CN110439801A - 一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法，具体涉及压缩机活塞领域，包括微处理控制模块，所述微处理控制模块的输出端连接有无线通信模块，所述无线通信模块的输出端连接有远程控制终端。本发明通过设置了监测模块，根据活塞的实际情况，在内压缩机内部安装多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元及压力值监测单元，与现有的活塞监测过程中温度传递不及时以及监测不全面相比，能够全方位的对运动时产生的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据进行监测，提高了监测的准确性，具备较高的实用性和适用性，便于推广。

Description

一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法

技术领域

本发明涉及压缩机活塞技术领域，更具体地说，本发明涉及一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法。

背景技术

目前，往复式压缩机活塞靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机为主，而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展，这个是螺杆机，离心机目前无法达到的一个高度。

专利申请公布号CN207686955U的专利公开了一种往复式压缩机活塞杆全方位在线监测系统，包括活塞杆，连接于活塞杆一端的十字头，连接于活塞杆另一端的活塞，外嵌于活塞的活塞环和支撑环，且活塞环位于两个支撑环之间。还包括用于监测活塞杆全方位位移的位移监测装置；位移监测装置又包括依次相连的位移探头传感器、前置器、安全栅、位移变送器、PLC、工控机；位移探头传感器的数量为至少三个，至少三个位移探头传感器环形排列于同一个平面内且垂直布置于活塞杆。该实用新型通过不同位置位移探头传感器测得的数据，实现往复式压缩机所有机型活塞杆的全方位在线监测。

但是上述技术方案在实际运用时，活塞在往复式压缩机内部运动时，一般监测效果较差，温度传递时较为缓慢，具有延时性，导致整体监测不全面。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法，通过设置了监测模块，根据活塞的实际情况，在内压缩机内部安装多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元及压力值监测单元，与现有的活塞监测过程中温度传递不及时以及监测不全面相比，能够全方位的对运动时产生的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据进行监测，提高了监测的准确性，具备较高的实用性和适用性，便于推广。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，包括微处理控制模块，所述微处理控制模块的输出端连接有无线通信模块，所述无线通信模块的输出端连接有远程控制终端，所述微处理控制模块的输出端还连接有监测模块、数据处理模块、模拟评估模块以及预警模块，所述微处理控制模块具体为微处理控制器；

所述监测模块包括有多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元以及压力值监测单元，其中多点式温度监测单元具体为多组辐射高温传感器，所述滤除式振动度监测单元具体为压电式加速度振动传感器，所述全方位式偏移度监测单元具体为多组电涡流式位移传感器，所述压力值监测单元具体为动态压力传感器，所述监测模块用于通过多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元以及压力值监测单元对往复式压缩机中的活塞产生的数据进行监测；

所述微处理控制模块用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行分析及处理；

所述数据处理模块用于对监测后的数据进行分析并处理；

所述模拟评估模块用于对往复式压缩机中的活塞的运动状态进行模拟评估。

在一个优选地实施方式中，所述模拟评估模块包括有机组数据库、征兆数据库、诊断知识库、信号分析单元、征兆获取单元以及知识获取单元。

在一个优选地实施方式中，所述无线通信模块用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，所述远程控制终端用于工作人员进行远程控制，所述远程控制终端与微处理控制模块之间通过无线通信模块相连接。

在一个优选地实施方式中，所述数据处理模块包括有数据转换单元、子安全值单元以及子危险值单元。

在一个优选地实施方式中，所述预警模块具体为声光报警灯，所述预警模块用于对工作人员进行提示。

在一个优选地实施方式中，所述数据转换单元用于将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元则是处于上限危险值和下限危险值之间。

在一个优选地实施方式中，所述机组数据库输出端分别连接有信号分析单元以及征兆获取单元，所述征兆数据库输出端连接有征兆获取单元，所述诊断知识库输出端连接有知识获取单元，所述知识获取单元连接有征兆获取单元，所述征兆获取单元连接有信号分析单元，所述信号分析单元分设有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态。

一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警的方法，包括有以下步骤：

步骤一：监测活塞：在压缩机内部安装好多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元以及压力值监测单元，往复式压缩机中的活塞在运动时，利用内部的多组辐射高温传感器、压电式加速度振动传感器、多组电涡流式位移传感器以及动态压力传感器对活塞进行全方位监测；

步骤二：将监测后的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据传输给数据处理模块，由内部的数据转换单元将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元则是处于上限危险值和下限危险值之间；

步骤三：在监测数据处理后，由信号分析单元对机组数据库进行分析，由征兆获取单元对征兆数据库内的征兆进行提取，由知识获取单元对诊断知识库内的知识进行提取，当提取完知识之后，传输于征兆获取单元，被信号分析单元所分析，分析有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态；

步骤四：当监测的数据值超过子安全值单元时，直接将信号传输给预警模块，由内部的声光报警灯对工作人员进行提示；

步骤五：通过无线通信模块用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，工作人员利用远程控制终端进行远程监控。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置了监测模块，根据活塞的实际情况，在内压缩机内部安装多点式温度监测单元、滤除式振动度监测单元、全方位式偏移度监测单元及压力值监测单元，与现有的活塞监测过程中温度传递不及时以及监测不全面相比，能够全方位的对运动时产生的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据进行监测，提高了监测的准确性，具备较高的实用性和适用性，便于推广；

2、本发明通过设置了模拟评估模块，由信号分析单元对机组数据库进行分析，由征兆获取单元对征兆数据库内的征兆进行提取，由知识获取单元对诊断知识库内的知识进行提取，当提取完知识之后，传输于征兆获取单元，被信号分析单元所分析，分析有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态，与现有活塞使用寿命较低相比，能够对活塞的状态进行分析，并根据活塞的状态进行模拟评估，使得工作人员可以提前采取预防、控制和解决措施，有效的提高了活塞的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体模块示意图；

图2为本发明的监测模块示意图；

图3为本发明的数据处理模块示意图；

图4为本发明的模拟评估模块示意图；

附图标记说明：1微处理控制模块、2无线通信模块、3远程控制终端、4监测模块、41多点式温度监测单元、42滤除式振动度监测单元、43全方位式偏移度监测单元、44压力值监测单元、5数据处理模块、51数据转换单元、52子安全值单元、53子危险值单元、6模拟评估模块、61机组数据库、62征兆数据库、63诊断知识库、64信号分析单元、65征兆获取单元、66知识获取单元、7预警模块、71声光报警灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-4所示的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，包括微处理控制模块1，所述微处理控制模块1的输出端连接有无线通信模块2，所述无线通信模块2的输出端连接有远程控制终端3，所述微处理控制模块1的输出端还连接有监测模块4、数据处理模块5、模拟评估模块6以及预警模块7，所述微处理控制模块1具体为微处理控制器；

所述监测模块4包括有多点式温度监测单元41、滤除式振动度监测单元42、全方位式偏移度监测单元43以及压力值监测单元44，其中多点式温度监测单元41具体为多组辐射高温传感器，所述滤除式振动度监测单元42具体为压电式加速度振动传感器，所述全方位式偏移度监测单元43具体为多组电涡流式位移传感器，所述压力值监测单元44具体为动态压力传感器，所述监测模块4用于通过多点式温度监测单元41、滤除式振动度监测单元42、全方位式偏移度监测单元43以及压力值监测单元44对往复式压缩机中的活塞产生的数据进行监测；

所述微处理控制模块1用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行分析及处理；

所述数据处理模块5用于对监测后的数据进行分析并处理；

所述模拟评估模块6用于对往复式压缩机中的活塞的运动状态进行模拟评估。

所述模拟评估模块6包括有机组数据库61、征兆数据库62、诊断知识库63、信号分析单元64、征兆获取单元65以及知识获取单元66。

所述无线通信模块2用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，所述远程控制终端3用于工作人员进行远程控制，所述远程控制终端3与微处理控制模块1之间通过无线通信模块2相连接。

所述数据处理模块5包括有数据转换单元51、子安全值单元52以及子危险值单元53。

所述预警模块7具体为声光报警灯71，所述预警模块7用于对工作人员进行提示。

所述数据转换单元51用于将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元52处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元53则是处于上限危险值和下限危险值之间。

所述机组数据库61输出端分别连接有信号分析单元64以及征兆获取单元65，所述征兆数据库62输出端连接有征兆获取单元65，所述诊断知识库63输出端连接有知识获取单元66，所述知识获取单元66连接有征兆获取单元65，所述征兆获取单元65连接有信号分析单元64，所述信号分析单元64分设有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态。

一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警的方法，包括有以下步骤：

步骤一：监测活塞：在压缩机内部安装好多点式温度监测单元41、滤除式振动度监测单元42、全方位式偏移度监测单元43以及压力值监测单元44，往复式压缩机中的活塞在运动时，利用内部的多组辐射高温传感器、压电式加速度振动传感器、多组电涡流式位移传感器以及动态压力传感器对活塞进行全方位监测；

步骤二：将监测后的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据传输给数据处理模块5，由内部的数据转换单元51将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元52处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元53则是处于上限危险值和下限危险值之间；

步骤三：在监测数据处理后，由信号分析单元64对机组数据库61进行分析，由征兆获取单元65对征兆数据库62内的征兆进行提取，由知识获取单元66对诊断知识库63内的知识进行提取，当提取完知识之后，传输于征兆获取单元65，被信号分析单元64所分析，分析有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态；

步骤四：当监测的数据值超过子安全值单元52时，直接将信号传输给预警模块7，由内部的声光报警灯71对工作人员进行提示；

步骤五：通过无线通信模块2用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，工作人员利用远程控制终端3进行远程监控。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-3，通过设置了监测模块4，根据活塞的实际情况，在内压缩机内部安装多点式温度监测单元41、滤除式振动度监测单元42、全方位式偏移度监测单元43及压力值监测单元44，能够全方位的对运动时产生的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据进行监测，提高了监测的准确性，具备较高的实用性和适用性，便于推广，解决了温度传递不及时以及监测不全面的问题；

参照说明书附图1和附图4，通过设置了模拟评估模块6，由信号分析单元64对机组数据库61进行分析，由征兆获取单元65对征兆数据库62内的征兆进行提取，由知识获取单元66对诊断知识库63内的知识进行提取，当提取完知识之后，传输于征兆获取单元65，被信号分析单元64所分析，分析有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态，能够对活塞的状态进行分析，并根据活塞的状态进行模拟评估，使得工作人员可以提前采取预防、控制和解决措施，有效的提高了活塞的使用寿命。

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，包括微处理控制模块（1），其特征在于：所述微处理控制模块（1）的输出端连接有无线通信模块（2），所述无线通信模块（2）的输出端连接有远程控制终端（3），所述微处理控制模块（1）的输出端还连接有监测模块（4）、数据处理模块（5）、模拟评估模块（6）以及预警模块（7），所述微处理控制模块（1）具体为微处理控制器；

所述监测模块（4）包括有多点式温度监测单元（41）、滤除式振动度监测单元（42）、全方位式偏移度监测单元（43）以及压力值监测单元（44），其中多点式温度监测单元（41）具体为多组辐射高温传感器，所述滤除式振动度监测单元（42）具体为压电式加速度振动传感器，所述全方位式偏移度监测单元（43）具体为多组电涡流式位移传感器，所述压力值监测单元（44）具体为动态压力传感器，所述监测模块（4）用于通过多点式温度监测单元（41）、滤除式振动度监测单元（42）、全方位式偏移度监测单元（43）以及压力值监测单元（44）对往复式压缩机中的活塞产生的数据进行监测；

所述微处理控制模块（1）用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行分析及处理；

所述数据处理模块（5）用于对监测后的数据进行分析并处理；

所述模拟评估模块（6）用于对往复式压缩机中的活塞的运动状态进行模拟评估。

2.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，其特征在于：所述模拟评估模块（6）包括有机组数据库（61）、征兆数据库（62）、诊断知识库（63）、信号分析单元（64）、征兆获取单元（65）以及知识获取单元（66）。

3.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，其特征在于：所述无线通信模块（2）用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，所述远程控制终端（3）用于工作人员进行远程控制，所述远程控制终端（3）与微处理控制模块（1）之间通过无线通信模块（2）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统及方法，其特征在于：所述数据处理模块（5）包括有数据转换单元（51）、子安全值单元（52）以及子危险值单元（53）。

5.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，其特征在于：所述预警模块（7）具体为声光报警灯（71），所述预警模块（7）用于对工作人员进行提示。

6.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，其特征在于：所述数据转换单元（51）用于将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元（52）处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元（53）则是处于上限危险值和下限危险值之间。

7.根据权利要求2所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警系统，其特征在于：所述机组数据库（61）输出端分别连接有信号分析单元（64）以及征兆获取单元（65），所述征兆数据库（62）输出端连接有征兆获取单元（65），所述诊断知识库（63）输出端连接有知识获取单元（66），所述知识获取单元（66）连接有征兆获取单元（65），所述征兆获取单元（65）连接有信号分析单元（64），所述信号分析单元（64）分设有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种往复式压缩机活塞新型实时监测与预警的方法，其特征在于：包括有以下步骤：

步骤一：监测活塞：在压缩机内部安装好多点式温度监测单元（41）、滤除式振动度监测单元（42）、全方位式偏移度监测单元（43）以及压力值监测单元（44），往复式压缩机中的活塞在运动时，利用内部的多组辐射高温传感器、压电式加速度振动传感器、多组电涡流式位移传感器以及动态压力传感器对活塞进行全方位监测；

步骤二：将监测后的温度、振动幅度、位移度以及压力值数据传输给数据处理模块（5），由内部的数据转换单元（51）将传输数据转换为图表形式，其中子安全值单元（52）处于上限安全值和下限安全值之间，另外子危险值单元（53）则是处于上限危险值和下限危险值之间；

步骤三：在监测数据处理后，由信号分析单元（64）对机组数据库（61）进行分析，由征兆获取单元（65）对征兆数据库（62）内的征兆进行提取，由知识获取单元（66）对诊断知识库（63）内的知识进行提取，当提取完知识之后，传输于征兆获取单元（65），被信号分析单元（64）所分析，分析有性能低下、劣化初期、故障状态以及良好状态四种状态；

步骤四：当监测的数据值超过子安全值单元（52）时，直接将信号传输给预警模块（7），由内部的声光报警灯（71）对工作人员进行提示；

步骤五：通过无线通信模块（2）用于对往复式压缩机中的活塞运动时产生的数据进行信号传输，工作人员利用远程控制终端（3）进行远程监控。