CN201803860U

CN201803860U - 提升机健康诊断系统

Info

Publication number: CN201803860U
Application number: CN2010205545079U
Authority: CN
Inventors: 王新; 马庆林; 张宏伟
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2020-10-11

Abstract

一种提升机健康诊断系统，它包括传感器单元、信号变送模块、数据采集卡和计算机；所述的传感器单元包括振动传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，且所述传感器单元中的每一个传感器的输出端均连接信号变送模块，信号变送模块将每一个传感器采集的模拟信号传送至数据采集卡，数据采集卡将模拟信号转化为数字信号送至工控机中。采用上述技术方案的本实用新型，主要对提升机的运行状况进行监测，并对提升机的健康状况做出诊断，判断提升机是否出现运行质量下降或存在故障的隐患，防患于未然。

Description

提升机健康诊断系统

技术领域

本实用新型涉及大功率提升机的状态监测和诊断装置，尤其是矿井提升机的状态监测诊断装置。

背景技术

目前，提升机是由电控装置、电动机、机械传动装置等组成的机电一体化设备，其现代化程度越来越高，尽管安全措施也越来越完善，但是严重的生产事故仍时有发生，造成了十分严重的后果。国家及地方的安全生产监察部门对生产隐患十分重视，加强了对提升机的监管力度。提升机健康诊断顺应安全生产的需求，将越来越受到重视。提升机健康诊断系统主要是对提升机的健康状况进行监测和诊断，判断提升机是否出现运行质量下降或存在故障的隐患，将故障排除在萌芽状态，防患于未然。尤其是矿井提升机，它是矿井生产的关键大型设备。一旦出现故障，将会引起停工停产，甚至人员伤亡事故，造成十分严重的后果。因此，不仅需要对提升机的运行状况进行监测，而且需要对其健康状况进行诊断。提升机健康诊断系统可以实现提升机的在线健康诊断，增强故障预测能力，并通过预测性设备及系统的维修，将故障排除在萌芽状态，防患于未然；有利于建立提升机的科学预测维修体制，改革提升机的传统的预防性定期维修和工作至损坏后再维修的体制，克服过维修和欠维修的弊端，降低维修成本，以期取得最佳经济技术效益。

发明内容

本实用新型的目的在于克服提升机状态监测与诊断技术的不足，运用多传感器信息融合方法，全面反映非健康信息的来源，并实现电气方面信息和机械方面信息的互补，可以从整体角度对提升机进行健康诊断，提高诊断的准确率。该系统具有不同信息的互补、整体健康诊断、诊断准确率高和数据查询方便等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括传感器单元、信号变送模块、数据采集卡和计算机；所述的传感器单元包括振动传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，且所述传感器单元中的每一个传感器的输出端均连接信号变送模块，信号变送模块将每一个传感器采集的模拟信号传送至数据采集卡，数据采集卡将模拟信号转化为数字信号送至工控机中。

在所述的传感器单元中，振动传感器共六只，其中两只分别位于提升机电机外壳的水平和垂直方向，两只分别位于提升机减速器外壳的水平和垂直方向，最后两只分别位于提升机滚筒与减速器连接的轴套外壳的水平和垂直方向。

在所述的传感器单元中，电压互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中。

在所述的传感器单元中，电流互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中。

在所述的传感器单元中，温度传感器包括轴承温度传感器和定子绕组温度传感器，轴承温度传感器和定子绕组温度传感器均安装在提升机电机的内部。

采用上述技术方案的本实用新型，主要对提升机的运行状况进行监测，并对提升机的健康状况做出诊断，判断提升机是否出现运行质量下降或存在故障的隐患，防患于未然。它由硬件和软件两大部分构成。硬件采用工业控制计算机、数据采集卡、信号变送模块等部件，采用模块化结构，具有可靠性高、结构简单、维护方便的特点。软件采用组态软件编程，通过分析和处理采集到的信号，运用多传感器信息融合方法，实现不同信息的互补，从整体角度对提升机进行健康诊断。总之，本实用新型运用多传感器信息融合方法，全面反映非健康信息的来源，并实现电气方面信息和机械方面信息的互补，可以从整体角度对提升机进行健康诊断，提高诊断的准确率。该系统具有不同信息的互补、整体健康诊断、诊断准确率高和数据查询方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型的提升机健康诊断系统的结构原理图。

图2为本实用新型工控机的外部接线原理图。

具体实施方式

本实用新型主要是对提升机的运行状况进行监测，并对提升机的健康状况做出诊断，判断提升机是否出现运行质量下降或存在故障的隐患，防患于未然。基于上述目的，本实用新型由硬件和软件两大部分构成。如图1、图2所示，硬件部分包括传感器单元、信号变送模块、数据采集卡和计算机。其中，传感器单元包括振动传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，分别用于振动、温度、电流和电压等信号的检测，且所述传感器单元中的每一个传感器的输出端均连接信号变送模块，信号变送模块将每一个传感器采集的模拟信号转换成0-5V信号传送至数据采集卡，数据采集卡将模拟信号转化为数字信号送至工控机中。

在传感器单元中，传感器的布置如下：振动传感器共六只，其中两只分别位于提升机电机外壳的水平和垂直方向，用于测量电机的振动情况；另外两只分别位于提升机减速器外壳的水平和垂直方向，用于测量减速器的振动情况；最后两只分别位于提升机滚筒与减速器连接的轴套外壳的水平和垂直方向，用于测量滚筒的振动情况。

电压互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中测量电压。

电流互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中测量电流。

温度传感器包括轴承温度传感器和定子绕组温度传感器，轴承温度传感器和定子绕组温度传感器均安装在提升机电机的内部。

图2是本实用新型工控机的外部接线原理图，其中数据采集卡插在工控机的PCI插槽上。

在本实用新型中软件采用组态软件编程，通过分析和处理采集到的信号，运用多传感器信息融合方法，实现电气信息和机械信息的互补，从整体角度对提升机进行健康诊断。软件主要包括：管理员功能菜单、实时监测、趋势分析、打印查询、健康诊断、报警解除、数据共享、帮助等模块，可以进行参数设置，并实时显示提升机的工作状态和健康状况，做出必要的报警。各模块主要功能如下。

(1)参数设置模块。修正参数设置模块主要用于对振动、温度等传感器及变送器的放大系数进行设置，克服传感器及变送器的误差。报警参数设置模块主要用于对振动、温度等信号的上限值进行设置，当上述信息超越界限发出报警信息。

(2)实时监测模块。能够实时监测振动、温度、转速、电流和电压等信号，可以给出上述信号的运行曲线和数值，并可以根据需要放大某一信号的曲线图。

(3)趋势分析模块。具备系统状况预测、振动初始水平预测、趋势分析采样周期选择、最大值和平均值趋势分析功能，能够根据历史运行数据，预测提升机健康状况的变化趋势。

(4)打印查询模块。能够实现10年内振动、温度、转速、电流和电压等信号运行数据的保留、查询和打印。

(5)健康诊断模块。能够对测得的振动、温度、转速、电流和电压等信号及其历史数据进行综合分析，从而确定提升机是否处于健康状态。

(6)报警解除模块。当提升机处于非健康状态时，此时“提升机工况”指示灯变为红色。诊断系统具有记忆健康诊断结果的功能，只有按下“报警解除”按钮，诊断系统才清除所记忆的健康诊断结果，恢复成正常显示。

(7)数据共享模块。能够允许用户利用网络实现远程监测和数据查询。

Claims

1.一种提升机健康诊断系统，其特征在于：它包括传感器单元、信号变送模块、数据采集卡和计算机；所述的传感器单元包括振动传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，且所述传感器单元中的每一个传感器的输出端均连接信号变送模块，信号变送模块将每一个传感器采集的模拟信号传送至数据采集卡，数据采集卡将模拟信号转化为数字信号送至工控机中。

2.根据权利要求1所述的提升机健康诊断系统，其特征在于：在所述的传感器单元中，振动传感器共六只，其中两只分别位于提升机电机外壳的水平和垂直方向，两只分别位于提升机减速器外壳的水平和垂直方向，最后两只分别位于提升机滚筒与减速器连接的轴套外壳的水平和垂直方向。

3.根据权利要求1所述的提升机健康诊断系统，其特征在于：在所述的传感器单元中，电压互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中。

4.根据权利要求1所述的提升机健康诊断系统，其特征在于：在所述的传感器单元中，电流互感器共有三只，采用星形接法，安装在提升机电控设备的二次回路中。

5.根据权利要求1所述的提升机健康诊断系统，其特征在于：在所述的传感器单元中，温度传感器包括轴承温度传感器和定子绕组温度传感器，轴承温度传感器和定子绕组温度传感器均安装在提升机电机的内部。