CN103306662A - 一种全液压钻机的在线监测诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全液压钻机的在线监测诊断系统。该系统包括用于数据采集与调理的下位机，用于数据传输的CAN总线通信模块以及用于钻机状态在线监测诊断的上位机。在下位机中，信号输入模块利用压力传感器、流量传感器、温度传感器与转速传感器等多通道全方位收集全液压钻机的运行状态信息，并输入至信号采集核心模块进行调理、放大。通过CAN总线通信模块将下位机采集的钻机状态数据传输至上位机，运用上位机软件实时监测模块进行测点信息设置、钻机状态参数的显示、数据库存储与管理，利用故障诊断模块识别钻机状态、诊断钻机故障类型，给出应对措施。本发明可有效减少全液压钻机的检查与维修时间，节约维修费用，降低钻探成本，提高钻探效率。

Description

一种全液压钻机的在线监测诊断系统
技术领域
本发明属故障诊断领域，具体涉及一种全液压钻机的在线监测诊断系统。
背景技术
矿用全液压钻机是一种结构复杂、工作环境恶劣、多源振动的动力机械，其运行状态直接关乎煤炭开采的安全生产。因此有必要对钻机实施有效的监测诊断。然而，由于地层复杂隐蔽，且钻机经常需要移动等原因，钻机故障诊断的诊断难度比其他类型机械设备大很多。传统的钻机故障诊断系统及方法均是针对钻机的各种常见故障进行静态诊断，识别特定的一种或几种故障类型。本发明以实时采集钻机系统的压力、流量、温度、转速等状态信息为依据，监测钻机的运行状态，运用多种智能技术诊断钻机故障，给出应对措施，从而有效减少检查与维修时间，节约维修费用，降低钻探成本，提高钻探效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全液压钻机的在线监测诊断系统，全方位多通道采集钻机状态信息，运用多种智能诊断技术自动识别钻机故障，给出应对措施。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种全液压钻机的在线监测诊断系统，其特征在于：它包括用于数据采集与调理的下位机，用于数据传输的CAN总线通信模块以及用于钻机参数监测与故障识别的上位机。
其中，下位机的信号输入模块利用压力传感器、温度传感器、流量传感器与转速传感器多通道全方位收集全液压钻机的运行状态信息，并输入至信号采集核心模块进行调理、放大。
其中，通过CAN总线通信模块将下位机采集的钻机状态数据传输至上位机，运用实时监测模块进行测点信息设置、钻机状态参数的显示、数据库存储与管理，利用故障诊断模块识别钻机状态、诊断钻机故障类型，给出应对措施。
利用故障诊断模块识别钻机状态、诊断钻机故障类型，具体操作为将钻机的状态监测数据输入到故障树子模块、专家系统子模块、支持向量机子模块中，分别对钻机状态及可能发生的故障给出判断，并将这些判断结果输入至投票决策子模块给出最终的诊断结论。
有益效果
1、本发明同时采集钻机系统的压力、温度、流量、转速等物理量实现对钻机运行状态的多通道全方位监测。
2、本发明中所涉硬件均要求通过“煤安标准”认证，适合煤矿井下钻机的实时监控。
3、本发明实时监测钻机运用状态，通过多种智能技术综合诊断钻机的多种故障，具有普适性。
附图说明
图1全液压钻机在线监测诊断系统框架图；
图2故障诊断框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的一种全液压钻机的在线监测诊断系统，主要包括用于数据采集与调理的下位机1，用于数据传输的CAN总线通信模块2以及用于钻机参数监测与故障识别的上位机3。
下位机1的信号输入模块4利用压力传感器8、温度传感器9、流量传感器10与转速传感器11多通道全方位收集全液压钻机的运行状态信息，并输入至信号采集核心模块5中进行调理、放大。
通过CAN总线通信模块2将下位机采集的钻机状态数据传输至上位机3，运用实时监测模块6进行测点信息设置、钻机状态参数的显示、数据库存储与管理，利用故障诊断模块7识别钻机状态、诊断钻机故障类型，给出应对措施。
利用故障诊断模块7识别钻机状态、诊断钻机故障类型，具体操作为将钻机的状态监测数据输入到故障树子模块12、专家系统子模块13、支持向量机子模块14中，分别对钻机状态及可能发生的故障给出判断，并将这些判断结果输入至投票决策子模块15给出最终的诊断结论。
实时监测模块6主要实现参数设置（采样频率设置、测点信息设置）、数据库存储（测点信息、采样参数、报警参数、实时监测数据的存储）、数据库管理（数据库备份）、图形化监测（通过棒图、表盘、数字显示钻机状态参数）、在线帮助等功能。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种全液压钻机的在线监测诊断系统，其特征在于：所述系统包括用于数据采集与调理的下位机（1），用于数据传输的CAN总线通信模块（2）以及用于钻机参数监测与故障识别的上位机（3）；其中，下位机（1）将采集信息通过CAN总线通信模块（2）传送给上位机（3）。
2.根据权利要求1所述的一种全液压钻机的在线监测诊断系统，其特征在于：所述下位机（1）的信号输入模块（4）利用压力传感器（8）、温度传感器（9）、流量传感器（10）与转速传感器（11）多通道全方位收集全液压钻机的运行状态信息，并输入至信号采集核心模块（5）进行调理、放大。
3.根据权利要求2所述的一种全液压钻机的在线监测诊断系统，其特征在于：经信号采集核心模块（5）调理、放大后的状态信息，通过CAN总线通信模块（2）传输至上位机（3），运用实时监测模块（6）进行测点信息设置、钻机状态参数的显示、数据库存储与管理，利用故障诊断模块（7）识别钻机状态、诊断钻机故障类型，给出应对措施。
4.根据权利要求3所述的一种全液压钻机的在线监测诊断系统，其特征在于：利用故障诊断模块（7）识别钻机状态、诊断钻机故障类型，具体操作为将钻机的状态监测数据输入到故障树子模块（12）、专家系统子模块（13）、支持向量机子模块（14）中，分别对钻机状态及可能发生的故障给出判断，并将这些判断结果输入至投票决策子模块（15）给出最终的诊断结论。
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