CN204511847U

CN204511847U - 一种柱塞泵工作状态远程监测装置

Info

Publication number: CN204511847U
Application number: CN201520043707.0U
Authority: CN
Inventors: 孙海静; 刁芬
Original assignee: Shenyang University
Current assignee: Shenyang University
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2025-01-22

Abstract

一种柱塞泵工作状态远程监测装置，涉及测量仪器仪表，本地监测装置包括监测装置外壳和位于监测装置外壳内部的监测电路；本地监测装置外壳的一个侧面上装有工作状态指示灯、超限报警指示灯、通信故障指示灯、启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键、触摸屏；本地监测装置外壳的另一个侧面上装有GPRS天线；本地监测装置外壳内部的监测电路包括：柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器；该装置可实现在线自动监测柱塞泵工作状态参数，测量稳定性较好。而且所监测数据可以通过GPRS（无线分组业务）网络无线远距离传送至另一台计算机，实现远程监测。

Description

一种柱塞泵工作状态远程监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器仪表，特别是涉及一种柱塞泵工作状态远程监测装置。

背景技术

柱塞泵是液压系统中使用最广泛的一种泵型。柱塞泵作为液压系统的主要动力源，不仅结构，而且其工作部件的运动形态都很复杂。柱塞泵经过长时间运行后，其内部的零部件经常会出现异常情况，影响生产过程的顺利进行，有时甚至发生安全事故。因此在柱塞泵运行过程中，需要对其工作状况进行实时监测，以保证它安全、可靠地运行。目前，常用的柱塞泵工作状态监测装置还存在着抗干扰性能和远程传输性能不理想等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种柱塞泵工作状态远程监测装置，该装置可实现在线自动监测柱塞泵工作状态参数，测量稳定性较好。而且所监测数据可以通过GPRS（无线分组业务）网络无线远距离传送至另一台计算机，实现远程监测。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种柱塞泵工作状态远程监测装置，包括本地监测装置和远程监测计算机。本地监测装置包括监测装置外壳和位于监测装置外壳内部的监测电路。本地监测装置外壳的一个侧面上装有工作状态指示灯、超限报警指示灯、通信故障指示灯、启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键、触摸屏；本地监测装置外壳的另一个侧面上装有GPRS天线。本地监测装置外壳内部的监测电路包括：柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器、柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器、信号调理和隔离模块、模数转换模块、DSP（数字信号处理器）系统模块和PLC（可编程逻辑控制器）系统模块。所述DSP系统模块包括：电源模块、DSP模块（型号为TMS320C32PCM60）、FPGA（现场可编程门阵列）模块、存储模块。所述PLC系统模块包括：电源模块、PLC CPU（中央处理器）222模块、数字量输入模块、数字量输出模块、GPRS通信模块（型号为MD720-3）、触摸屏。

本地监测装置通过其内部的GPRS模块MD720-3将本地监测到的柱塞泵工作状态数据无线传送到GPRS无线网络，GPRS无线网络与Internet网络相连，通过Internet网络将柱塞泵的工作状态数据传送到远程监测计算机。本地监测装置内部的柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器分别通过信号线与信号调理与隔离模块相连；所述信号调理与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连；所述模数转换模块通过信号线与FPGA模块相连；所述FPGA模块通过信号线与DSP TMS320C32PCM60模块相连；所述DSP TMS320C32PCM60模块通过信号线与存储模块相连；所述电源模块与FPGA模块、DSP TMS320C32PCM60模块和存储模块分别通过电源线相连；所述PLC CPU222模块分别通过总线与触摸屏、GPRS通信模块MD720-3、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块相连；柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器分别通过信号线与所述模拟量输入模块相连；所述电源模块2分别通过电源线与PLC CPU222模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、触摸屏相连；所述本地监测装置外壳上的启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键分别通过信号线与数字量输入模块相连；所述数字量输出模块分别通过信号线与本地监测装置外壳上的工作状态指示灯、超限报警指示灯、通信故障指示灯相连；所述GPRS通信模块MD720-3通过信号线与本地监测装置外壳上的GPRS天线相连。

本实用新型的工作原理如下：

柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器分别将所检测到的现场柱塞泵轴向转速信号、柱塞泵壳体振动信号、柱塞泵进油口处振动信号、柱塞泵出油口处振动信号、柱塞泵配油盘顶部振动信号分别经信号调理与隔离模块进行信号放大、光电隔离处理后送模数转换模块进行模数转换，经模数转换后所得到的现场柱塞泵轴向转速数据、柱塞泵壳体振动数据、柱塞泵进油口处振动数据、柱塞泵出油口处振动数据、柱塞泵配油盘顶部振动数据分别经FPGA模块进行数据转换、缓冲后送DSP TMS320C32PCM60模块进行运算处理，得到柱塞泵工作状态数据A。所述DSP TMS320C32PCM60模块将柱塞泵工作状态数据A送存储模块进行存储外，还通过总线将柱塞泵工作状态数据A传送到PLC CPU222模块。柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器分别将所检测到的柱塞泵出口压力信号、柱塞泵出油口压力信号经信号调理与隔离模块进行信号放大、光电隔离处理后送模拟量输入模块进行模数转换，经模数转换后所得到的柱塞泵出口压力数据、柱塞泵出油口压力数据送PLC CPU222模块进行运算处理，得到柱塞泵工作状态数据B。PLC CPU222模块将所述柱塞泵工作状态数据A和柱塞泵工作状态数据B通过GPRS通信模块MD720-3无线传送到GPRS网络，GPRS无线网络与Internet网络相连，通过Internet网络将柱塞泵工作状态数据传送到远程监测计算机，实现远程监测、远程数据分析。当本地监测装置工作异常时，本地监测装置外壳上的工作状态指示灯点亮；当所采集到的柱塞泵工作状态数据异常时，本地监测装置外壳上的超限报警指示灯点亮；当本地监测装置与GPRS无线网络传输异常时，通信故障指示灯点亮。所述数字量输入模块分别接收本地监测装置外壳上的启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键的按键信息，分别完成启动本地监测装置工作、停止本地监测装置工作、设置工作模式、选择上一选项、选择下一选项、退出工作模式设置的功能。

本实用新型的优点与效果是：

由于本装置采用了PLC CPU222与DSP TMS320C32PCM60模块为核心完成数据监测功能，所以本装置工作稳定性较好，抗干扰能力较强。由于采用GPRS通信模块MD720-3作为数据远传发送装置，因此，数据传输稳定，传输效率较高。

附图说明

图1 为本地监测装置的外部结构示意图；

图2 为本地监测装置的电路方框图；

图3 为柱塞泵工作状态远程监测装置的通信原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

图2中标号说明：1、GPRS天线，2、工作状态指示灯，3、超限报警指示灯，4、通信故障指示灯，5、停止按键，6、启动按键，7、退出设置按键，8、后翻页按键，9、前翻页按键，10、设置按键，11、触摸屏，12、本地监测装置外壳。

见图1，本实用新型本地监测装置包括：GPRS天线1、工作状态指示灯2、超限报警指示灯3、通信故障指示灯4、停止按键5、启动按键6、退出设置按键7、后翻页按键8、前翻页按键9、设置按键10、触摸屏11、本地监测装置外壳12。

见图2，本实用新型本地监测装置的监测电路包括：柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器、柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器、信号调理和隔离模块、模数转换模块、DSP系统模块和PLC系统模块。所述DSP系统模块包括：电源模块1、DSP模块、FPGA模块、存储模块。所述PLC系统模块包括：电源模块2、PLC CPU222模块、数字量输入模块、数字量输出模块、GPRS通信模块、触摸屏。

见图3，本实用新型包括本地监测装置和远程监测计算机。

本地监测装置外壳12上的启动按键6接通后，柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器分别将所检测到的现场柱塞泵轴向转速信号、柱塞泵壳体振动信号、柱塞泵进油口处振动信号、柱塞泵出油口处振动信号、柱塞泵配油盘顶部振动信号分别经信号调理与隔离模块进行信号放大、光电隔离处理后送模数转换模块进行模数转换，经模数转换后所得到的现场柱塞泵轴向转速数据、柱塞泵壳体振动数据、柱塞泵进油口处振动数据、柱塞泵出油口处振动数据、柱塞泵配油盘顶部振动数据分别经FPGA模块进行数据转换、缓冲后送DSP TMS320C32PCM60模块进行运算处理，得到柱塞泵工作状态数据A。所述DSP TMS320C32PCM60模块将柱塞泵工作状态数据A送存储模块进行存储外，还通过总线将柱塞泵工作状态数据A传送到PLC CPU222模块。柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器分别将所检测到的柱塞泵出口压力信号、柱塞泵出油口压力信号经信号调理与隔离模块进行信号放大、光电隔离处理后送模拟量输入模块进行模数转换，经模数转换后所得到的柱塞泵出口压力数据、柱塞泵出油口压力数据送PLC CPU222模块进行运算处理，得到柱塞泵工作状态数据B。PLC CPU222模块将所述柱塞泵工作状态数据A和柱塞泵工作状态数据B通过GPRS通信模块MD720-3无线传送到GPRS网络，GPRS无线网络与Internet网络相连，通过Internet网络将柱塞泵工作状态数据传送到远程监测计算机，实现远程监测、远程数

据分析，当本地监测装置工作异常时，本地监测装置外壳12上的工作状态指示灯2点亮；当所采集到的柱塞泵工作状态数据异常时，本地监测装置外壳12上的超限报警指示灯3点亮；当本地监测装置与GPRS无线网络传输异常时，通信故障指示灯4点亮。所述数字量输入模块分别接收本地监测装置外壳12上的启动按键6、停止按键5、设置按键10、前翻页按键9、后翻页按键8、退出设置按键7的按键信息，分别完成启动本地监测装置工作、停止本地监测装置工作、设置工作模式、选择上一选项、选择下一选项、退出工作模式设置的功能。

Claims

1.一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述装置包括本地监测装置和远程监测计算机；本地监测装置包括监测装置外壳和位于监测装置外壳内部的监测电路；本地监测装置外壳的一个侧面上装有工作状态指示灯、超限报警指示灯、通信故障指示灯、启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键、触摸屏；本地监测装置外壳的另一个侧面上装有GPRS天线；本地监测装置外壳内部的监测电路包括：柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器、柱塞泵出口压力传感器、柱塞泵出油口压力传感器、信号调理和隔离模块、模数转换模块、DSP系统模块和PLC系统模块；DSP系统模块包括：电源模块、DSP模块、FPGA模块、存储模块；PLC系统模块包括：电源模块、PLC CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、GPRS通信模块、触摸屏。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述本地监测装置内部的柱塞泵轴向转速传感器、柱塞泵壳体振动传感器、柱塞泵进油口处振动传感器、柱塞泵出油口处振动传感器、柱塞泵配油盘顶部振动传感器分别通过信号线与信号调理与隔离模块相连；信号调理与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述模数转换模块通过信号线与FPGA模块相连；FPGA模块通过信号线与DSP TMS320C32PCM60模块相连；DSP TMS320C32PCM60模块通过信号线与存储模块相连；电源模块1与FPGA模块、DSP TMS320C32PCM60模块和存储模块分别通过电源线相连；PLC CPU222模块分别通过总线与触摸屏、GPRS通信模块MD720-3、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块相连。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述电源模块分别通过电源线与PLC CPU222模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、触摸屏相连。

5.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述地监测装置外壳上的启动按键、停止按键、设置按键、前翻页按键、后翻页按键、退出设置按键分别通过信号线与数字量输入模块相连。

6.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述数字量输出模块分别通过信号线与本地监测装置外壳上的工作状态指示灯、超限报警指示灯、通信故障指示灯相连。

7.根据权利要求1所述的一种柱塞泵工作状态远程监测装置，其特征在于，所述GPRS通信模块MD720-3通过信号线与本地监测装置外壳上的GPRS天线相连。