CN110319954A - 检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置及方法，包括：预埋钢板、风机固定底板、传感器、信号采集发送器、现场终端机、主机，所述预埋钢板悬挂固定在隧道顶部，所述预埋钢板中间开有预留安装槽，所述预留安装槽与风机固定底板大小匹配，风机固定底板固定于该预留安装槽内，且该预留安装槽内还安装传感器，所述传感器通过信号线与信号采集发送器连接，所述信号采集发送器还与现场终端机信号连接，现场终端机输出端与主机进行连接，采用应力传感器，进行应力检测，并将应力数据通过信号采集发送器传给现场终端机，现场终端机能将信息处理后再传输给远端的主机集中处理，集成检测、传输等模块，以及声光、微信、短信等报警模块，能及时报警。
Description
技术领域
本发明涉及机电安装维修保养技术领域，特别涉及检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置及方法。
背景技术
隧道在用悬挂风机固定底板焊缝的安全隐患主要是裂纹，裂纹产生的原因主要是由于焊接残余应力和风机运行的疲劳应力，裂纹产生的时间不定，安全隐患随时可能发生。
目前隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹是通过每年或两年一次的无损检测来发现，安全隐患不能及时排除，底板焊缝产生裂纹不能及时报警、查询。
发明内容
本发明目的是提供一种检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置及方法，实现对隧道在用悬挂风机固定底板焊缝产生裂纹的检测、监控、报警和传输。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案，检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置包括：预埋钢板、风机固定底板、传感器、信号采集发送器、现场终端机、主机，所述预埋钢板悬挂固定在隧道顶部，所述预埋钢板中间开有预留安装槽，所述预留安装槽与风机固定底板大小匹配，能够将风机固定底板固定于该预留安装槽内，且该预留安装槽内还安装传感器，利用传感器来检测预埋钢板与风机固定底板之间的固定情况，所述传感器通过信号线与信号采集发送器连接，所述信号采集发送器还与现场终端机信号连接，现场终端机输出端与主机进行连接，用于将传感器采集的信息传递给主机。
优选的，所述预埋钢板通过焊接方式悬挂固定在隧道顶部。
优选的，所述风机固定底板通过焊接方式固定在预留安装槽内。
优选的，所述传感器设置有至少两个，至少两个传感器黏贴在预留安装槽内。
优选的，所述传感器为应力片传感器，置于风机固定板与预埋钢板之间的焊缝处，用于采集风机固定底板与预埋钢板之间的应力情况，进一步地选用电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器、电容式加速度传感器中的任意一种或两种以上的结合。
优选的，信号采集发送器采用现有的设备，或者根据实际需求进行设计，现有设备或其他设计主要包括多路模拟信号输入端、AD转换芯片、电源以及信号输出端，利用传感器与多路模拟信号输入端进行连接，实现模拟信号的读取；AD转换芯片将模拟信号进行模数转换后通过信号输出端直接传输给现场终端机，信号采集发送器距现场终端机较近时，应力信号可通过信号采集发送器的无线远程直接传输给现场终端机。
优选的，每台现场终端机可以与多台独立的信号采集发送器实现信号连接。
优选的，信号采集发送器与现场终端机之间的信号传输方式选用无线传输方式，或者采用总线传输，总线传输方式包括：RS-/CAN或其他总线接口，多台信号采集发送器与现场终端机总线传输连接时，现场终端机的前端采集模块均通过一条总线相连，不进行协议转换，添加新信号采集发送器就近接入总线。
优选的，信号采集发送器距现场终端机较远时，应力信号可通过信号采集发送器采用组网方式，无线远程传输给现场终端机。
优选的，主机上集成系统平台，现场终端机将信息处理后传输给远端的主机集中处理，现场终端机所有程序代码固化，减少节点，并集成检测、传输，以及声光、微信、短信等报警模块，能及时报警。
优选的，还可以利用网络将主机的数据上传至云端，或者利用手机进入到主机，实现远程的监控。
信号采集发送器（4）与现场终端机（5）之间的信号传输方式选用无线传输方式，或者采用总线传输，总线传输方式包括但不限于RS-485/CAN总线。
一种检测方法，包括以下步骤：S1、将多个传感器黏贴在预埋钢板的预留安装槽内，并将风机固定底板焊接在预埋钢板的预留安装槽内，构成模拟试件；S2、传感器引出信号线接在信号采集发送器的信号输入端；S3、信号采集发送器4通过数据总线接现场终端机，并将现场终端机通过数据总线连接主机；S4、传感器工作，实时采集S1中的模拟试件焊缝的应力变化情况；S5、S4中的数据采用主动上传加轮询的方式将数据传输到主机上，主机得出应力变化的曲线图和数据模型，以及极限应力值，绘制极限应力曲线图，确定预警点和报警点；S7、采用上述步骤对现场进行监测，当监测数据出发预警点和报警点时，进行报警提示。
优选的，还将主机上的数据上传至云端，采用单一Web界面，设备提供的监控画面，无需任何专业软件，使用者无论在何时何地，只需一台可以上网的电脑或者手机即可进入系统，方便地实现对数据中心的能耗水平、运行状态、运行参数的显示、处理和存储等。
优选的，S7中，报警的方式为声光、微信、短信的任意一种或任意组合。
本发明的有益效果：本专利申请中，风机固定底板与预埋钢板之间的焊缝处黏贴多个应力传感器，进行应力检测，并将应力数据通过信号采集发送器传给现场终端机，现场终端机能将信息处理后再传输给远端的主机集中处理，集成检测、传输等模块，以及声光、微信、短信等报警模块，能及时报警。
附图说明：
图1为本专利申请关于隧道顶部应力采集的局部结构示意图；
图2为本专利申请关于应力采集、发送设备的系统连接示意图；
图3为本专利申请关于应力信号无线远程传输示意图；
图中，1、预埋钢板；2、风机固定底板；3、传感器；4、信号采集发送器；5、现场终端机；6、主机；7、焊缝；8、云端；9、移动通讯设备；10、隧道顶部。
具体实施方式
图1、图2所示，本发明提供的检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置,本专利申请包括：预埋钢板1、风机固定底板2、传感器3、信号采集发送器4、现场终端机5、主机6，所述预埋钢板1悬挂固定在隧道顶部10，所述预埋钢板1中间开有预留安装槽，所述预留安装槽与风机固定底板2大小匹配，能够将风机固定底板2固定于该预留安装槽内，且该预留安装槽内还安装传感器3，利用传感器3来检测预埋钢板1与风机固定底板2之间的固定情况，所述传感器3通过信号线与信号采集发送器4连接，所述信号采集发送器4还与现场终端机5信号连接，现场终端机5输出端与主机6进行连接，用于将传感器3采集的信息传递给主机。
优选的，所述预埋钢板1通过焊接方式悬挂固定在隧道顶部10。
优选的，所述风机固定底板2通过焊接方式固定在预留安装槽内。
优选的，所述传感器3设置有至少两个，图中设置有六个，上述六个传感器3黏贴在预留安装槽内。
优选的，所述传感器3为应力片传感器，置于风机固定板2与预埋钢板1之间的焊缝7处，用于采集风机固定底板2与预埋钢板1之间的应力情况，进一步地选用电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器、电容式加速度传感器中的任意一种或两种以上的结合。
优选的，信号采集发送器4采用现有的设备，或者根据实际需求进行设计，现有设备或其他设计主要包括多路模拟信号输入端、AD转换芯片、电源以及信号输出端，利用传感器3与多路模拟信号输入端进行连接，实现模拟信号的读取；AD转换芯片将模拟信号进行模数转换后通过信号输出端直接传输给现场终端机5，信号采集发送器4距现场终端机较近时，应力信号可通过信号采集发送器的无线远程直接传输给现场终端机5。
优选的，每台现场终端机5可以与多台独立的信号采集发送器4实现信号连接。
优选的，信号采集发送器4与现场终端机5之间的信号传输方式选用无线传输方式，或者采用总线传输，总线传输方式包括：RS-485/CAN或其他总线接口，多台信号采集发送器4与现场终端机5总线传输连接时，现场终端机5的前端采集模块均通过一条总线相连，不进行协议转换，添加新信号采集发送器4就近接入总线。
优选的，信号采集发送器4距现场终端机较远时，应力信号可通过信号采集发送器4采用组网方式，无线远程传输给现场终端机5。
优选的，主机6上集成系统平台，现场终端机5将信息处理后传输给远端的主机6集中处理，现场终端机5所有程序代码固化，减少节点，并集成检测、传输，以及声光、微信、短信等报警模块，能及时报警。
图3所示，还可以利用网络将主机6的数据上传至云端8，或者利用手机9进入到主机6，实现远程的监控。
本专利申请，通过传感器3对悬挂风机自身的风机固定底板2与预埋钢板1固定焊缝7的应力的监测,得出实时的应力变化反馈，并通过主机6进行分析处理，得出固定焊缝7实时应力的曲线图、趋势图、历史数据表格及历史曲线图等，虽然是采用软件将数据转换为曲线、趋势图等，但是现有技术中已经有对数据的转换，如最简单的示波器，属于现有技术，不做冗余介绍。
本专利申请提供一种检测方法，S1、将多个传感器3黏贴在预埋钢板1的预留安装槽内，并将风机固定底板2焊接在预埋钢板1的预留安装槽内，构成模拟试件；S2、传感器3引出信号线接在信号采集发送器4的信号输入端；S3、信号采集发送器4通过数据总线接现场终端机，并将现场终端机通过数据总线连接主机6；S4、传感器3工作，实时采集S1中的模拟试件焊缝的应力变化情况；S5、S4中的数据采用主动上传加轮询的方式将数据传输到主机6上，主机6得出应力变化的曲线图和数据模型，以及极限应力值，绘制极限应力曲线图，确定预警点和报警点；S7、采用上述步骤对现场进行监测，当监测数据出发预警点和报警点时，进行报警提示。
优选的，还将主机上的数据上传至云端，采用单一Web界面，设备提供的监控画面，无需任何专业软件，使用者无论在何时何地，只需一台可以上网的电脑或者手机即可进入系统，方便地实现对数据中心的能耗水平、运行状态、运行参数的显示、处理和存储等。
优选的，S7中，报警的方式为声光、微信、短信的任意一种或任意组合。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，包括：预埋钢板（1）、风机固定底板（2）、传感器（3）、信号采集发送器（4）、现场终端机（5）、主机（6），其特征在于：所述预埋钢板（1）悬挂固定在隧道顶部，所述预埋钢板（1）中间开有预留安装槽，所述预留安装槽与风机固定底板（2）大小匹配，风机固定底板（2）固定于该预留安装槽内，且该预留安装槽内还安装传感器（3）;所述传感器（3）通过信号线与信号采集发送器（4）连接，所述信号采集发送器（4）还与现场终端机（5）信号连接，现场终端机（5）输出端与主机（6）进行连接。
2.根据权利要求1所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：所述预埋钢板（1）通过焊接方式悬挂固定在隧道顶部。
3.根据权利要求1所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：所述风机固定底板（2）通过焊接方式固定在预留安装槽内。
4.根据权利要求1所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：所述传感器（3）设置有至少两个，所述至少两个传感器（3）黏贴在预留安装槽内。
5.根据权利要求4所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：所述传感器（3）为应力片传感器，置于风机固定板（2）与预埋钢板（1）之间的焊缝（7）处，进一步地选用电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器、电容式加速度传感器中的任意一种或两种以上的结合。
6.根据权利要求1所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：每台现场终端机（5）可以与多台独立的信号采集发送器（4）实现信号连接。
7.根据权利要求1所述检测隧道在用悬挂风机固定底板焊缝裂纹的装置，其特征在于：信号采集发送器（4）与现场终端机（5）之间的信号传输方式选用无线传输方式，或者采用总线传输，总线传输方式包括但不限于RS-485/CAN总线。
8.一种检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将多个传感器（3）黏贴在预埋钢板（1）的预留安装槽内，并将风机固定底板（2）焊接在预埋钢板（1）的预留安装槽内，构成模拟试件；S2、传感器（3）引出信号线接在信号采集发送器（4）的信号输入端；S3、信号采集发送器4通过数据总线接现场终端机，并将现场终端机通过数据总线连接主机（6）；S4、传感器（3）工作，实时采集S1中的模拟试件焊缝的应力变化情况；S5、S4中的数据采用主动上传加轮询的方式将数据传输到主机（6）上，主机（6）得出应力变化的曲线图和数据模型，以及极限应力值，绘制极限应力曲线图，确定预警点和报警点；S7、采用上述步骤对现场进行监测，当监测数据出发预警点和报警点时，进行报警提示。
9.根据权利要求8所述的一种检测方法，其特征在于：还将主机（6）上的数据上传至云端，采用单一Web界面，设备提供的监控画面，无需任何专业软件，使用者无论在何时何地，只需一台可以上网的电脑或者手机即可进入系统，方便地实现对数据中心的能耗水平、运行状态、运行参数的显示、处理和存储等。
10.根据权利要求8所述的一种检测方法，其特征在于：S7中，报警的方式为声光、微信、短信的任意一种或任意组合。
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