CN202994209U - 旋转设备的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的旋转设备的监测装置，包括：无线传感模块，用于采集旋转设备的实时振动信号和温度信号，并将所述振动信号和温度信号转换为数字信号后发出；无线通讯模块，与所述无线传感模块无线通信连接，用于接收所述数字信号，并按照一定协议将所述数字信号打包后发出；监控模块，与所述无线通讯模块有线通信连接，用于接收和分析所述数字信号，根据分析结果输出旋转设备的运行状态，并对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测。本实用新型具有方便安装、低成本安装的优点。

Description

旋转设备的监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种旋转设备的监测装置。 

背景技术

旋转设备在石化工业生产中主要是指各种机泵，其中以压缩机、风机和物料泵为主。众所周知，旋转设备的转子在旋转时容易受到周期性离心力的干扰，使设备发生振动，而这种振动会使旋转设备发生故障甚至引起停机。对于连续性强、系统复杂的石化工业而言，这种故障的代价很大，而且会给安全生产带来严重危险。鉴于此，旋转设备的监测装置应运而生。 

现有的旋转设备监测装置能够对旋转设备的轴承温度、转子振动等设备状态指标进行测量和监视，实时了解旋转设备的运行状态，从而减少停工检修次数和时间，提高设备运行的可靠度。但现有旋转设备监测装置大多采用有线安装方式，而旋转设备的需要检测参数较多，这样需要大量的走线，不仅安装难度较大、成本较高，而且泵体周边的线缆对于设备检修也会造成较大障碍。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种旋转设备的监测装置，以实现方便安装、低成本的旋转设备监测。 

本实用新型提供的旋转设备监测装置，包括： 

无线传感模块，用于采集旋转设备的实时振动信号和温度信号，并将所述振动信号和温度信号转换为数字信号后发出； 

无线通讯模块，与所述无线传感模块无线通信连接，用于接收所述数字信号，并按照一定协议将所述数字信号打包后发出； 

监控模块，与所述无线通讯模块有线通信连接，用于接收和分析所述数字信号，根据分析结果输出旋转设备的运行状态，并对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测。 

在上述监测装置中，所述无线传感模块包括： 

振动传感单元，用于采集旋转设备的振动信号； 

温度传感单元，用于采集旋转设备的温度信号； 

传感控制单元，与所述振动传感单元和所述温度传感单元电连接，用于将所述振动信号和所述温度信号转换为数字信号； 

无线传输单元，与所述传感控制单元电连接，用于通过无线传输方式传输所述数字信号。 

在上述监测装置中，所述振动传感单元为PREDICTECH TM0782A-K-M型振动传感器。 

在上述监测装置中，所述温度传感单元为CST GY-HR006型温度传感器。 

在上述监测装置中，所述控制单元为STC15F2K60S2型单片机。 

在上述监测装置中，所述无线通讯模块包括： 

无线通讯单元，用于通过无线通信方式接收所述数字信号； 

通讯控制单元，与所述无线通讯单元电连接，用于按照一定协议将所述数字信号打包； 

有线传输单元，与所述通讯控制单元电连接，用于通过有线传输方式传输所述打包后的数据包。 

在上述监测装置中，所述通讯控制单元为TI MSP430型单片机。 

在上述监测装置中，所述有线传输单元为RJ-45接口。 

在上述监测装置中，所述无线传输单元和所述无线通讯单元均为MD7105-A04型无线传输芯片。 

在上述监测装置中，所述监控模块包括： 

数据服务端，用于存放旋转设备的实时状态数据及历史状态数据； 

业务处理终端，与所述数据服务端通信连接，用于分析所述实时 状态数据，并根据分析结果输出旋转设备的运行状态，对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测；其中， 

所述数据服务端为数据库服务器； 

所述业务处理终端至少为电脑、手机和PDA之一。 

由上可以看出，上述旋转设备监测装置在传感模块与监控模块间通过采用无线传输方式，实现了该装置底层与上层之间的无线通讯，由此不再需要繁杂的布线工作，既方便了设备安装又降低了安装成本。 

附图说明

图1为本实用新型提供的旋转设备监测装置的架构图； 

图2为所述旋转设备监测装置的无线传感模块的结构图； 

图3为所述旋转设备监测装置的无线通讯模块的结构图。 

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本实用新型提供的旋转设备监测装置。 

如图1所示，所述旋转设备的监测装置包括无线传感模块100、无线通讯模块200和监控模块300。其中： 

所述无线传感模块100用于采集旋转设备的实时状态数据。通常，所述无线传感模块100安装在旋转设备上，采集旋转设备的振动、温度等实时数据。在本实施例中，所述无线传感模块100为可实现单通道振动信号和温度信号的采集，并可通过无线方式传输数据。如图2所示，所述无线传感模块100包括振动传感单元101、温度传感单元102、传感控制单元103和无线传输单元104。 

其中，所述振动传感单元101用于采集旋转设备的振动信号。在本实施例中，所述振动传感单元101为PREDICTECH TM0782A-K-M型振动传感器。 

所述温度传感单元102用于采集旋转设备的温度信号。在本实施例中，所述温度传感单元102为CST GY-HR006型温度传感器。 

所述传感控制单元103，与所述振动传感单元101和所述温度传感单元102电连接，用于将所述振动信号和所述温度信号转换为数字信号，并生成无线通讯控制信号。在本实施例中，所述传感控制单元103为STC15F2K60S2型单片机。 

所述无线传输单元104，与所述传感控制单元103电连接，用于根据所述无线通讯控制信号上传所述数字信号。在本实施例中，所述无线传输单元104为笙科MD7105-A04型无线传输芯片。 

上述无线传感模块100的硬件参数可参见表1： 

表1 

所述无线通讯模块200与所述无线传感模块100无线通讯连接，用于建立所述无线传感模块100与其他模块或设备之间的无线通讯，使所述无线传感模块100能够与其他模块或设备通过无线通讯实现数据信息的传输，也就是将上行的振动信号、温度信号以及下行的控制信号按照一定协议打包后上传给其他模块/设备或下传给所述无线传感模块100。如图3所示，所述无线通讯模块200包括无线通讯单元201、通讯控制单元202和有线传输单元203。其中： 

所述无线通讯单元201用于接收所述数字信号。在本实施例中，所述无线通讯模块201为笙科MD7105-A04型无线传输芯片。 

所述通讯控制单元202，与所述无线通讯单元201电连接，用于按照一定协议（Zigbee协议）将所述数字信号打包（数据包），并生成有线通讯控制信号。在本实施例中，所述通讯控制单元202为TI MSP430型单片机。 

所述有线传输单元203，与所述通讯控制单元202电连接，用于根据所述有线通讯控制信号有线传输所述数据包。在本实施例中，所述有线传输单元203为RJ45接口。 

上述无线通讯模块200的硬件参数可参见表2： 

表2 

所述监控模块300，与所述无线通讯模块200有线通讯连接，用于分析通过所述无线通讯模块200接收到的旋转设备的实时状态数据，根据分析结果输出旋转设备的运行状态并对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测，以及生成采集控制指令控制所述无线传感模块100调整数据采集参数。在本实施例中，所述监控模块300通常包括用于存放诸如旋转设备的实时状态数据、历史状态数据、旋转设备技术参数等数据的数据服务端和与数据服务端电连接的诸如电脑、手机、PDA等作为分析、处理旋转设备实时状态数据以及生成采集控制指令的终端的业务处理终端。 

下面，详细介绍本实用新型提供的旋转设备监测装置的工作原理。 

在本实施例中，所述旋转设备监测装置内的各模块以省电、可靠、成本低、容量大、安全，可广泛应用于各种自动控制领域的Zigbee无线网络数据通信技术组成局域网。关于利用Zigbee无线网络数据通信技术构件局域网的具体方案为公知技术，在此不再赘述。 

首先，安装在现场旋转设备上的无线传感模块100实时采集旋转设备的振动信号和温度信号，并由无线通讯模块200将上述振动信号和温度信号按照Zigbee协议打包后发送给所述监控模块300（具体来说是发送给所述监控模块300的数据服务端）。 

之后，所述监控模块300（具体来说是发送给所述监控模块300的业务处理终端）通过分析旋转设备的振动信号和温度信号输出旋转设备的运行状态并对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测。具体而言，所述监控模块300可以对旋转设备的振动信号和温度信号进行多种数据分析，包括实时波形分析、频谱分析、趋势分析、瀑布图分析、多时域波形分析、多频谱分析、多参数趋势分析、频率趋势分析、自定义趋势分析、倒谱分析、包络解调、长时域波形分析等，以便辅助故障诊断技术人员从多个维度对旋转设备的故障进行分 析。 

所述监控模块300将根据分析结果输出的旋转设备的运行状态、故障报警、诊断与故障预测通过诸如显示屏、打印机等输出设备输出给故障诊断技术人员，由此使故障诊断技术人员可以一目了然地查看所有被监测旋转设备的运行状态，从而能够了解哪些旋转设备运行正常，并及时掌握哪些旋转设备有报警，报警级别、报警方位、报警时间等信息。所述监控模块300可将上述信息整合后生成旋转设备状态月报和故障诊断报告，以供故障诊断人员下载使用。 

所述监控模块300还可将存放在数据服务端的、诸如所述车间、所述装置、设备位号、设备名称、转速、电机功率、介质等旋转设备的技术参数和基本信息输出给故障诊断技术人员，以方便故障诊断技术人员获取旋转设备的基础信息。 

此外，所述监控模块300还可通过由所述无线通讯模块200建立的其与无线传感模块100之间的无线连接，获取无线传感模块100的实时工作状态，便于技术人员实时掌握无线传感模块100的工作状态，以避免因无线传感模块100发生故障而造成的无效监测。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.旋转设备的监测装置，其特征在于，包括： 

无线传感模块，用于采集旋转设备的实时振动信号和温度信号，并将所述振动信号和温度信号转换为数字信号后发出； 

无线通讯模块，与所述无线传感模块无线通信连接，用于接收所述数字信号，并按照一定协议将所述数字信号打包后发出； 

监控模块，与所述无线通讯模块有线通信连接，用于接收和分析所述数字信号，根据分析结果输出旋转设备的运行状态，并对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测。 

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述无线传感模块包括： 

振动传感单元，用于采集旋转设备的振动信号； 

温度传感单元，用于采集旋转设备的温度信号； 

传感控制单元，与所述振动传感单元和所述温度传感单元电连接，用于将所述振动信号和所述温度信号转换为数字信号； 

无线传输单元，与所述传感控制单元电连接，用于通过无线传输方式传输所述数字信号。 

3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述振动传感单元为PREDICTECH TM0782A-K-M型振动传感器。 

4.根据权利要求2或3所述的监测装置，其特征在于，所述温度传感单元为CST GY-HR006型温度传感器。 

5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述控制单元为STC15F2K60S2型单片机。 

6.根据权利要求1或2所述的监测装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括： 

无线通讯单元，用于通过无线通信方式接收所述数字信号； 

通讯控制单元，与所述无线通讯单元电连接，用于按照一定协议将所述数字信号打包； 

有线传输单元，与所述通讯控制单元电连接，用于通过有线传输方式传输所述打包后的数据包。 

7.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述通讯控制单元为TI MSP430型单片机。 

8.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述有线传输单元为RJ-45接口。 

9.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述无线传输单元和所述无线通讯单元均为MD7105-A04型无线传输芯片。 

10.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监控模块包括： 

数据服务端，用于存放旋转设备的实时状态数据及历史状态数据； 

业务处理终端，与所述数据服务端通信连接，用于分析所述实时状态数据，并根据分析结果输出旋转设备的运行状态，对旋转设备存在的故障进行报警、诊断与故障趋势预测；其中， 

所述数据服务端为数据库服务器； 

所述业务处理终端至少为电脑、手机和PDA之一。 

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