CN205264000U - 重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统 - Google Patents

Abstract

公开一种重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，它包括液压系统监测点、压力传感器、振动传感器、噪声传感器、温度传感器、数据采集卡、GPRS模块、无线信号接收器、网络交换机和可视化监控平台；各传感器安装在液压系统监测点上，且传感器的信号输出端与数据采集卡的信号输入端连接，数据采集卡的信号输出端与GPRS模块的信号输入端连接，GPRS模块的信号输出端通过无线网络与无线信号接收器的信号输入端连接，无线信号接收器的信号输出端与网络交换机的信号输入端连接，网络交换机的信号输出端与可视化监控平台的信号输入网口端连接；本实用新型能够实现液压系统故障远程准确定位与预警，可有效降低维护成本、提高生产效率。

Description

重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统

技术领域

本发明涉及远程故障监控技术领域，尤其涉及一种重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统。

背景技术

重型港口机械设备中，大量采用液压传动与控制技术，如：卸船机、翻车机、装船机等。在这些设备中液压传动与控制系统工作正常与否直接影响整个设备的正常运行与否。设备中一个部件发生故障，可能引起整个生产流程的中断，造成巨大的经济损失，甚至会发生灾难性事故，因此对设备的安全性和可靠性提出了越来越高的要求。另外，由于港口机械分布比较分散，而且采用液压传动与控制技术的港口机械几乎都是大型设备，因此液压系统的阀组和执行元件的安装位置远离操作控制室，且多数液压元件置于高空。查找故障点时，技术人员和工人在设备上爬上、爬下作业，极易发生安全生产事故。

然而，目前重型港口机械设备的故障排除多数只能靠经验分析处理，具有一定的盲目性，并且故障点难于发现造成故障处理周期长、设备故障停机时间长，从而影响港口的正常生产作业率和生产效率。基于分布式技术和网络通信技术的远程故障监测是故障诊断领域的一个崭新的发展方向，而现有的利用Internet或Intranet有线网接入方式实现远程故障监控的监测系统，都需要铺设专用电缆或光纤，投资成本较高。因此，亟需设计一种能够利用现有廉价公用无线网络实现重型港口机械液压系统远程故障监测与预警的系统。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，解决目前重型港口机械液压系统故障难以定位、开发远程监测系统投资成本高等问题，为重型港口机械设备正常运行和操作人员安全作业提供技术保障。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，包括液压系统监测点、压力传感器、振动传感器、噪声传感器、温度传感器、数据采集卡、GPRS模块、无线信号接收器、网络交换机和可视化监控平台。

所述液压系统监测点上安装有压力传感器、振动传感器、噪声传感器和温度传感器；所述压力传感器、振动传感器、噪声传感器和温度传感器的信号输出端分别通过信号传输线与数据采集卡的信号输入端连接；所述数据采集卡的信号输出端通过信号传输线与GPRS模块的信号输入端连接；所述GPRS模块的信号输出端通过无线网络与无线信号接收器的信号输入端连接；所述无线信号接收器的信号输出端通过信号传输线与网络交换机的信号输入端连接；所述网络交换机的信号输出端通过信号传输线与可视化监控平台的信号输入网口端连接。

在系统工作过程中，安装在液压系统监测点上的压力传感器、振动传感器、噪声传感器、温度传感器可实时测量液压系统的压力信号、振动信号、噪声信号和温度信号，并将信号通过信号传输线传送至数据采集卡。数据采集卡对信号进行采集后将信号通过信号传输线传送至GPRS模块。GPRS模块对信号进行转换并上传到Internet，通过无线网将信号传输至无线信号接收器。无线信号接收器对信号进行接收后将信号通过信号传输线传送至网络交换机。网络交换机具有数据交换、传输功能，对信号进行转换后将信号通过信号传输线传送至可视化监控平台。可视化监控平台是由计算机及其所安装的自主开发监测软件组成，可提供以下功能：

(1)对各监测点的状态信息提供大数据存储及数据显示功能，可对各监测点一段时间内的压力、振动、噪声、温度等变化信息提供趋势图显示。

(2)对各监测点具有监视功能，当有故障发生时，可提供自动预警，并显示具体报警源。

(3)具有数据记录与查询功能，数据库可同时记录监测点状态信息及相关的检索信息，如设备、通道、时间、预警信息等。

本实用新型的进一步改进在于，在实际应用中，可以在同一设备的不同液压系统处增设监测点，也可以在不同设备的不同液压系统处增设监测点。

本实用新型的有益效果如下：

(1)将故障监测技术与计算机网络技术相结合，可在异地对远程现场液压系统状态实施监测，使故障监控变得灵活方便，可以有效节约人力和物力成本、减少维护时间和费用，以及避免不必要的人身伤亡事故的发生。

(2)通过传感器实时采集液压系统的状态信息，根据测试数据对设备运行状态进行实时监测，可以实现故障的快速准确定位，能有效提高诊断的精确性及实时性。

(3)对各监测点具有实时监视功能，当有故障发生时，可提供自动预警，并显示具体报警源，从而可有效避免事故的进一步扩大，提高设备的安全性和可靠性。

(4)通过现行覆盖面广的GPRS移动网络与Internet实现连接，无需铺设专用电缆或光纤，可显著降低投资成本，使重型港口机械液压系统的远程故障监测与预警技术更加易于实现。

(5)可以实现任何GPRS信号覆盖地域的重型港口机械液压系统的故障监测与预警，对装有该故障监测与预警系统的港口机械进行全方位、全天候的监控服务。

(6)采用模块化设计，可根据实际需要灵活布置监测点。

综上可见，本实用新型提供了一种能够利用现有公用无线网络有效地实现重型港口机械液压系统远程故障监测与预警的系统。能够实现液压系统故障准确定位与预警、有效降低投资成本，具有可靠性高、布置灵活、易于实现等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是含多个液压系统监测点的系统工作示意图。

图中：1-液压系统监测点；2-压力传感器；3-振动传感器；4-噪声传感器；5-温度传感器；6-数据采集卡；7-GPRS模块；8-无线信号接收器；9-网络交换机；10-可视化监控平台。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

参见图1，重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，包括液压系统监测点1、压力传感器2、振动传感器3、噪声传感器4、温度传感器5、数据采集卡6、GPRS模块7、无线信号接收器8、网络交换机9和可视化监控平台10。

所述液压系统监测点1上安装有压力传感器2、振动传感器3、噪声传感器4和温度传感器5；所述压力传感器2、振动传感器3、噪声传感器4和温度传感器5的信号输出端分别通过信号传输线与数据采集卡6的信号输入端连接；所述数据采集卡6的信号输出端通过信号传输线与GPRS模块7的信号输入端连接；所述GPRS模块7的信号输出端通过无线网络与无线信号接收器8的信号输入端连接；所述无线信号接收器8的信号输出端通过信号传输线与网络交换机9的信号输入端连接；所述网络交换机9的信号输出端通过信号传输线与可视化监控平台10的信号输入网口端连接。

在系统工作过程中，安装在液压系统监测点1上的压力传感器2、振动传感器3、噪声传感器4、温度传感器5可实时测量液压系统的压力信号、振动信号、噪声信号和温度信号，并将信号通过信号传输线传送至数据采集卡6。数据采集卡6对信号进行采集后将信号通过信号传输线传送至GPRS模块7。GPRS模块7对信号进行转换并上传到Internet，通过无线网将信号传输至无线信号接收器8。无线信号接收器8对信号进行接收后将信号通过信号传输线传送至网络交换机9。网络交换机9具有数据交换、传输功能，对信号进行转换后将信号通过信号传输线传送至可视化监控平台10。可视化监控平台10是由计算机及其所安装的自主开发监测软件组成，可提供以下功能：

(1)对各监测点的状态信息提供大数据存储及数据显示功能，可对各监测点一段时间内的压力、振动、噪声、温度等变化信息提供趋势图显示。

(2)对各监测点具有监视功能，当有故障发生时，可提供自动报警，并显示具体报警源。

(3)具有数据记录与查询功能，数据库可同时记录监测点状态信息及相关的检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等。

在实际应用中，可以设置多个液压系统监测点，既可以在同一设备的不同液压系统处增设监测点，也可以在不同设备的不同液压系统处增设监测点，以达到同时对多个设备进行远程监测和预警的目的。

参见图2，当存在多个监测点时，安装在液压系统监测点1-1上的压力传感器2-1、振动传感器3-1、噪声传感器4-1、温度传感器5-1可实时测量液压系统的压力信号、振动信号、噪声信号和温度信号，并将信号通过信号传输线传送至数据采集卡6-1。数据采集卡6-1对信号进行采集后将信号通过信号传输线传送至GPRS模块7-1。GPRS模块7-1对信号进行转换并上传到Internet，通过无线网将信号传输至无线信号接收器8-1。无线信号接收器8-1对信号进行接收后将信号通过信号传输线传送至网络交换机9。同理，安装在液压系统监测点1-2上的压力传感器2-2、振动传感器3-2、噪声传感器4-2、温度传感器5-2可实时测量液压系统的压力信号、振动信号、噪声信号和温度信号，并将信号通过信号传输线传送至数据采集卡6-2。数据采集卡6-2对信号进行采集后将信号通过信号传输线传送至GPRS模块7-2。GPRS模块7-2对信号进行转换并上传到Internet，通过无线网将信号传输至无线信号接收器8-2。无线信号接收器8-2对信号进行接收后将信号通过信号传输线传送至网络交换机9。网络交换机9具有数据交换、传输功能，不同监测点的状态数据传输至网络交换机9后，由网络交换机9进行转换并将信号通过信号传输线传送至可视化监控平台10。

Claims (2)

1.重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，其特征在于：它包括液压系统监测点、压力传感器、振动传感器、噪声传感器、温度传感器、数据采集卡、GPRS模块、无线信号接收器、网络交换机和可视化监控平台；所述液压系统监测点上安装有压力传感器、振动传感器、噪声传感器和温度传感器；所述压力传感器、振动传感器、噪声传感器和温度传感器的信号输出端分别通过信号传输线与数据采集卡的信号输入端连接；所述数据采集卡的信号输出端通过信号传输线与GPRS模块的信号输入端连接；所述GPRS模块的信号输出端通过无线网络与无线信号接收器的信号输入端连接；所述无线信号接收器的信号输出端通过信号传输线与网络交换机的信号输入端连接；所述网络交换机的信号输出端通过信号传输线与可视化监控平台的信号输入网口端连接。

2.根据权利要求1所述的重型港口机械液压系统远程故障监测与预警系统，其特征在于：在实际应用中，可以在同一设备的不同液压系统处增设监测点，也可以在不同设备的不同液压系统处增设监测点。