CN203237942U - 起重机运行状态监测与信息管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种起重机运行状态监测与信息管理系统，是由车载系统与地面系统组成；车载系统与地面系统采用工业以太网方式通讯。该系统是采用机械振动在线监测与电气信号检测采集手段，通过自动化技术将二者相结合，可以实现在线不间断地监测起重机机械部分的运行状况。这样，不仅解决了当前机械振动在线监测系统的不足，而且还可以更全面的分析评价起重机的运行状态。应用它，能够实现起重机状态实时监测，支持多种形式报警、事故追忆、趋势分析，便于事故处理。同时能在发生故障报警时，提示诊断故障的类别及部位。操作人员可通过网络直接发送生产指令到起重机的上位机中，安排生产，为确保生产顺行夯实基础。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备监控技术领域，具体涉及一种起重机运行状态监测与信息管理系统。
背景技术
在冶金企业，起重机是应用比较广泛的机械设备之一。尤其在铸造生产过程中，起重机是铁水、废钢投加以及钢水运输的重要机械设备。铸造起重机运行状态的平稳与否，将直接影响冶金企业的安全、产量及经济效益。由于铸造起重机运行环境温度高、粉尘大，且其运行工况持续时间短，变化频繁，现有的点检手段已经无法满足起重机监测的要求。
一般铸造起重机系统常见故障有轴承故障、齿轮故障、安装问题。这三类故障均可通过测振的方式检查出来，但是由于铸造起重机运行的特殊性，造成监测困难。其主要难点在于：
1．转速较低，采用通用传感器很难得到可靠的信号；
2．载荷不断变化，振动值相互之间没有可比性；
3．位置较高，测试周期时间较长，在工作过程中测试不安全，进行离线状态监测实施起来困难较大；
4．高速轴采用振动测试，可以取到振动信号，但是信号分析受到多方面的因素的影响，如起重机重量的变化、提升和下降的差异、大车行走受到接缝冲击的影响。所有这些因素都将直接影响分析结果，使得测试效果不理想。低速轴采用振动测试受到测试仪器的限制，往往取不到所想要的信号，同样达不到预期的效果。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种由电气信号与自动化技术相结合的起重机运行状态监测与信息管理系统。该系统综合了设备操作、设备运行、人身安全、减少事故等的多重需求，对复杂工况下起重机进行有效的监测、监控，以准确判断起重机的实际运行状态。
为此，本实用新型的技术方案是：
起重机运行状态监测与信息管理系统，是由车载系统与地面系统组成；车载系统与地面系统采用工业以太网方式通讯。
所述车载系统，是由操作站、交换机、无线发射机、振动信号采集控制器、冲击信号采集控制器及电气状态信号采集控制器组成；其中：振动信号采集控制器分别与高频振动传感器和低频振动传感器连接；冲击信号采集控制器与冲击脉冲传感器连接；电气状态信号采集控制器通过Profibus总线连接变频器与信号采集器；信号采集器与电流电压互感器和数模变换模块连接。
所述地面系统，是由无线接收机、数据服务器、交换机、工程师站及操作站组成；无线接收机、数据服务器、操作站均带有TCP/IP接口。
本实用新型由于采用机械振动在线监测系统的成功经验，结合电气信号检测采集手段，通过自动化技术将二者相结合，使得机械振动在线监测系统可以不间断地监测起重机机械部分的运行状态。这样，不仅解决了当前机械振动在线监测系统的不足，而且还可以更全面的分析评价起重机的运行状态。应用它，能够实现起重机状态实时监测，支持多种形式报警、事故追忆、趋势分析，便于事故处理。同时能在发生故障报警时，提示诊断故障的类别及部位。操作人员可通过网络直接发送生产指令到起重机的上位机中，安排生产，为确保生产的顺行夯实基础。
附图说明
图1是起重机运行状态监测与信息管理系统框图。
图中包括：操作站，交换机，工业以太网，振动信号采集控制器，冲击信号采集控制器，高频振动传感器，低频振动传感器，冲击脉冲传感器，电气状态信号采集控制器，Profibus 总线，信号采集器，电流电压互感器，数模变换模块，无线发射机，无线接收机，数据服务器，工程师站。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型加以详细描述：
以450t铸造起重机为例，如附图所示，起重机运行状态监测与信息管理系统是由车载系统与地面系统组成；车载系统与地面系统采用工业以太网方式通讯。
车载系统，是由操作站，交换机，无线发射机、振动信号采集控制器，冲击信号采集控制器及电气状态信号采集控制器组成。振动信号采集控制器分别与高频振动传感器和低频振动传感器连接，冲击信号采集控制器与冲击脉冲传感器连接，采集传动减速机与行星减速机的信息；电气状态信号采集控制器通过Profibus总线连接变频器与信号采集器；信号采集器与电流电压互感器和数模变换模块连接，分别采集电机运行状态信息；数模变换模块与电子称连接，采集电子称信息。
地面系统，是由无线接收机、数据服务器、交换机、工程师站及操作站组成。无线发射机、无线接收机、数据服务器、操作站及工程师站均带有TCP/IP接口，地面计算机用户根据权限访问信息管理系统的各个功能模块。数据服务器通过无线通讯，与起重机上的车载系统实现数据通讯。工程师站及操作站实现起重机实时状态显示、报警显示、历史记录查询、部件寿命监测、事故诊断分析、起重机运行管理、维修管理、运行报告、数据统计、基础数据管理、功能权限设定等。
工程师站处理来自振动、冲击脉冲及电气状态数据采集器的信息。起重机主起升减速机状态监测通过振动、冲击脉冲两种方式分别采集品字形布置的1台行星减速机、2台传动减速机的运行状态。根据载荷、运行速度等因素，划分16种起重机运行工况，确定8种应用模式。在行星减速机各传动轴轴承处分别布置高频振动传感器4个、低频振动传感器4个及冲击脉冲传感器8个，共计16个采集点；在2台传动减速机传动轴轴承处分别布置低频振动传感器8个、冲击脉冲传感器16个，共计24个采集点。
电气系统状态监测通过总线方式与原有起重机可编程序控制器（PLC）通讯，实现对开关、档位、限位、继电器、接触器、制动器、电动机等信号的采集以及转速信号、位置信号的采集；通过总线方式与起升等电机变频装置通讯，实现对电机状态信号的采集。
Claims (1)
1.一种起重机运行状态监测与信息管理系统，其特征在于：由车载系统与地面系统组成，车载系统与地面系统采用工业以太网方式通讯；
所述车载系统，是由操作站、交换机、无线发射机、振动信号采集控制器、冲击信号采集控制器及电气状态信号采集控制器组成；其中：振动信号采集控制器分别与高频振动传感器和低频振动传感器连接；冲击信号采集控制器与冲击脉冲传感器连接；电气状态信号采集控制器通过Profibus总线连接变频器与信号采集器；信号采集器与电流电压互感器和数模变换模块连接；
所述地面系统，是由无线接收机、数据服务器、交换机、工程师站及操作站组成；无线接收机、数据服务器和操作站均带有TCP/IP接口。
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