CN112211845A - 风机故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风机故障诊断系统，包括后台处理中心和监测网络，后台处理中心通过无线通信网络与监测网络进行信息交互，监测网络包括温度传感器和振动传感器；温度传感器用于实时检测轴承处的温度并在温度超出第一预设温度时发送第一温度反馈信号至后台处理中心，后台处理中心用于在接收到第一温度反馈信号时控制振动传感器启动对轴承处的振动频率持续进行固定时间的检测；后台处理中心用于对振动传感器的检测结果进行分析，若确定出现故障预兆；则控制语音提示模块发出与故障征兆相关的语音提示。本申请具有的技术效果是：可以在轴承发生故障前确定故障预兆，并对故障进行预警。

Description

风机故障诊断系统

技术领域

本申请涉及风机的技术领域，尤其是涉及一种风机故障诊断系统。

背景技术

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械，风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称；轴承是风机中的重要组成部分，它的功能是支撑风机的转轴，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

风机由于运行工况通常较为恶劣、设备负荷设计冗余度偏低，以及转动部件的润滑可靠性差等原因，使得风机轴承处的故障率往往居高不下；相关技术中针对风机轴承的故障检测装置通常只能在故障后发出示警，难以在故障发生前对故障进行预警。

发明内容

为了改善针对风机轴承的故障监测装置难以在故障发生前对故障进行预警的问题，本申请提供的一种风机故障诊断系统，采用如下的技术方案：

包括后台处理中心和监测网络，所述后台处理中心通过无线通信网络与监测网络进行信息交互，所述监测网络包括温度传感器和振动传感器；

所述温度传感器用于实时检测轴承处的温度并在温度超出第一预设温度时发送第一温度反馈信号至后台处理中心，所述后台处理中心用于在接收到第一温度反馈信号时发送控制信号至振动传感器，所述振动传感器用于在接收到后台处理中心的控制信号时启动对轴承处的振动频率持续进行固定时间的检测并将检测结果反馈至后台处理中心；

所述后台处理中心还用于在接收到振动传感器的检测结果时，同步将接收到所述检测结果与预先设置的合理振动频率范围进行比对，若所述检测结果位于合理振动频率范围之外，则确定出现故障预兆；否则确定未出现故障预兆；

所述后台处理中心还包括语音提示模块，所述语音提示模块用于在所述后台处理中心确定出现故障预兆时启动发出与故障征兆相关的语音提示。

通过上述技术方案，在检测到轴承处的温度出现异常时，首先对轴承处的振动频率进行检测，并对检测到的振动频率进行分析，若分析结果为振动频率位于合理振动频率范围之外，则控制语音提示模块发出与故障征兆相关的语音提示以提醒工作人员尽快对轴承进行检修；从而达到了在轴承发生故障前确定故障预兆，并对故障进行预警的效果。

优选的，所述监测网络还包括音量检测仪，所述音量检测仪用于实时检测轴承处的音量并在检测到的音量值超出预设音量值时发送音量反馈信号至后台处理中心；

所述后台处理中心还用于在接收到音量反馈信号时同步发送控制信号至振动传感器。

通过上述技术方案，音量检测仪的设置使得当轴承出现疑似断裂或变形的情况时，后台处理中心可以及时控制振动监测仪启动对轴承进行排查，从而进一步提升了后台处理中心的预警效果。

优选的，所述监测网络还包括转速测量仪，所述转速测量仪用于实时检测轴承的转速并在检测到的转速值超出预设转速值时发送转速反馈信号至后台处理中心；

所述后台处理中心还用与在接收到转速反馈信号时同步发送控制信号至振动传感器。

通过上述技术方案，转速检测仪的设置使得轴承在出现转速异常的情况时，后台处理中心可以及时控制振动监测仪启动对轴承进行排查，从而进一步提升了后台处理中心的预警效果。

优选的，所述后台处理中心还用于当在同一预设的时间段内累积接收到所述第一温度反馈信号、音量反馈信号和转速反馈信号中的至少两种反馈信号时，控制所述语音提示模块发出与故障征兆相关的语音提示。

通过上述技术方案，当轴承出现声音异常、转速异常或者温度异常三种情况中的两种或三种时，后台处理中心会越过振动频率检测的步骤直接控制语音提示模块发出与故障征兆相关的语音提示，从而加强了预警信息的及时性，以便于工作人员可以更早的获知轴承出现故障征兆的情况。

优选的，所述温度传感器还用于在检测到轴承处的温度超出第二预设温度时，发送第二温度反馈信号至后台处理中心，所述第二预设温度大于第一预设温度；

所述后台处理中心还用于在接收到第二温度反馈信号时，同步控制控制所述语音提示模块发出与温度异常相关的语音提示。

通过上述技术方案，当出现轴承未出现故障征兆，但温度仍持续上升至第二预设值的情况时，后台处理中心会越过振动频率检测的步骤直接控制语音提示模块发出与温度异常相关的语音提示，以提醒工作人员尽快对轴承处的高温情况进行处理，从而进一步降低了风机的安全隐患。

优选的，所述后台处理中心还包括降温模块，所述后台处理中心还用于在接收到第二温度反馈信号时，同步发送控制信号至降温模块；

所述降温模块用于在接收到后台处理中心的控制信号时启动对轴承进行降温操作。

通过上述技术方案，当出现轴承未出现故障征兆，但温度仍持续上升至第二预设值的情况时，后台处理中心会同步控制降温模块启动对轴承进行降温，减少了轴承因持续高温而损坏的可能。

优选的，所述后台处理中心还包括计时模块和信息发送模块，所述计时模块用于在所述语音提示模块启动发出语音提示期间同步进行计时操作并生成计时信息；

所述计时模块还用于当所述计时信息所对应的时间值达到预设的时间值时，控制所述信息发送模块发送与故障征兆相关的信息至相关工作人员的智能终端。

通过上述技术方案，语音提示模块启动发出语音提示并持续工作达到预设的时间值仍未有工作人员前来将语音提示模块关闭时，后台处理中心会通过信息发送模块发送与故障征兆相关的信息至相关工作人员的智能终端，以提醒相关工作人员尽快赶来对轴承进行检修或维护。

优选的，所述后台处理中心还包括记录模块，所述记录模块用于当所述后台处理中心针对接收到的检测结果的比对结果为确定未出现故障预兆时，对所述检测结果对应的第一温度反馈信号进行记录。

通过上述技术方案，对轴承出现温度异常的情况进行记录，以便于工作人员可以定期通过查看记录信息的方式分析轴承的历史运行情况。

优选的，所述记录模块还用于当在一定周期内记录的次数达到预设的次数值时，发送触发信号至后台处理中心；

所述后台处理中心还用于在接收到所述触发信号时控制信息发送模块发送与记录次数异常相关的信息至相关工作人员的智能终端。

通过上述技术方案，当轴承在一定周期内出现温度异常情况的次数达到预设的次数值时，后台处理中心会发送与记录次数异常相关的信息至相关工作人员的智能终端，以提醒工作人员针对轴承频繁出现温度异常的情况进行检修或维护。

优选的，所述温度传感器还用于实时将检测到的轴承处的温度数据反馈至后台处理中心；

所述后台处理中心还包括显示模块，所述显示模块用于实时对后台处理中心接收到的温度数据进行显示。

通过上述技术方案，显示模块会对轴承处的温度进行实时显示，以便于工作人员可以根据显示模块的显示随时了解轴承处的实际温度情况。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、后台处理中心可以在轴承发生故障前确定轴承的故障征兆，并发出相关语音提示以提醒工作人员对轴承进行提前检修或维护，达到了在轴承发生故障前确定故障预兆，并对故障进行预警的效果；

2、后台处理中心可以在检测到轴承出现声音异常、转速异常或者温度异常三种情况中的两种或三种时，发出与故障征兆相关的语音提示，以便于工作人员可以更早的获知轴承出现故障征兆的情况。

附图说明

图1是本实施例的整体结构框架示意图。

附图标记：1、后台处理中心；2、监测网络；3、无线通信网络；11、语音提示模块；12、降温模块；13、计时模块；14、信息发送模块；15、记录模块；16、显示模块；21、温度传感器；22、振动传感器；23、音量检测仪；24、转速测量仪。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种风机故障诊断系统。

如图1所示，包括后台处理中心1和监测网络2，监测网络2与后台处理中心1之间通过无线通信网络3进行信息交互，后台处理中心1包括显示模块16和语音提示模块11；监测网络2包括温度传感器21、振动传感器22、音量检测仪23和转速测量仪24；温度传感器21用于实时检测轴承处的温度并将检测到的温度信息实时回传至后台处理中心1，显示模块16为LED显示器或液晶显示屏等可以进行显像的设备，显示模块16用于对后台处理中心1接收到的温度数据进行实时显示，以便于工作人员可以通过显示模块16的显示快速直观的获知轴承处的实时温度。

如图1所示，温度传感器21还用于在检测到轴承处的温度超出第一预设温度时，发送第一温度反馈信号至后台处理中心1；音量检测仪23用于实时检测轴承处的音量并在检测到的音量值超出预设音量值时发送音量反馈信号至后台处理中心1；转速测量仪24用于实时检测轴承的转速并在检测到的转速值超出预设转速值时发送转速反馈信号至后台处理中心1。

如图1所示，后台处理中心1用于在接收到第一温度反馈信号、音量反馈信号或转速反馈信号三种反馈信号中的任意一种时，发送控制信号至振动传感器22控制振动传感器22启动对轴承处的振动频率持续进行固定时间的检测，例如检测轴承在一分钟之内的振动频率情况，并将检测结果反馈至后台处理中心1；后台处理中心1在接收到振动传感器22反馈的检测结果后，会将检测结果与预先设置的合理振动频率范围进行比对，若检测结果位于合理的振动频率范围之内，则确定轴承未出现故障预兆情况；否则确定为轴承出现故障预兆情况，并控制语音提示模块11持续发出“轴承运行异常”等与故障征兆相关的语音提示，直至工作人员赶来将语音提示关闭，以提醒工作人员及时赶来对轴承进行检修或维护，从而达到了在轴承发生故障前确定故障预兆，并对故障进行预警的效果。

如图1所示，后台处理中心1还用于在同一预设的时间段内累积接收到第一温度反馈信号、音量反馈信号或转速反馈信号三种反馈信号中的至少两种反馈信号时，直接控制语音提示模块11发出“轴承运行异常”等与故障征兆相关的语音提示；例如，将预设时间段设置为自后台处理中心1接收到上述三种反馈信号中的任一种开始之后的一分钟之内，若后台处理中心1在一分钟之内再次接收到剩余两种反馈信号中的任意一种，则直接确定轴承出现故障预兆情况，并控制语音提示模块11发出“轴承运行异常”等与故障征兆相关的语音提示，以提醒工作人员及时赶来对轴承进行检修或维护。

如图1所示，后台处理中心1还包括降温模块12，降温模块12为冷却风机或冷却盘管等可以对轴承进行降温的设备；温度传感器21还用于在检测到轴承处的温度超过第二预设温度时，发送第二温度反馈信号至后台处理中心1；其中，第二预设温度的数值大于第一预设温度；后台处理中心1在接收到第二温度反馈信号时会同步控制降温模块12启动对轴承进行降温操作，并同步控制语音提示模块11发出“轴承温度过高”等与温度异常相关的语音提示以提醒工作人员尽快赶来进行相关处理；降温模块12的设置减少了风机在工作人员赶来进行处理之前因轴承温度过高而故障停机的可能，从而进一步提高了风机的稳定性。

如图1所示，后台处理中心1还包括计时模块13和信息发送模块14，计时模块13用于在语音提示模块11启动发出语音提示期间同步进行计时操作并生成计时信息，当计时模块13生成的计时信息所对应的时间值达到预设的时间值时，计时模块13会通过后台处理中心1控制信息发送模块14发送“轴承出现故障预兆情况”等与故障征兆相关的信息至相关工作人员的智能手机或电脑等智能终端；例如，预设的时间值为3分钟，若语音提示模块11开始进行语音提示后的三分钟内未被工作人员关闭，则在语音提示模块11启动时间达到三分钟时，计时模块13会发送相关信息至工作人员的智能手机或电脑等智能终端，以提醒相关工作人员尽快赶来对轴承进行检修或维护。

如图1所示，后台处理中心1还包括记录模块15，记录模块15用于在后台处理中心1针对检测结果的比对结果为确定轴承未出现故障预兆情况时，对该检测结果所对应的反馈信号进行记录；例如，该检测结果是由于后台处理中心1接收到转速反馈信号后控制振动传感器22进行检测所获得，则对该转速反馈信号进行记录；记录模块15还用于在一定周期内记录的某一反馈信号的次数达到预设的次数值时，发送触发信号至后台处理中心1，例如，将一定周期设置为三十天，预设的次数值设置为三次时，若记录模块15在三十天的周期内针对第一温度反馈信号、音量反馈信号或转速反馈信号三种反馈信号中任意一种的记录次数累积达到三次时，则发送触发信号至后台处理中心1；后台处理中心1在接收到记录模块15反馈的触发信号的同时，会控制信息发送模块14发送“温度记录异常”“音量记录异常”或“转速记录异常”等与记录次数异常相关的信息至相关工作人员的智能手机或电脑等智能终端，以提醒工作人员尽快对轴承处频繁出现的某一异常情况进行检修或维护；同时，工作人员也可定期通过调阅记录模块15的记录信息的方式查看轴承近期是否存在异常情况。

本申请实施例的实施原理为：在风机的轴承出现故障之前，往往会伴随着温度异常、音量异常或转速异常等情况，在轴承出现上述三种异常情况时，控制振动传感器22对轴承的振动频率进行检测，并根据振动频率的检测结果判断轴承是否存在故障预兆，振动传感器22的检测结果主要起到核实的作用，若针对振动检测结果的比对结果为轴承不存在故障预兆，则只对该检测结果对应的反馈信号进行记录，若针对振动检测结果的比对结果为轴承存在故障征兆，则控制语音提示模块11启动发出语音提示，以提醒工作人员尽快赶来对轴承进行检修或维护；从而达到了在轴承发生故障前确定故障预兆，并对故障进行预警的效果。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种风机故障诊断系统，其特征在于，包括后台处理中心(1)和监测网络(2)，所述后台处理中心(1)通过无线通信网络(3)与监测网络(2)进行信息交互，所述监测网络(2)包括温度传感器(21)和振动传感器(22)；

所述温度传感器(21)用于实时检测轴承处的温度并在检测到的温度超出第一预设温度时发送第一温度反馈信号至后台处理中心(1)，所述后台处理中心(1)用于在接收到第一温度反馈信号时发送控制信号至振动传感器(22)，所述振动传感器(22)用于在接收到后台处理中心(1)的控制信号时启动对轴承处的振动频率持续进行固定时间的检测并将检测结果反馈至后台处理中心(1)；

所述后台处理中心(1)还用于在接收到振动传感器(22)的检测结果时，同步将接收到所述检测结果与预先设置的合理振动频率范围进行比对，若所述检测结果位于合理振动频率范围之外，则确定出现故障预兆；否则确定未出现故障预兆；

所述后台处理中心(1)还包括语音提示模块(11)，所述语音提示模块(11)用于在所述后台处理中心(1)确定出现故障预兆时启动发出与故障征兆相关的语音提示。

2.根据权利要求1所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述监测网络(2)还包括音量检测仪(23)，所述音量检测仪(23)用于实时检测轴承处的音量并在检测到的音量值超出预设音量值时发送音量反馈信号至后台处理中心(1)；

所述后台处理中心(1)还用于在接收到音量反馈信号时同步发送控制信号至振动传感器(22)。

3.根据权利要求2所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述监测网络(2)还包括转速测量仪(24)，所述转速测量仪(24)用于实时检测轴承的转速并在检测到的转速值超出预设转速值时发送转速反馈信号至后台处理中心(1)；

所述后台处理中心(1)还用与在接收到转速反馈信号时同步发送控制信号至振动传感器(22)。

4.根据权利要求3所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述后台处理中心(1)还用于当在同一预设的时间段内累积接收到所述第一温度反馈信号、音量反馈信号和转速反馈信号中的至少两种反馈信号时，控制所述语音提示模块(11)发出与故障征兆相关的语音提示。

5.根据权利要求1所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述温度传感器(21)还用于在检测到轴承处的温度超出第二预设温度时，发送第二温度反馈信号至后台处理中心(1)，所述第二预设温度大于第一预设温度；

所述后台处理中心(1)还用于在接收到第二温度反馈信号时，同步控制控制所述语音提示模块(11)发出与温度异常相关的语音提示。

6.根据权利要求5所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述后台处理中心(1)还包括降温模块(12)，所述后台处理中心(1)还用于在接收到第二温度反馈信号时，同步发送控制信号至降温模块(12)；

所述降温模块(12)用于在接收到后台处理中心(1)的控制信号时启动对轴承进行降温操作。

7.根据权利要求1所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述后台处理中心(1)还包括计时模块(13)和信息发送模块(14)，所述计时模块(13)用于在所述语音提示模块(11)启动发出语音提示期间同步进行计时操作并生成计时信息；

所述计时模块(13)还用于当所述计时信息所对应的时间值达到预设的时间值时，控制所述信息发送模块(14)发送与故障征兆相关的信息至相关工作人员的智能终端。

8.根据权利要求1所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述后台处理中心(1)还包括记录模块(15)，所述记录模块(15)用于当所述后台处理中心(1)针对接收到的检测结果的比对结果为确定未出现故障预兆时，对所述检测结果对应的第一温度反馈信号进行记录。

9.根据权利要求8所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述记录模块(15)还用于当在一定周期内记录的次数达到预设的次数值时，发送触发信号至后台处理中心(1)；

所述后台处理中心(1)还用于在接收到所述触发信号时控制信息发送模块(14)发送与记录次数异常相关的信息至相关工作人员的智能终端。

10.根据权利要求1所述的风机故障诊断系统，其特征在于，所述温度传感器(21)还用于实时将检测到的轴承处的温度数据反馈至后台处理中心(1)；

所述后台处理中心(1)还包括显示模块(16)，所述显示模块(16)用于实时对后台处理中心(1)接收到的温度数据进行显示。

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