述的液压启闭机故障自诊断专利系统，其特征在于所述的数据库管理分析模块能够对启闭机的故障日志进行存储，并能够对于故障数据情况合理排列、整合从而对启闭机的工作情况进行分析、归纳。