CN201378064Y - 旋转机械状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种旋转机械状态监测系统，包括框架、数据通讯底板和若干电子模块，所述数据通讯底板安装在框架内，设有系统总线和若干与所述系统总线连接的电子模块插接槽位，所述各电子模块分别插接在各自对应的模块插接槽位上并通过所述的系统总线相互通信连接，所述各电子模块包括电源模块(5)、系统接口模块(4)、信号处理模块(2)、继电器模块(3)和通讯模块(13)。本实用新型系统结构相对简单，功能全，集成化程度高，可靠性好，操作和维护方便，并且可以与上位机或其他设备进行数据通信，主要可用于水轮机、汽轮机、鼓风机、水泵、压缩机、齿轮机、励磁机等旋转机械的状态监测。

Description

旋转机械状态监测系统

技术领域

本实用新型是一种改进的集多种测量类型于一身的旋转机械状态监测系统，属于智能仪器仪表领域。

背景技术

旋转机械状态监测是涉及机械设备使用寿命的一个重要因素，现有的旋转机械状态监测系统种类很多，通常需要涉及很多仪器仪表，因为集成化程度低，所以体积和重量比较大，价格很高，维护困难，操作不便，易于造成安全隐患，而一些简易的设备却往往存在可靠性差、寿命短、灵敏度低、局限性大、不能进行数字通信等缺陷。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提高了一种旋转机械状态监测系统性能，该系统结构相对简单，功能全，集成化程度高，可靠性好，操作和维护方便，并且可以与上位机或其他设备进行数据通信。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种旋转机械状态监测系统，包括框架、数据通讯底板和若干电子模块，所述数据通讯底板安装在框架内，设有系统总线和若干与所述系统总线连接的电子模块插接槽位，所述各电子模块分别插接在各自对应的模块插接槽位上并通过所述的系统总线相互通信连接，所述各电子模块包括电源模块、系统接口模块、信号处理模块、继电器模块和通讯模块。

所述各模块还可以包括温度模块、超速保护模块、状态监测模块。

所述状态监测系统可以采用双冗余电源供电或单电源模块供电。

所述电源模块可以由依次连接的EMI抑制电路、输入滤波电路、开关稳压电路和滤波电路构成。

所述系统接口模块可以设有RS232接口、RS485接口或Ethernet接口。

所述系统接口模块可以设有系统确认继电器输出接口。

所述信号处理模块可以连接传感器，所述传感器可以是涡流传感器、速度传感器、加速度传感器、LVDT传感器、磁阻传感器或磁电式传感器。

所述信号处理模块可以设有电流信号输出接口。

所述继电器模块可以设有继电器输出接口。

所述温度模块可以设有状态量输出接口。

所述超速保护模块可以设有超速保护控制信号输出接口。

所述状态监测模块可以设有模拟信号输出接口。

所述各模块可以分别设有各自的状态指示元件，所述各状态指示元件可以采用LED指示灯。

由于本实用新型采用了设有系统总线的数据通讯底板，所有电子模块均插接在该底板的模块插接槽位上，并通过系统总线相互通信连接，可以单独工作，也可以和状态监测软件协同工作，可以通过传感器采集机械设备的旋转和振动等旋转状态信号，并通过状态监测模块对来源于传感器的信号进行处理和分析对比，生成各种分析指标或数据，由此判断出被监测设备的运行状态是否良好，是否存在潜在的故障，以提醒人们及时地进行维护；由于采用了框架，底板和各模块均安装在封闭的框架内，由此简化了系统的整体结构；由于各电子模块均插接在底板的电子模块插接槽位上，可以非常方便地进行相应电子模块的安装、拆卸和维护；由于可以根据实际需要灵活地配置电子模块，功能全，调整灵活方便，由此可以满足客户的不同要求，适应于不同的使用场合。

附图说明

图1是本实用新型主要电路结构的示意图；

图2是本实用新型电源模块的电路结构示意图；

图3是本实用新型的框架结构示意图。

具体实施方式

参见图1-图3，本实用新型采用高精度、智能化、多通道、低成本的框架式结构，以便对旋转机械提供全方位、安全和可靠保护的监测，各个测量和监测模块都能灵活地安装到框架18上，能根据用户不同的需求选择不同的模块类型，其中系统的框架里安装有一个高速数据通讯底板(总线板)20，该底板安装在框架中部，所有安装在该底板上的模块都可以得到独立的电源供给和通讯服务。

该系统包括传感器1、信号处理模块2、继电器模块3、系统接口模块4、电源模块5、LED指示灯9、10、11和12、电流输出接口6、继电器输出接口7、系统确认继电器输出接口8和通讯模块13等元件，在底板上从左到右共有16个插接槽位19，最右侧的16号槽位是电源专用槽位，第15号槽位为系统接口模块专用槽位，根据实际需要也可以设置其他数量的插接槽位。信号处理模块、温度模块、超速保护模块、通讯模块、继电器模块、状态监测模块可以安装在1-14槽位，这种槽位设置可以满足大部分场合下的使用。

本实用新型采用专用双冗余电源系统供电，当一个电源失效时另外一个可以继续为系统提供电源，提高了系统可靠性。根据用户需求也可以采用单电源供电方式。其供电电源可以是220VAC也可以是110VAC或110VDC或24VDC，交流供电时频率可以为47Hz-63Hz。所述电源模块可以由EMI抑制电路14、输入滤波电路15、开关稳压电路16、滤波电路17几部分组成。

所述框架内的模块通过系统总线连接在一起组成一个系统，通过配置有专用软件的系统接口模块可以对所有模块进行运行和工作参数配置，如：采样率、满量程上下限、报警点、传感器灵敏度、报警延时、正常工作电压等。系统接口模块还可以记录报警事件和系统事件，方便用户查询报警时间、报警通道及各个通道的运行状态，并且通过LED和继电器指示整个旋转机械状态监测系统的运行状态。系统接口模块还可以通过RS232、RS485或Ethernet接口，使用Modbus RTU协议，灵活地和其他设备进行通讯。

所述信号处理模块连接传感器1，所述传感器可以通过涡流传感器，也可以是速度传感器、加速度传感器、LVDT传感器、磁阻传感器或磁电式传感器采集旋转机械产生的信号。其测量类型可以是轴振动、轴位移、偏心、胀差、转速、零转速、超速、壳振等。信号处理模块对传感器采集的信号进行实时监测、分析，当信号值大于报警值时通知继电器模块产生报警。它还可以为上位机和现场服务人员提供更多的信息，如：GAP、模块状态、报警状态、报警事件、系统事件、报警信息等。

继电器模块可以实现与、或、非逻辑运算及括号嵌套功能，并且由于可以采用大规模集成电路，具有高度集成、快速响应、高可靠性等优点。继电器可以工作在锁定、非锁定、充电、非充电工作方式下。

本实用新型同现有技术相比，结构简单，可靠性及稳定性高，可以应用于很多场合，如水轮机、汽轮机、鼓风机、水泵、压缩机、齿轮机、励磁机等旋转机械。

Claims (10)

1.一种旋转机械状态监测系统，其特征在于包括框架、数据通讯底板和若干电子模块，所述数据通讯底板安装在框架内，设有系统总线和若干与所述系统总线连接的电子模块插接槽位，所述各电子模块分别插接在各自对应的模块插接槽位上并通过所述的系统总线相互通信连接，所述各电子模块包括电源模块、系统接口模块、信号处理模块、继电器模块和通讯模块。

2.如权利要求1所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述各模块还包括温度模块、超速保护模块和状态监测模块。

3.如权利要求2所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述状态监测系统采用双冗余电源供电或单电源模块供电。

4.如权利要求3所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述框架系统供电的电源模块由依次连接的EMI抑制电路、输入滤波电路、开关稳压电路和滤波电路构成。

5.如权利要求2所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述系统接口模块设有RS232接口、RS485接口或Ethernet接口，还设有系统确认继电器输出接口。

6.如权利要求2所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述信号处理模块连接传感器，并设有电流信号输出接口。

7.如权利要求6所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述传感器是涡流传感器、速度传感器、加速度传感器、LVDT传感器、磁阻传感器或磁电式传感器。

8.如权利要求2所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述继电器模块设有继电器输出接口，所述温度模块设有状态量输出接口，所述超速保护模块设有超速报警信号输出接口，所述状态监测模块设有模拟信号输出接口。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述各模块分别设有各自的状态指示元件。

10.如权利要求9所述的旋转机械状态监测系统，其特征在于所述各状态指示元件采用LED指示灯。

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