CN112268582B - 一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，包括粉尘浓度检测模块、吸力检测模块、吸力鉴定分析模块、吸力故障评判模块、大数据服务平台、决策引导修复校准模块、集尘量检测模块、动力设备运行采集模块、动力设备故障分析模块、振动修复降尘设备和除尘预测报警模块。本发明能够对除尘设备的故障种类的优化筛选，并通过采用决策引导修复校准模块对预测筛选出的除尘设备的故障种类与实际检测的故障种类进行双向对比校准，能够进一步准确判断出除尘设备吸力减小的故障种类，筛选出除尘设备对应的具体故障，实现除尘设备故障的自检能力，为后期技术人员维修提供可靠的故障种类信息，缩短人工检修故障的时间。

Description

一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统

技术领域

本发明属于除尘设备监测技术领域，涉及到一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统。

背景技术

随着工业化和城市化进程发展，电力、水泥、钢铁、有色金属等行业规模化发展，其排放的烟气量以及粉尘浓度也大幅增长，造成的环境污染也日益严重，环保问题日益受到重视，现有采用除尘设备对产生的粉尘或气体进行处理，但是随着除尘设备使用的时长增加，除尘设备的吸力会变小，除尘设备吸力减小存在的情况，如下：除尘设备内部的密封性不良；除尘器的管道被灰尘杂物堵塞，气流流通不畅；除尘滤袋被堵塞；风扇叶在长时间的使用后，会出现松动或滑动现象，以上均会存在除尘设备吸力减小的情况，一旦吸力减小，除尘设备内部被堵塞，出现除尘设备吸力逐渐下降的恶性循环，会导致除尘设备中的除尘马达在空气流通不畅的情况下运转，且引发除尘电机因无法充分散热，导致除尘电机损坏，现有除尘设备无法自动检测除尘设备在除尘过程中造成吸力减小的故障以及无法对除尘滤袋上的粉尘进行振动消除等，导致除尘设备的除尘效率差以及无法实现故障自检功能，需人工进行故障检修，增加了维修检测的时间，无法提高除尘设备的使用效率和除尘性能。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，解决了现有除尘设备存在的以下问题：

1、无法对除尘过程中存在的故障进行自检，增加了人工检修的时间；

2、无法对除尘滤袋上的粉尘进行振动消除，导致除尘效率差。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，包括粉尘浓度检测模块、吸力检测模块、吸力鉴定分析模块、吸力故障评判模块、大数据服务平台、决策引导修复校准模块、集尘量检测模块、动力设备运行采集模块、动力设备故障分析模块、振动修复降尘设备和除尘预测报警模块；

所述粉尘浓度检测模块安装在除尘设备的除尘气体入口和出口处，用于实时检测进、出除尘设备的粉尘浓度，并将检测的实时粉尘浓度发送至大数据服务平台；

所述吸力检测模块安装在除尘设备内的气体入口处，用于实时检测除尘设备在工作过程中的吸力大小，并将检测的吸力大小发送至吸力鉴定分析模块和决策引导修复校准模块；

所述吸力鉴定分析模块用于接收吸力检测模块发送的吸力大小，提取等间隔时间段内的平均吸力ki，i＝1,2,3,...，ki为第i个等间隔时间段内的平均吸力，且将相邻等间隔时间段内的平均吸力进行差值处理，获得平均吸力差值k′i＝ki-k(i-1)，采用吸力衰减模型分析出各等间隔时间段内的吸力衰减系数ui，0＜ui＜1，并将各等间隔时间段内的吸力衰减系数分别发送至吸力故障评判模块和大数据服务平台；

所述吸力故障评判模块接收各等间隔时间段内的吸力衰减系数，对相邻等间隔时间段内的吸力衰减系数进行分析，获取离散的衰减变动比例系数

并对离散的衰减变动比例系数进行拟合，得到衰减变动比例系数函数M＝F(fi)，对衰减变动比例系数函数进行评判分析，以筛选出除尘设备内的故障种类，并将除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数发送至大数据服务平台；

所述大数据服务平台接收吸力故障评判模块发送的除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数，提取衰减变动比例系数函数所对应的斜率，对衰减变动比例系数函数所对应的斜率以及吸力鉴定分析模块发送的各等间隔时间段内吸力衰减系数进行分析，进一步筛选出除尘设备对应的堵塞故障种类，且大数据服务平台筛选出影响除尘设备吸力衰减的故障种类至决策引导修复校准模块，另外，大数据服务平台接收粉尘浓度检测模块发送的进、出除尘设备内的粉尘浓度，对进、出除尘设备的粉尘浓度进行统计，获得除尘清洁率，并该除尘设备的除尘清洁系数发送至除尘预测报警模块，除尘清洁率

N1和N2分别表示为进入除尘设备的粉尘浓度和经除尘设备排出的粉尘浓度；

所述集尘量检测模块安装在集尘箱内，用于采集集尘箱内累计的粉尘量，并将累计的当前粉尘量与集尘箱额定累计的粉尘量进行对比，以判断集尘箱是否满尘，并将集尘箱是否满尘信息发送至决策引导修复校准模块；

所述动力设备运行采集模块用于采集除尘电机的运行参数信息以及风扇的运行参数，并将除尘电机的运行参数信息以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数发送至动力设备故障分析模块，除尘电机的运行参数信息包括电机转速、电机温度等信息，风扇的运行参数包括风扇转速；

所述动力设备故障分析模块用于接收动力设备运行采集模块发送的除尘电机的运行参数以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数，提取除尘电机运行参数中的转速，判断电机运行转速是否小于设定的转速或电机温度是否高于设定的温度，若小于设定的转速或电机温度高于设定的温度，则动力设备故障分析模块发送除尘电机故障至决策引导修复校准模块，若电机运行转速正常，判断风扇运行参数中的转速是否等于电机转速，若小于电机转速，则表明风扇与电机存在滑动或脱落问题，则动力设备故障分析模块发送风扇故障至决策引导修复校准模块；

所述决策引导修复校准模块用于获取大数据服务平台筛选出的影响除尘设备吸力衰减的故障种类，并接收集尘量检测模块发送的集尘箱是否满尘信息以及动力设备故障分析模块发送的除尘电机是否故障以及风扇是否故障信息，并将大数据服务平台筛选的故障种类依次与决策引导修复校准模块接收的集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障进行对比校准，以对分析筛选出的故障种类与实际检测的故障种类进行双向对比认证，以筛选出除尘设备吸力减小的故障种类，若为检测的集尘箱满尘、除尘电机故障或风扇故障一故障种类，则决策引导修复校准模块发送校准后的该故障种类至除尘预测报警模块，若排除集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障后，决策引导修复校准模块发送控制指令至振动修复降尘设备，以对除尘滤袋进行防堵塞处理，若排除除尘滤袋堵塞故障后，吸力检测模块发送的吸力大小未增大，则决策引导修复校准模块发送除尘设备内部的密封性不良故障至除尘预测报警模块；

所述除尘预测报警模块用于接收决策引导修复校准模块发送的校准后的故障种类，并发出报警提示警告，并接收大数据服务平台发送的除尘清洁率，并进行显示；

振动修复降尘设备用于接收决策引导修复校准模块发送的控制指令，对除尘滤袋进行振动除尘，消除除尘滤袋上积攒的粉尘。

进一步地，所述吸力衰减模型

i≥1，当i＝1时，k′1＝k1-K₀,经变换，

K₀为除尘设备的初始吸力大小，k′i为第i个等间隔时间段内的平均吸力与第i-1个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，k′(i+1)和k′(i-1)分别为第i+1个等间隔时间段内的平均吸力与第i个等间隔时间段内的平均吸力间的差值、第i-1个等间隔时间段内的平均吸力与第i-2个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，e为自然数。

进一步地，所述吸力故障评判模块通过衰减变动比例系数函数判断除尘设备的故障种类的方法，如下：

W1、判断衰减变动比例系数函数是否为线型函数，若不是线性函数，则则表明除尘设备动力故障；

W2、若为线性函数，则判断该线性函数的斜率是否大于0，若斜率大于0，则表明粉尘清理过程存在堵塞故障，反之，则执行步骤W3；

W3、判断斜率是否等于0，若等于0，则表明除尘设备内部的密封性不良。

进一步地，所述大数据服务平台对堵塞故障中的各堵塞故障种类进行筛选分析，包括以下步骤：

S1、判断各等间隔时间段内吸力衰减系数是否均大于0，若是均大于0，执行步骤S2,若存在一等间隔时间段内吸力衰减系数等于0，则执行步骤S3；

S2、判断除尘设备的吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若小于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备仅存在除尘滤袋被堵塞的故障，若大于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备暂且不存在除尘滤袋被堵塞或集尘袋集满粉尘的故障；

S3、判断吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若吸力大小小于吸力下限阈值，则表明同时存在除尘滤袋被堵塞以及集尘袋集满粉尘的故障，若吸力大小大于吸力下限阈值，除尘设备仅存在集尘袋集满粉尘的故障。

进一步地，所述振动修复降尘设备包括夹持安装座、导向杆、传动丝杠、传动电机和间歇振动机构，夹持安装座端面两相对侧依次固定有导向杆和传动丝杆，传动丝杠通过轴承贯穿夹持安装座与传动电机连接，间歇振动机构安装在传动丝杠和导向杆上，并在传动丝杆的作用下沿导向杆移动。

进一步地，所述夹持安装座包括夹持底板和夹持顶板，夹持底板和夹持顶板间安装有传动丝杠和导向杆，传动丝杠两端分别通过轴承与夹持底板和夹持顶板连接，夹持底板上固定安装有内筒以及限位外筒，内筒和限位外筒间安装有龙骨，龙骨上套有除尘滤袋，限位外筒周侧壁上开有若干限位夹持槽，夹持底板上沿圆周方向固定有若干电动伸缩杆，电动伸缩杆上固定有环形挡板，环形挡板上分布有若干铰接底座，夹持连杆贯穿限位夹持槽且夹持连杆中部与限位夹持槽相铰接，夹持连杆一端与铰接底座相铰接，另一端铰接有夹持头。

进一步地，所述夹持头为弧形结构，且夹持头的半径等于内筒的外半径。

进一步地，所述间歇振动机构包括移动固定机构、导向连接块、动力传动机构，移动固定机构由若干弧形柱和连接直柱交替连接而成，弧形柱与连接直柱的连接处设置有限位挡环，两限位挡环上安装有滚动连接环，滚动连接环与连接直柱滑动配合，滚动连接环上铰接有振动连杆，相邻滚动筒上的振动连杆上固定有滚动筒，其中位于动力传动机构两侧的滚动连接环上固定有从动齿轮，导向连接块和动力传动机构对称固定安装在移动固定机构两侧的弧形柱上，导向连接块上开有与导向杆滑动配合的导向孔，动力传动机构上开有与传动丝杠相配合的螺纹孔。

进一步地，所述动力传动机构包括Y型连接块，Y型连接块两端均安装有电机，电机的输出轴贯穿Y型连接块与主动齿轮相固定，主动齿轮与从动齿轮相啮合。

本发明的有益效果：

本发明通过吸力检测模块、吸力鉴定分析模块并结合吸力故障评判模块，对除尘设备在除尘过程中的吸力进行检测，并通过吸力鉴定分析模块分析出各等间隔时间段内的吸力衰减系数，结合吸力故障评判模块对吸力衰减系数进行拟合分析初步筛选出除尘设备的故障种类和衰减变动比例函数，为进一步故障种类确定提供可靠的判断依据，最后大数据服务平台结合除尘设备的故障种类、衰减变动比例函数以及吸力衰减系数综合分析出除尘设备对应的堵塞故障种类，实现对除尘设备的故障的进一步优化筛选确定，提高了故障种类的精细化筛选和分类。

通过决策引导修复校准模块将大数据服务平台筛选出的除尘设备吸力衰减的故障种类分别与除尘设备内采集的满尘信息以及动力设备故障分析模块筛选的故障信息进行对比，以对预测筛选出的除尘设备的故障种类与实际检测的故障种类进行双向对比校准，能够进一步准确判断出除尘设备吸力减小的故障种类，筛选出除尘设备对应的具体故障，实现除尘设备故障的自检能力，为后期技术人员维修提供可靠的故障种类信息，缩短人工检修故障的时间，提高了故障检修的效率。

本发明采用振动修复降尘设备，实现软硬件相结合的方式，对除尘设备中除尘滤袋堵塞的情况下对除尘滤袋进行间歇振动敲击除尘，以降低粉尘附着在除尘滤袋上，提高了除尘滤袋的使用效果，进而提高了除尘设备的除尘效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统的示意图；

图2为本发明中振动修复降尘设备的示意图；

图3为本发明中除尘滤袋安装位置的示意图；

图4为本发明中夹持安装座的剖视图；

图5为本发明中间歇振动机构的示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，包括粉尘浓度检测模块、吸力检测模块、吸力鉴定分析模块、吸力故障评判模块、大数据服务平台、决策引导修复校准模块、集尘量检测模块、动力设备运行采集模块、动力设备故障分析模块、振动修复降尘设备和除尘预测报警模块。

粉尘浓度检测模块安装在除尘设备的除尘气体入口和出口处，用于实时检测进、出除尘设备的粉尘浓度，并将检测的实时粉尘浓度发送至大数据服务平台；

吸力检测模块安装在除尘设备内的气体入口处，用于实时检测除尘设备在工作过程中的吸力大小，并将检测的吸力大小发送至吸力鉴定分析模块和决策引导修复校准模块，随着除尘设备使用的时长，除尘设备的吸力会变小，一旦除尘设备的吸力变小，会导致被吸入的灰尘杂物等堆积在吸管或除尘滤袋上，造成除尘设备内部堵塞，出现除尘设备吸力逐渐下降的恶性循环。

吸力鉴定分析模块用于接收吸力检测模块发送的吸力大小，提取等间隔时间段内的平均吸力ki，i＝1,2,3,...，ki为第i个等间隔时间段内的平均吸力，且将相邻等间隔时间段内的平均吸力进行差值处理，获得平均吸力差值k′i＝ki-k(i-1)，采用吸力衰减模型分析出各等间隔时间段内的吸力衰减系数ui，(0＜ui＜1)，并将各等间隔时间段内的吸力衰减系数分别发送至吸力故障评判模块和大数据服务平台，其中，所述吸力衰减模型

i≥1，当i＝1时，k′1＝k1-K₀,经变换，

吸力衰减系数越大，表明除尘设备的吸力衰减程度越快，K₀为除尘设备的初始吸力大小，k′i为第i个等间隔时间段内的平均吸力与第i-1个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，k′(i+1)和k′(i-1)分别为第i+1个等间隔时间段内的平均吸力与第i个等间隔时间段内的平均吸力间的差值、第i-1个等间隔时间段内的平均吸力与第i-2个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，e为自然数。

吸力故障评判模块接收各等间隔时间段内的吸力衰减系数，对相邻等间隔时间段内的吸力衰减系数进行分析，获取离散的衰减变动比例系数

并对离散的衰减变动比例系数进行拟合，得到衰减变动比例系数函数M＝F(fi)，对衰减变动比例系数函数进行评判分析，以筛选出除尘设备内的故障种类，并将除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数发送至大数据服务平台，其中，除尘设备内的故障种类包括除尘设备动力故障、堵塞故障以及除尘设备内部的密封性不良等故障，除尘设备动力故障包括除尘电机故障和除尘风扇故障等，且堵塞故障包括除尘滤袋被堵塞以及集尘袋集满粉尘等。

所述吸力故障评判模块通过衰减变动比例系数函数判断除尘设备的故障种类的方法，如下：

W1、判断衰减变动比例系数函数是否为线型函数，若不是线性函数，则则表明除尘设备动力故障；

W2、若为线性函数，则判断该线性函数的斜率是否大于0，若斜率大于0，则表明粉尘清理过程存在堵塞故障，反之，则执行步骤W3；

W3、判断斜率是否等于0，若等于0，则表明除尘设备内部的密封性不良。

通过对衰减变动比例系数函数进行分析，可初步确定除尘设备的故障种类，能够为进一步故障种类确定提供可靠的判断依据。

大数据服务平台接收吸力故障评判模块发送的除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数，提取衰减变动比例系数函数所对应的斜率，对衰减变动比例系数函数所对应的斜率以及吸力鉴定分析模块发送的各等间隔时间段内吸力衰减系数进行分析，进一步筛选出除尘设备对应的堵塞故障种类，且大数据服务平台筛选出影响除尘设备吸力衰减的故障种类至决策引导修复校准模块，另外，大数据服务平台接收粉尘浓度检测模块发送的进、出除尘设备内的粉尘浓度，对进、出除尘设备的粉尘浓度进行统计，获得除尘清洁率，并该除尘设备的除尘清洁系数发送至除尘预测报警模块，除尘清洁率

N1和N2分别表示为进入除尘设备的粉尘浓度和经除尘设备排出的粉尘浓度。

其中，大数据服务平台对堵塞故障中的各堵塞故障种类进行筛选分析，包括以下步骤：

S1、判断各等间隔时间段内吸力衰减系数是否均大于0，若是均大于0，执行步骤S2,若存在一等间隔时间段内吸力衰减系数等于0，则执行步骤S3；

S2、判断除尘设备的吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若小于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备仅存在除尘滤袋被堵塞的故障，若大于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备暂且不存在除尘滤袋被堵塞或集尘袋集满粉尘的故障；

S3、判断吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若吸力大小小于吸力下限阈值，则表明同时存在除尘滤袋被堵塞以及集尘袋集满粉尘的故障，若吸力大小大于吸力下限阈值，除尘设备仅存在集尘袋集满粉尘的故障。

集尘量检测模块安装在集尘箱内，用于采集集尘箱内累计的粉尘量，并将累计的当前粉尘量与集尘箱额定累计的粉尘量进行对比，以判断集尘箱是否满尘，并将集尘箱是否满尘信息发送至决策引导修复校准模块。

动力设备运行采集模块用于采集除尘电机的运行参数信息以及风扇的运行参数，并将除尘电机的运行参数信息以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数发送至动力设备故障分析模块，除尘电机的运行参数信息包括电机转速、电机温度等信息，风扇的运行参数包括风扇转速。

动力设备故障分析模块用于接收动力设备运行采集模块发送的除尘电机的运行参数以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数，提取除尘电机运行参数中的转速，判断电机运行转速是否小于设定的转速或电机温度是否高于设定的温度，若小于设定的转速或电机温度高于设定的温度，则动力设备故障分析模块发送除尘电机故障至决策引导修复校准模块，若电机运行转速正常，判断风扇运行参数中的转速是否等于电机转速，若小于电机转速，则表明风扇与电机存在滑动或脱落问题，则动力设备故障分析模块发送风扇故障至决策引导修复校准模块，通过动力设备故障分析模块能够对除尘设备的动力进行故障分析，提高了对除尘设备动力故障检测的准确定判断。

决策引导修复校准模块用于获取大数据服务平台筛选出的影响除尘设备吸力衰减的故障种类，并接收集尘量检测模块发送的集尘箱是否满尘信息以及动力设备故障分析模块发送的除尘电机是否故障以及风扇是否故障信息，并将大数据服务平台筛选的故障种类依次与决策引导修复校准模块接收的集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障进行对比校准，以对分析筛选出的故障种类与实际检测的故障种类进行双向对比认证，能够进一步准确判断出除尘设备吸力减小的故障种类，筛选出除尘设备对应的具体故障，为后期技术人员维修提供可靠的参考依据，若为检测的其中一故障种类(集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障)，则决策引导修复校准模块发送校准后的该故障种类至除尘预测报警模块，便于管理人员及时且准确地了解除尘设备存在的故障种类，若排除集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障后，决策引导修复校准模块发送控制指令至振动修复降尘设备，以对除尘滤袋进行防堵塞处理，若排除除尘滤袋堵塞故障后，吸力检测模块发送的吸力大小未增大，则决策引导修复校准模块发送除尘设备内部的密封性不良故障至除尘预测报警模块。

除尘预测报警模块用于接收决策引导修复校准模块发送的校准后的故障种类，并发出报警提示警告，以提示管理人员对除尘设备进行故障处理，并接收大数据服务平台发送的除尘清洁率，并进行显示。

振动修复降尘设备用于接收决策引导修复校准模块发送的控制指令，对除尘滤袋进行振动除尘，消除除尘滤袋上积攒的粉尘，避免增加压降。

振动修复降尘设备包括夹持安装座1、导向杆2、传动丝杠3、传动电机4和间歇振动机构5，夹持安装座1端面两相对侧依次固定有导向杆2和传动丝杆3，传动丝杠3通过轴承贯穿夹持安装座1与传动电机4连接，间歇振动机构5安装在传动丝杠3和导向杆2上，并在传动丝杆3的作用下沿导向杆2移动。

夹持安装座1包括夹持底板11和夹持顶板19，夹持底板11和夹持顶板19间安装有传动丝杠3和导向杆2，传动丝杠3两端分别通过轴承与夹持底板11和夹持顶板19连接，夹持底板11上固定安装有内筒12以及限位外筒13，内筒12和限位外筒13间安装有龙骨，龙骨上套有除尘滤袋，限位外筒13周侧壁上开有若干限位夹持槽131，夹持底板11上沿圆周方向固定有若干电动伸缩杆14，电动伸缩杆14上固定有环形挡板15，环形挡板15上分布有若干铰接底座16，夹持连杆17贯穿限位夹持槽131且夹持连杆17中部与限位夹持槽131相铰接，夹持连杆17一端与铰接底座16相铰接，另一端铰接有夹持头18，夹持头18为弧形结构，且夹持头18的半径等于内筒12的外半径，当电动伸缩杆14伸长时，带动环形挡板15向上移动，进而带动夹持连杆17绕限位夹持槽131进行转动，缩小夹持头18与内筒12间的距离，进而套于龙骨上的除尘滤袋进行夹紧。

间歇振动机构5包括移动固定机构51、导向连接块52、动力传动机构53，移动固定机构51由若干弧形柱和连接直柱交替连接而成，移动固定机构51为圆形机构，弧形柱与连接直柱的连接处设置有限位挡环511，两限位挡环511上安装有滚动连接环54，滚动连接环54与连接直柱滑动配合，滚动连接环54上铰接有振动连杆56，相邻滚动筒54上的振动连杆56上固定有滚动筒57，其中位于动力传动机构53两侧的滚动连接环54上固定有从动齿轮55，导向连接块52和动力传动机构53对称固定安装在移动固定机构51两侧的弧形柱上，导向连接块52上开有与导向杆2滑动配合的导向孔，动力传动机构53上开有与传动丝杠3相配合的螺纹孔，动力传动机构53包括Y型连接块，Y型连接块两端均安装有电机532，电机532的输出轴贯穿Y型连接块与主动齿轮533相固定，主动齿轮533与从动齿轮55相啮合，当传动电机4工作带动传动丝杆3转动，在导向杆2的限位作用下间歇振动机构5沿导向杆2的轴线方向移动，此过程中，电机532工作，带动主动齿轮533转动，主动齿轮533转动带动从动齿轮55转动，从动齿轮55转动带动与从动齿轮55相连接的滚动连接环54绕连接直柱的轴线进行转动，滚动连接环54转动带动振动连杆56转动，从而带动滚动筒57以两滚动连接环54的连线为轴线进行转动，并同步带动其他滚动连接环54转动，实现对套于龙骨上的除尘滤袋进行振动锤击，以振落附着在除尘滤袋上的粉尘，提高除尘滤袋的除尘效果。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，其特征在于：包括粉尘浓度检测模块、吸力检测模块、吸力鉴定分析模块、吸力故障评判模块、大数据服务平台、决策引导修复校准模块、集尘量检测模块、动力设备运行采集模块、动力设备故障分析模块、振动修复降尘设备和除尘预测报警模块；

所述粉尘浓度检测模块安装在除尘设备的除尘气体入口和出口处，用于实时检测进、出除尘设备的粉尘浓度，并将检测的实时粉尘浓度发送至大数据服务平台；

所述吸力检测模块安装在除尘设备内的气体入口处，用于实时检测除尘设备在工作过程中的吸力大小，并将检测的吸力大小发送至吸力鉴定分析模块和决策引导修复校准模块；

所述吸力鉴定分析模块用于接收吸力检测模块发送的吸力大小，提取等间隔时间段内的平均吸力ki，i＝1,2,3,...，ki为第i个等间隔时间段内的平均吸力，且将相邻等间隔时间段内的平均吸力进行差值处理，获得平均吸力差值k′i＝ki-k(i-1)，采用吸力衰减模型分析出各等间隔时间段内的吸力衰减系数ui，0＜ui＜1，并将各等间隔时间段内的吸力衰减系数分别发送至吸力故障评判模块和大数据服务平台；

所述吸力衰减模型

当i＝1时，k′1＝k1-K₀,经变换，

K₀为除尘设备的初始吸力大小，k′i为第i个等间隔时间段内的平均吸力与第i-1个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，k′(i+1)和k′(i-1)分别为第i+1个等间隔时间段内的平均吸力与第i个等间隔时间段内的平均吸力间的差值、第i-1个等间隔时间段内的平均吸力与第i-2个等间隔时间段内的平均吸力间的差值，e为自然数；

所述吸力故障评判模块接收各等间隔时间段内的吸力衰减系数，对相邻等间隔时间段内的吸力衰减系数进行分析，获取离散的衰减变动比例系数

并对离散的衰减变动比例系数进行拟合，得到衰减变动比例系数函数M＝F(fi)，对衰减变动比例系数函数进行评判分析，以筛选出除尘设备内的故障种类，并将除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数发送至大数据服务平台；

所述吸力故障评判模块通过衰减变动比例系数函数判断除尘设备的故障种类的方法，如下：

W1、判断衰减变动比例系数函数是否为线型函数，若不是线性函数，则表明除尘设备动力故障；

W2、若为线性函数，则判断该线性函数的斜率是否大于0，若斜率大于0，则表明粉尘清理过程存在堵塞故障，反之，则执行步骤W3；

W3、判断斜率是否等于0，若等于0，则表明除尘设备内部的密封性不良；

所述大数据服务平台接收吸力故障评判模块发送的除尘设备内的故障种类以及衰减变动比例系数函数，提取衰减变动比例系数函数所对应的斜率，对衰减变动比例系数函数所对应的斜率以及吸力鉴定分析模块发送的各等间隔时间段内吸力衰减系数进行分析，筛选出除尘设备对应的堵塞故障种类，且大数据服务平台筛选出影响除尘设备吸力衰减的故障种类至决策引导修复校准模块，另外，大数据服务平台接收粉尘浓度检测模块发送的进、出除尘设备内的粉尘浓度，对进、出除尘设备的粉尘浓度进行统计，获得除尘清洁率，并该除尘设备的除尘清洁系数发送至除尘预测报警模块，除尘清洁率

N1和N2分别表示为进入除尘设备的粉尘浓度和经除尘设备排出的粉尘浓度；

所述大数据服务平台对堵塞故障中的各堵塞故障种类进行筛选分析，包括以下步骤：

S1、判断各等间隔时间段内吸力衰减系数是否均大于0，若是均大于0，执行步骤S2,若存在一等间隔时间段内吸力衰减系数等于0，则执行步骤S3；

S2、判断除尘设备的吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若小于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备仅存在除尘滤袋被堵塞的故障，若大于设定的吸力下限阈值，则表明除尘设备暂且不存在除尘滤袋被堵塞或集尘袋集满粉尘的故障；

S3、判断吸力大小是否小于设定的吸力下限阈值，若吸力大小小于吸力下限阈值，则表明同时存在除尘滤袋被堵塞以及集尘袋集满粉尘的故障，若吸力大小大于吸力下限阈值，除尘设备仅存在集尘袋集满粉尘的故障；

所述集尘量检测模块安装在集尘箱内，用于采集集尘箱内累计的粉尘量，并将累计的当前粉尘量与集尘箱额定累计的粉尘量进行对比，以判断集尘箱是否满尘，并将集尘箱是否满尘信息发送至决策引导修复校准模块；

所述动力设备运行采集模块用于采集除尘电机的运行参数信息以及风扇的运行参数，并将除尘电机的运行参数信息以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数发送至动力设备故障分析模块，除尘电机的运行参数信息包括电机转速、电机温度，风扇的运行参数包括风扇转速；

所述动力设备故障分析模块用于接收动力设备运行采集模块发送的除尘电机的运行参数以及与除尘电机相连接的风扇的运行参数，提取除尘电机运行参数中的转速，判断电机运行转速是否小于设定的转速或电机温度是否高于设定的温度，若小于设定的转速或电机温度高于设定的温度，则动力设备故障分析模块发送除尘电机故障至决策引导修复校准模块，若电机运行转速正常，判断风扇运行参数中的转速是否等于电机转速，若小于电机转速，则表明风扇与电机存在滑动或脱落问题，则动力设备故障分析模块发送风扇故障至决策引导修复校准模块；

所述决策引导修复校准模块用于获取大数据服务平台筛选出的影响除尘设备吸力衰减的故障种类，并接收集尘量检测模块发送的集尘箱是否满尘信息以及动力设备故障分析模块发送的除尘电机是否故障以及风扇是否故障信息，并将大数据服务平台筛选的故障种类依次与决策引导修复校准模块接收的集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障进行对比校准，以对分析筛选出的故障种类与实际检测的故障种类进行双向对比认证，以筛选出除尘设备吸力减小的故障种类，若为检测的集尘箱满尘、除尘电机故障或风扇故障一故障种类，则决策引导修复校准模块发送校准后的该故障种类至除尘预测报警模块，若排除集尘箱满尘、除尘电机故障以及风扇故障后，决策引导修复校准模块发送控制指令至振动修复降尘设备，以对除尘滤袋进行防堵塞处理，若排除除尘滤袋堵塞故障后，吸力检测模块发送的吸力大小未增大，则决策引导修复校准模块发送除尘设备内部的密封性不良故障至除尘预测报警模块；

所述除尘预测报警模块用于接收决策引导修复校准模块发送的校准后的故障种类，并发出报警提示警告，并接收大数据服务平台发送的除尘清洁率，并进行显示；

振动修复降尘设备用于接收决策引导修复校准模块发送的控制指令，对除尘滤袋进行振动除尘，消除除尘滤袋上积攒的粉尘；

所述振动修复降尘设备包括夹持安装座(1)、导向杆(2)、传动丝杆(3)、传动电机(4)和间歇振动机构(5)，夹持安装座(1)端面两相对侧依次固定有导向杆(2)和传动丝杆(3)，传动丝杆(3)通过轴承贯穿夹持安装座(1)与传动电机(4)连接，间歇振动机构(5)安装在传动丝杆(3)和导向杆(2)上，并在传动丝杆(3)的作用下沿导向杆(2)移动；

所述间歇振动机构(5)包括移动固定机构(51)、导向连接块(52)、动力传动机构(53)，移动固定机构(51)由若干弧形柱和连接直柱交替连接而成，弧形柱与连接直柱的连接处设置有限位挡环(511)，两限位挡环(511)上安装有滚动连接环(54)，滚动连接环(54)与连接直柱滑动配合，滚动连接环(54)上铰接有振动连杆(56)，相邻滚动连接环(54)上的振动连杆(56)上固定有滚动筒(57)，其中位于动力传动机构(53)两侧的滚动连接环(54)上固定有从动齿轮(55)，导向连接块(52)和动力传动机构(53)对称固定安装在移动固定机构(51)两侧的弧形柱上，导向连接块(52)上开有与导向杆(2)滑动配合的导向孔，动力传动机构(53)上开有与传动丝杆(3)相配合的螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，其特征在于：所述夹持安装座(1)包括夹持底板(11)和夹持顶板(19)，夹持底板(11)和夹持顶板(19)间安装有传动丝杆(3)和导向杆(2)，传动丝杆(3)两端分别通过轴承与夹持底板(11)和夹持顶板(19)连接，夹持底板(11)上固定安装有内筒(12)以及限位外筒(13)，内筒(12)和限位外筒(13)间安装有龙骨，龙骨上套有除尘滤袋，限位外筒(13)周侧壁上开有若干限位夹持槽(131)，夹持底板(11)上沿圆周方向固定有若干电动伸缩杆(14)，电动伸缩杆(14)上固定有环形挡板(15)，环形挡板(15)上分布有若干铰接底座(16)，夹持连杆(17)贯穿限位夹持槽(131)且夹持连杆(17)中部与限位夹持槽(131)相铰接，夹持连杆(17)一端与铰接底座(16)相铰接，另一端铰接有夹持头(18)。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，其特征在于：所述夹持头(18)为弧形结构，且夹持头(18)的半径等于内筒(12)的外半径。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的除尘设备智能监测分析管理系统，其特征在于：所述动力传动机构(53)包括Y型连接块，Y型连接块两端均安装有电机(532)，电机(532)的输出轴贯穿Y型连接块与主动齿轮(533)相固定，主动齿轮(533)与从动齿轮(55)相啮合。

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