CN117640706A - 一种液压润滑系统智能监控系统及方法 - Google Patents

一种液压润滑系统智能监控系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液压润滑系统智能监控系统及方法，根据在液压润滑系统内设置的各类传感器，进行液压/润滑系统油温、液位、压力、介质清洁度的监控和稀油润滑系统润滑油含水量的监控；通过各类传感器把监控信号实时的、连续不断地通过网络传到主控室或通过WiFi信号传输到操作维护人员手机上，基于专家系统平台实现实时健康状态监测与管理，提高设备智能化运行维护水平。

Description

一种液压润滑系统智能监控系统及方法
技术领域
本发明属于液压润滑系统领域，尤其涉及一种液压润滑系统智能监控系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
近年来，液压系统在机电液系统、智能技术领域扮演着非常重要的纽带作用，使用越来越广泛，尤其是液压控制系统是生产线的关键部件，关系到生产线运行可靠性以及生产效率。
据统计，液压系统超过3/4的故障与液压油品质相关。保障液压介质洁净度是降低故障停产、提高生产线可靠性的最重要环节。油液品质(水分、污染度、铁磁颗粒)在线监测是保障液压油品质的关键。
稀油润滑系统介质含水量检测并预报警能提前判断稀油润滑系统进水以杜绝润滑介质乳化。
液压/润滑系统的压力、温度、液位远程监控能提前故障预警，减少事故的发生。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种液压润滑系统智能监控系统及方法，实现对机械、液压设备的在线预警与故障诊断。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种液压润滑系统智能监控系统，包括：
传感器模块、介质清洁度模块、控制模块、无线通信模块和云端服务器；
所述传感器模块，用于测量参数并输出参数信号，传输至控制模块；
所述介质清洁度模块，用于根据待测介质中各尺寸颗粒数量以确定介质清洁度等级，输出介质信号传输至控制模块；
所述控制模块，用于接收参数信号和介质信号并发送至无线通信模块，通过分析软件处理所述参数信号和介质信号，对异常数据发出预警信号，将所述预警信号传输至无线通信模块；
所述无线通信模块，用于将接收到的数据发送至云端服务器；
所述云端服务器，用于根据地址码识别数据并存储。
进一步的，所述参数信号为模拟量信号和开关量信号，所述介质信号为模拟量信号。
进一步的，所述传感器模块包括压力传感器、温度传感器、液位传感器；所述压力传感器测量液压润滑系统的供油压力并输出参数信号，集成在系统管路上；所述温度传感器测量液压润滑系统油箱的介质温度并输出参数信号，集成在系统设备上；所述液位传感器测量液压润滑系统的油箱液位并输出参数信号，集成在系统油箱上。
进一步的，所述介质清洁度模块中在系统管道取待测介质提供给介质清洁度检测仪表和介质水含量检测仪表；
进一步的，确定介质清洁度等级具体为：
通过在适当压力、流速下采用遮光法测量并计量介质中各种尺寸范围的污染颗粒，比对标准给出介质实时清洁度等级。
进一步的，所述智能监控系统还包括终端设备，用于接收云端服务器的数据进行显示。
本发明的第二个方面提供一种液压润滑系统智能监控方法，包括：
获取传感器模块输出的参数信号，基于待测介质确定介质清洁度等级，输出介质信号；
对所述参数信号和介质信号进行分析处理，对异常数据发出预警信号；
接收参数信号、介质信号和预警信号并显示和存储。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置的多类传感器实时监测液压/润滑系统内的各项参数和介质参数情况，实现对机械、液压设备的在线预警与故障诊断，实现对电控系统控制逻辑的监视和判断。
(2)本发明连通机械、液压和电控系统的监测系统，实现对产线关键设备的监测、实时分析与预警。
(3)本发明基于专家系统平台实现对上述设备的实时健康状态监测与管理，提高设备智能化运维水平。
(4)本发明提高设备可用性，降低非计划停机时间和停机次数，提升生产管理水平。
(5)本发明构建设备管理基础性平台，为今后设备大数据及智能制造平台奠定坚实基础。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的液压润滑系统智能监控系统结构示意图；
图2是本发明实施例的组成结构示意图。
图3是本发明实施例的抽油机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种液压润滑系统智能监控系统，其具体包括：传感器模块、介质清洁度模块、控制模块、无线通信模块和云端服务器；
所述传感器模块，用于测量参数并输出参数信号，传输至控制模块；
所述介质清洁度模块，用于根据待测介质中各尺寸颗粒数量以确定介质清洁度等级，输出介质信号传输至控制模块；
所述控制模块，用于接收参数信号和介质信号并发送至无线通信模块，通过分析软件处理所述参数信号和介质信号，对异常数据发出预警信号，将所述预警信号传输至无线通信模块；
所述无线通信模块，用于将接收到的数据发送至云端服务器；
所述云端服务器，用于根据地址码识别数据并存储。
下面对上述液压润滑系统智能监控系统作具体描述。
在本实施例中，传感器模块包括压力传感器、温度传感器、液位传感器。介质清洁度模块中在系统管道取待测介质提供给介质清洁度检测仪表和介质水含量检测仪表，以检测液压系统的介质洁净度和稀油润滑系统的介质含水量，其中，介质水含量传感器是同时可以检测并输出温度模拟量信号的传感器，特别适合高要求的稀油润滑系统。
具体的，传感器模块采集液压润滑系统的压力、温度、液位参数信息并发出参数信号，参数信号通过屏蔽电缆传输至控制模块。其中，参数信号为模拟量信号和开关量信号，模拟量信号为抗衰减信号；压力是指液压系统/润滑系统的供油压力，通过压力传感器测量并输出参数信号，集成在液压阀站/液压泵站/稀油润滑管路上；温度是指液压系统/润滑系统的油箱里介质温度或大功率电机线圈温度，通过温度传感器/热电偶测量并输出参数信号，集成在液压/润滑油箱、电机上；液位是指液压系统/润滑系统的油箱液位，通过液位传感器测量并输出参数信号，集成在液压/润滑油箱上。
在本实施例中，介质清洁度模块采集液压润滑系统内的介质信号，即实时检测介质的介质清洁度、温度和水含量参数信息，所述液压润滑介质信号通过管路传输。其中，介质清洁度是指液压系统的介质清洁度，通过在适当压力、流速下采用遮光法测量并计量介质中各种尺寸范围的污染颗粒，比对标准给出介质实时清洁度等级，输出介质信号即模拟量信号，集成在液压系统；介质含水量是指稀油润滑系统的介质含水量，通过在回油管上安装水含量传感器测量并输出介质信号即模拟量信号到主控室防止介质乳化。
介质清洁度模块的作用具体为：提高设备的可靠性，避免重大事故的发生；延长设备使用寿命，为企业创造更大的价值；通过专业化手段进行介质监测，能提升企业设备管理水平，有效延长液压/润滑设备的使用寿命；介质监测系统提示接近临界点时预警或报警，早期发现视情况而定，计划性的进行维修，可以节约维修成本。
介质清洁度模块的功能具体为：对客户需检测的部位布置监测点，并对介质进行监测，8通道颗粒数量、清洁度等级、相对含水量、油温实时在线监测；
对油液中的含水量进行实时在线监测；
油液产生变化影响因素及变化过程的描述；
根据介质指标变化对润滑性能产生的影响，得出相互间的关系；
介质指标异常的自动判别及预警；
建立设备运行档案。
在本实施例中，控制模块即控制柜，控制柜内设置有PLC控制器、电源模块、交换机、无线通信模块；控制柜柜门上设置有触摸屏、指示灯、蜂鸣器和急停按钮；具体的，PLC控制器集成了以太网通讯接口，以太网通讯接口通过交换机与触摸屏、无线通信模块连接，进行数据交换；无线通信模块将接收到的参数信号、介质信号和预警信号传输给云端服务器，通过终端设备就能实时监控液压系统/稀油润滑系统的运行情况。
具体的，在控制模块中，通过控制器分析软件处理采集的压力、温度、液位参数信息，对异常参数信息进行报警，并发送至终端设备进行显示。
在本实施例中，终端设备包括主控室主机或检修维护人员的手机终端。例如压力剧烈波动可能出现管路破裂，此时需报警处理避免液压/润滑介质浪费等等，这时需要检修维护人员注意或立即查清问题所在甚至停机以保护设备。
具体的，在手机上安装APP软件，手机连接网络，登录无线通信模块的地址码，从云端服务器上读取需要的数据；APP至少包含以下界面：运行页面、报警显示、参数设置、操作页面。手机APP的运行页面，至少包含油箱温度、供油温度、供油压力和油箱液位的显示值，液压系统介质清洁度等级实时显示，稀油润滑系统介质水含量的实时显示。报警画面，用于显示液压系统/稀油润滑系统报警类型、报警时间，以及记录报警信息。
在本实施例中，无线通信模块自带固定地址码，该地址码是唯一的，该模块采集油站的信号，通过连接网络，将信号上传到云端服务器上，云端服务器用该模块的地址码来识别上传上来的数据，并储存在数据库中。
作为一种实施方式，控制模块至少设置一套控制器，包含PLC控制器本体、数字量输入接口以及数字量输出接口，PLC控制器还包含模拟量输入模块；电源模块至少有一支，用于将AC220V的交流电源转换为DC24V的直流电源，给PLC控制器、触摸屏、交换机、无线通信模块和传感器供电；交换机至少有一台，用于将PLC、触摸屏、无线通信模块用以太网线连接；无线通信模块至少有一台，用于将PLC的运行状态、稀油润滑装置的运行状态、油箱的温度、供油的温度、供油的压力传输给云端服务器，同时接受云端服务器传给控制柜的控制信号。
本实施例提供的一种液压润滑系统智能监控系统还基于专家系统平台实现实时健康状态监测与管理，提高设备智能化运维水平；提高设备可用性，降低非计划停机时间和停机次数，提升生产管理水平；构建设备管理基础性平台，为今后设备大数据及智能制造平台奠定坚实基础。
本发明提供的一种液压润滑系统智能监控系统，根据设置的压力、温度、液位传感器实时监测液压润滑系统主要参数并显示，并经分析处理后对异常数据进行报警，及时告知检修维护人员；根据设置的介质水含量、介质清洁度传感器实时检测介质清洁度、温度、水含量参数信息，通过介质清洁度模块测量液压/润滑介质的各个尺寸段颗粒数量以确定介质清洁度等级，在接近临界点时预警或报警，早期发现视情况而定，计划性的进行维修，可以节约维修成本；实现对机械、液压设备的在线预警与故障诊断。
实施例二
本实施例提供了一种液压润滑系统智能监控方法，包括：
获取传感器模块输出的参数信号，基于待测介质确定介质清洁度等级，输出介质信号；
对所述参数信号和介质信号进行分析处理，对异常数据发出预警信号；
接收参数信号、介质信号和预警信号并显示和存储。
具体包括以下步骤：
步骤一：在液压系统合适部位通过管道取合适压力、流量的介质提供给介质清洁度检测仪表，检测后的介质返回液压系统；在稀油润滑系统关键部位通过管道取合适压力、流量的介质提供给介质水含量检测仪表，检测后的介质返回稀油润滑油箱；
步骤二：检测参数信号通过屏蔽电缆传到主控室或网线传到控制器；主控室实现信号显示、连锁控制、报警、参数调节、数据记录等功能；
步骤三：PLC采集液压系统/稀油润滑系统的所有测量出参数，传送给无线通信模块；
步骤四：无线通信模块通过连接网络，将接收到的数据发送到云端服务器；
步骤五：云端服务器通过无线通信模块的地址码来识别是哪里发来的数据，同时将数据存储到服务器中；
步骤六：终端设备或手机APP通过登录无线通信模块的地址码，从云端服务器上读取需要的数据；
步骤七：终端设备或手机APP通过登录成功后，终端设备或手机APP至少包含以下界面：运行页面、报警显示、参数设置、操作页面；
步骤八：在终端设备或手机APP运行页面，该页面是运行参数与设备运行状态的显示，显示了油站的供油压力、油箱温度、供油温度等参数，显示了液压系统设备/稀油润滑设备的运行状态，同时显示了液压系统介质清洁度在线等级和稀油润滑系统介质水含量，检测控制器是否正常运行；
步骤九：在终端设备或手机APP操作页面，收到液压系统介质清洁度异常信号时通知维检人员去检测过滤器滤芯是否堵塞；收到稀油润滑系统水含量超标信号时直接启动净油机测量介质同时通知维检人员去稀油润滑系统检测冷却器是否漏水、润滑点是否存在外来水进入以防止介质乳化。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，包括：
传感器模块、介质清洁度模块、控制模块、无线通信模块和云端服务器；
所述传感器模块，用于测量参数并输出参数信号，传输至控制模块；
所述介质清洁度模块，用于根据待测介质中各尺寸颗粒数量以确定介质清洁度等级，输出介质信号传输至控制模块；
所述控制模块，用于接收参数信号和介质信号并发送至无线通信模块，通过分析软件处理所述参数信号和介质信号，对异常数据发出预警信号，将所述预警信号传输至无线通信模块；
所述无线通信模块，用于将接收到的数据发送至云端服务器；
所述云端服务器，用于根据地址码识别数据并存储。
2.如权利要求1所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述参数信号为模拟量信号和开关量信号，所述介质信号为模拟量信号。
3.如权利要求1所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括压力传感器、温度传感器、液位传感器。
4.如权利要求3所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述压力传感器测量液压润滑系统的供油压力并输出参数信号，集成在系统管路上。
5.如权利要求3所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述温度传感器测量液压润滑系统油箱的介质温度并输出参数信号，集成在系统设备上。
6.如权利要求3所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述液位传感器测量液压润滑系统的油箱液位并输出参数信号，集成在系统油箱上。
7.如权利要求1所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述介质清洁度模块中在系统管道取待测介质提供给介质清洁度检测仪表和介质水含量检测仪表。
8.如权利要求7所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，其特征在于，确定介质清洁度等级具体为：
通过在适当压力、流速下采用遮光法测量并计量介质中各种尺寸范围的污染颗粒，比对标准给出介质实时清洁度等级。
9.如权利要求1所述的一种液压润滑系统智能监控系统，其特征在于，所述智能监控系统还包括终端设备，用于接收云端服务器的数据进行显示。
10.一种液压润滑系统智能监控方法，其特征在于，包括：
获取传感器模块输出的参数信号，基于待测介质确定介质清洁度等级，输出介质信号；
对所述参数信号和介质信号进行分析处理，对异常数据发出预警信号；
接收参数信号、介质信号和预警信号并显示和存储。
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