CN103308708A - 一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置及其应用 - Google Patents

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万振刚
张连军
蒋磊磊
袁文华
戴小强
黄巧亮
赵强
张永林
刘维亭
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Abstract

本发明公开了一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置及其应用，包括霍尔传感器、频率计数模块、脉冲整形模块、与脉冲整形模块相连的触发器、与触发器相连的三轴振动传感器、与三轴振动传感器相连的三轴振动传感器、主控模块、分别与主控模块相连的信号输出模块和通讯模块，所述霍尔传感器分别与频率计数模块和脉冲整形模块相连，所述频率计数模块和三轴振动传感器采集模块分别与主控模块相连。本发明还提供了该装置的应用。本发明充分考虑艉轴振动以及艉轴转速二者之间的相关性，巧妙利用霍尔传感器脉冲输出设计了一种船舶艉轴转速/振动同步检测装置，为船舶艉轴的运行监测提供更加丰富的数据信息。

Description

一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置及其应用
技术领域
    本发明公开了船舶自动化监测装置及其应用，具体涉及一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置及其应用。
背景技术
 船舶艉轴振动以及艉轴转速是反映船舶艉轴运行工况的重要技术参数，它们之间的相关性很强。正常工况和故障工况下二者之间的关系曲线将呈现不同的特征，基于此特征将可以实现船舶艉轴的故障分析和预警。但是，目前的船舶艉轴监测方法中，艉轴振动监测以及艉轴转速监测的信息采集均不同步，未考虑它们之间的相关性。相应的报警信息中，也仅对应有艉轴振动异常报警和艉轴转速高报警，上述两种报警也没有相关性。因此，考虑艉轴振动以及艉轴转速二者之间的相关性，设计一种船舶艉轴转速/振动同步检测方法，实现了船舶艉轴转速和振动信号的数据精确关联，为船舶艉轴的运行监测、故障分析和预警提供更加丰富的数据信息，以提高针对于船舶艉轴的健康监测水平。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置；本发明另一目的是提供该装置的应用。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，包括霍尔传感器、频率计数模块、脉冲整形模块、与脉冲整形模块相连的触发器、与触发器相连的三轴振动传感器、与三轴振动传感器相连的三轴振动传感器、主控模块、分别与主控模块相连的信号输出模块和通讯模块，所述霍尔传感器分别与频率计数模块和脉冲整形模块相连，所述频率计数模块和三轴振动传感器采集模块分别与主控模块相连。
进一步地，所述霍尔传感器为船舶艉轴转速检测传感器。
进一步地，所述脉冲整形模块包括光耦隔离电路和模拟滤波电路，脉冲信号首先通过光耦隔离电路后再通过模拟滤波电路整形。
进一步地，所述三轴振动传感器采集模块中包括输出模拟信号采集电路，所述输出模拟信号采集电路包括采样保持电路和A/D转换电路，模拟信号首先通过采样保持电路后再输入A/D转换电路。
关于上述船舶艉轴转速/振动同步监测装置的应用，当船舶艉轴转动时，霍尔传感器输出脉冲信号，频率计数模块采集霍尔传感器脉冲输出信号，霍尔传感器脉冲输出信号同时被脉冲整形模块获取；触发器接收脉冲整形模块输出的脉冲整形信号，并产生采集触发信号输出给三轴振动传感器采集模块；三轴振动传感器在获取采集触发信号后，随即触发三轴振动传感器采集流程，三轴振动传感器采集模块负责三轴振动传感器的信号采样保持和模数转换，主控模块则依据频率计数模块的输出计算船舶艉轴的瞬时转速，依据三轴振动传感器采集模块输出计算三轴振动幅度；信号输出模块通过内部程序实现开关量报警信号输出；通讯模块则用于船舶艉轴转速和振动同步采集信号的实时远传。
有益效果：本发明充分考虑艉轴振动以及艉轴转速二者之间的相关性，巧妙利用霍尔传感器脉冲输出设计了一种船舶艉轴转速/振动同步检测装置，实现了船舶艉轴转速和振动信号的数据精确关联，为船舶艉轴的运行监测、故障分析和预警提供更加丰富的数据信息。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，包括霍尔传感器、频率计数模块、脉冲整形模块、与脉冲整形模块相连的触发器、与触发器相连的三轴振动传感器、与三轴振动传感器相连的三轴振动传感器、主控模块、分别与主控模块相连的信号输出模块和通讯模块，所述霍尔传感器分别与频率计数模块和脉冲整形模块相连，所述频率计数模块和三轴振动传感器采集模块分别与主控模块相连，所述霍尔传感器为船舶艉轴转速检测传感器，所述脉冲整形模块包括光耦隔离电路和模拟滤波电路，脉冲信号首先通过光耦隔离电路后再通过模拟滤波电路整形，所述三轴振动传感器采集模块中包括输出模拟信号采集电路，所述输出模拟信号采集电路包括采样保持电路和A/D转换电路，模拟信号首先通过采样保持电路后再输入A/D转换电路。
关于上述船舶艉轴转速/振动同步监测装置的应用，当船舶艉轴转动时，霍尔传感器输出脉冲信号，频率计数模块采集霍尔传感器脉冲输出信号，霍尔传感器脉冲输出信号同时被脉冲整形模块获取；触发器接收脉冲整形模块输出的脉冲整形信号，并产生采集触发信号输出给三轴振动传感器采集模块；三轴振动传感器在获取采集触发信号后，随即触发三轴振动传感器采集流程，三轴振动传感器采集模块负责三轴振动传感器的信号采样保持和模数转换，主控模块则依据频率计数模块的输出计算船舶艉轴的瞬时转速，依据三轴振动传感器采集模块输出计算三轴振动幅度；信号输出模块通过内部程序实现开关量报警信号输出，通过内部设定各种报警触发程序，比如，振动越限报警、超速报警以及失电报警；通讯模块则用于船舶艉轴转速和振动同步采集信号的实时远传。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，其特征在于：包括霍尔传感器、频率计数模块、脉冲整形模块、与脉冲整形模块相连的触发器、与触发器相连的三轴振动传感器、与三轴振动传感器相连的三轴振动传感器、主控模块、分别与主控模块相连的信号输出模块和通讯模块，所述霍尔传感器分别与频率计数模块和脉冲整形模块相连，所述频率计数模块和三轴振动传感器采集模块分别与主控模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，其特征在于：所述霍尔传感器为船舶艉轴转速检测传感器。
3.根据权利要求1所述的一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，其特征在于：所述脉冲整形模块包括光耦隔离电路和模拟滤波电路，脉冲信号首先通过光耦隔离电路后再通过模拟滤波电路整形。
4.根据权利要求1所述的一种船舶艉轴转速/振动同步监测装置，其特征在于：所述三轴振动传感器采集模块中包括输出模拟信号采集电路，所述输出模拟信号采集电路包括采样保持电路和A/D转换电路，模拟信号首先通过采样保持电路后再输入A/D转换电路。
5.一种如权利要求1所述的船舶艉轴转速/振动同步监测装置的应用，其特征在于：当船舶艉轴转动时，霍尔传感器输出脉冲信号，频率计数模块采集霍尔传感器脉冲输出信号，霍尔传感器脉冲输出信号同时被脉冲整形模块获取；触发器接收脉冲整形模块输出的脉冲整形信号，并产生采集触发信号输出给三轴振动传感器采集模块；三轴振动传感器在获取采集触发信号后，随即触发三轴振动传感器采集流程，三轴振动传感器采集模块负责三轴振动传感器的信号采样保持和模数转换，主控模块则依据频率计数模块的输出计算船舶艉轴的瞬时转速，依据三轴振动传感器采集模块输出计算三轴振动幅度；信号输出模块通过内部程序实现开关量报警信号输出；通讯模块则用于船舶艉轴转速和振动同步采集信号的实时远传。
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