CN108593295A - 一种基于物联网的转炉轴承监测装置 - Google Patents

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CN108593295A CN201810365059.9A CN201810365059A CN108593295A CN 108593295 A CN108593295 A CN 108593295A CN 201810365059 A CN201810365059 A CN 201810365059A CN 108593295 A CN108593295 A CN 108593295A
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马梅伍
刘晓燕
廖跃进
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Foshan Meiyu Science And Technology Co Ltd
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Foshan Meiyu Science And Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于物联网的轴承监测装置，包括壳体和设置在壳体内部的处理器和通讯器；所述壳体的一个面包括吸附部分和振动传感器，所述监测装置经由所述吸附部分而吸附在所述轴承侧面或所述轴承附近并使得所述振动传感器与所述轴承侧面或所述轴承接触。所述振动传感器将轴承的振动产生的波形进行采集并传送至所述处理器，所述处理器进行分析后将分析结果通过所述通讯器上报。

Description

一种基于物联网的转炉轴承监测装置
技术领域
本发明涉及一种转炉车间的监测装置，特别是一种综合运用振动波信号分析对进行故障诊断的日常监测的装置。
背景技术
作为大型低速重载设备的炼钢转炉是现代钢铁企业生产过程中的关键设备。这类设备的主要特点是工作转速低，承受载荷大。由于低速运转，载荷复杂多变，设备长时间运行，加上生产环境恶劣、润滑不良的原因，设备容易发生故障。这类设备一旦突发故障，将引起生产的中断，严重时甚至造成人员伤亡，而设备结构的复杂性使得维修起来十分困难，维修费用很高，给企业造成巨大的经济损失和不良影响。作为支撑机构中的关键部件的轴承，是炼钢转炉中最易发生故障的部件。因此，轴承一直是生产中的重点监测对象，对其进行状态监测和故障诊断具有十分重要的现实意义。
目前，以轴承的振动信号分析在故障诊断中的应用比较多，但目前的分析方法都存在一定的局限性，不能作为日常的诊断分析装置而应用，不能为钢铁企业提供有效的维修建议，为炼钢转炉耳轴轴承进行成功的故障诊断提供重要的理论基础和实现方法。
发明内容
本发明的目的在于客服现有技术的缺点和不足，提出一种基于物联网的轴承监测装置，包括壳体和设置在壳体内部的处理器和通讯器；其特征在于，所述壳体的一个面包括吸附部分和振动传感器，所述监测装置经由所述吸附部分而吸附在所述轴承侧面或所述轴承附近并使得所述振动传感器与所述轴承侧面或所述轴承接触。
进一步的，所述振动传感器将轴承的振动产生的波形进行采集并传送至所述处理器，所述处理器进行分析后将分析结果通过所述通讯器上报。
进一步的，所述处理器记录不正常的振动波形发生的时间和次数，并当在预设的时间周期内发生的不正常波形的次数超过预设的次数阈值时，通过所述通讯器上报给远程监控终端。
进一步的，通讯器为射频收发模块、蓝牙模块或WIFI模块中的至少一个。
具体实施方式
下面结合应用实例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一。
一种基于物联网的轴承监测装置，包括壳体和设置在壳体内部的处理器和通讯器；其特征在于，所述壳体的一个面包括吸附部分和振动传感器，所述监测装置经由所述吸附部分而吸附在所述轴承侧面或所述轴承附近并使得所述振动传感器与所述轴承侧面或所述轴承接触。
进一步的，所述振动传感器将轴承的振动产生的波形进行采集并传送至所述处理器，所述处理器进行分析后将分析结果通过所述通讯器上报。
进一步的，所述处理器记录不正常的振动波形发生的时间和次数，并当在预设的时间周期内发生的不正常波形的次数超过预设的次数阈值时，通过所述通讯器上报给远程监控终端。
进一步的，通讯器为射频收发模块、蓝牙模块或WIFI模块中的至少一个。
实施例二。
本实施例提供一种基于物联网的轴承监测装置，包括壳体和设置在壳体内部的处理器和通讯器；其特征在于，所述壳体的一个面包括吸附部分和振动传感器，所述监测装置经由所述吸附部分而吸附在所述轴承侧面或所述轴承附近并使得所述振动传感器与所述轴承侧面或所述轴承接触。
进一步的，所述振动传感器将轴承的振动产生的波形进行采集并传送至所述处理器，所述处理器进行分析后将分析结果通过所述通讯器上报。
进一步的，所述处理器记录不正常的振动波形发生的时间和次数，并当在预设的时间周期内发生的不正常波形的次数超过预设的次数阈值时，通过所述通讯器上报给远程监控终端。
进一步的，通讯器为射频收发模块、蓝牙模块或WIFI模块中的至少一个。
特别的，本实施例给出了一种异常振动的分辨方法，其包括如下步骤：
步骤1：在一个监测周期内对振动进行监测，并获取其振动波；
步骤2：分析所述振动波形，以在所述监测周期内，得到所述波的幅值xi，其中i为1到n的自然数，n为所述一个监测周期内波的个数；
步骤3：通过下述公式(1)进行递归计算，求出所述波的幅值xi的均值计算值Yn：
Yn＝(1-k)Yn-1+kxn (1)
公式(1)中，xn为第n时刻测到的波的幅值；Yn为第n次递归时，幅值xi的均值计算值；k为计算常数；
步骤4：通过公式(2)再进行递归计算，求出幅值xi的均方值Zn的计算值；
Zn＝(1-k)Zn-1+kxn 2 (2)
Zn为第n次递归时，幅值xi的均方值的计算值；
步骤5：通过公式(3)求取xi的计算值的标准值standard(xi)；
standard(x)＝Yn 2-Zn (3)；
步骤6：再通过公式(4)，对xi进行二元判断；
S＝xi-Yn*standard(xi) (4)
步骤7：当S大于零时认为发生失常。
实施例三。
本例的监测装置具备粘性的面，通过该面而粘附在轴承的侧面，并且其传感器被紧贴在该侧面，并且监测装置通过内置的无线物联网与远程服务器连接。
通过本例可以将不正常的振动波形发生的情况进行上报，便于专家进行统计分析，例如根据发生不正常情况的时间分析，或者分析不正常波形发生的概率是否在提升。以便于对用户进行前期的预防性的监测。
特别的，本实施例运用了监测方法，其包括如下步骤：
步骤1：在一个监测周期内对振动进行监测，并获取其振动波；
步骤2：分析所述振动波形，以在所述监测周期内，得到所述波的幅值xi，其中i为1到n的自然数，n为所述一个监测周期内波的个数；
步骤3：通过下述公式(1)进行递归计算，求出所述波的幅值xi的均值计算值Yn：
Yn＝(1-k)Yn-1+kxn (1)
公式(1)中，xn为第n时刻测到的波的幅值；Yn为第n次递归时，幅值xi的均值计算值；k为计算常数；该计算常数可以示例的取值为0.0005，也可以在用户在试用期内根据实测数据例如配合更精密的仪器进行调整，以试用不同个体的特点。
步骤4：通过公式(2)再进行递归计算，求出幅值xi的均方值Zn的计算值；
Zn＝(1-k)Zn-1+kxn 2 (2)
Zn为第n次递归时，幅值xi的均方值的计算值；
步骤5：通过公式(3)求取xi的计算值的标准值standard(xi)；
standard(x)＝Yn 2-Zn (3)；
步骤6：再通过公式(4)，对xi进行二元判断；
S＝xi-Yn*standard(xi) (4)
步骤7：当S大于零时认为发生失常。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种基于物联网的轴承监测装置，包括壳体和设置在壳体内部的处理器和通讯器；其特征在于，所述壳体的一个面包括吸附部分和振动传感器，所述监测装置经由所述吸附部分而吸附在所述轴承侧面或所述轴承附近并使得所述振动传感器与所述轴承侧面或所述轴承接触。
2.如权利要求1所述的轴承监测装置，其特征在于，所述振动传感器将轴承的振动产生的波形进行采集并传送至所述处理器，所述处理器进行分析后将分析结果通过所述通讯器上报。
3.如权利要求2所述的轴承监测装置，其特征在于，所述处理器记录不正常的振动波形发生的时间和次数，并当在预设的时间周期内发生的不正常波形的次数超过预设的次数阈值时，通过所述通讯器上报给远程监控终端。
4.如权利要求3所述的轴承监测装置，其特征在于，
通讯器为射频收发模块、蓝牙模块或WIFI模块中的至少一个。
5.如权利要求4所述的轴承监测装置，其特征在于，所述轴承为转炉耳轴轴承。
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