CN206311203U - 振动监测系统集成表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种种振动监测系统集成表，其中央处理单元连接有环境传感信号接入电路、显示控制电路、应急信号输出电路、MODBUS RTU通讯电路和TCP/IP通讯电路，所述环境传感信号接入电路包括依次连接的多路开关、带通滤波电路、放大电路和模数转换电路，所述多路开关设有多路用于连接环境传感器输入的接线端子，所述模数转换电路的输出接入所述中央处理单元，所述应急信号输出电路的输出接入应急输出隔离电路，所述应急输出隔离电路的输出端构成用于连接继电器的应急信号输出端。本实用新型结构简单，成本低，使用方便，可以通过简单的接线方式实现与相应的监测表的连接，并消除环境振动的影响，减少因环境因素导致的误报。

Description

振动监测系统集成表

技术领域

本实用新型涉及一种振动监测系统集成表，可用于连接多通道振动监测表，提供系统实时监控管理、系统事故追忆、系统集成显示、系统集成控制、系统组态与校验和数字化状态监测功能，构建振动监测系统。

背景技术

大型旋转机械是石化、电力等工业部门的关键动力设备，实时监测这些机器的工作状态对于确保其安全运行有着重要的指导意义，目前多采用孤立的振动监测表进行具体设备的监测，振动监测表通过适宜形式的传感器采集设备的振动相关信息，通过数据处理单元进行数据处理，形成与振动指标线性相关的振动数据，经转换后以模拟电流形式送出，以通过工业控制系统进行相关控制，当满足报警条件时进行报警，这种孤立使用的监测表不利于统一管理和监控，不利于数据的集中处理，导致不应有的管理工作量。

现有振动监测表也可以设有通讯模块，通过通讯模块接入计算机管理网络或与上位机通讯连接，将采集和分析获得的设备振动数据及其他数据传入上位机，接收上位机的控制指令并依据上位机指令进行相应工作，上位机可以在软件的支持下，进行实时监控管理、系统事故追忆、系统集成显示、系统集成控制、系统组态与校验和数字化状态监测等工作。但采用通用上位机组网接线复杂，成本高。

另外，无论是孤立使用的监控表，还是由上位机集中管理的监控网络，都未考虑背景因素对传感器采集的设备信号的影响，不能识别出因冲压机等邻近大型设备工作及其他环境因素导致的超限度振动，也不能识别出因设备自身开机过程本身正常的过大振动，因此存在误报现象，对于振动超限度必须采取停机等强措施的场合，相关误报将导致严重的后果或损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种振动监测系统集成表，这种集成表结构简单，成本低，使用方便，可以通过简单的接线方式实现与相应的监测表的连接，并能够识别和消除环境振动给监测数据带来的影响，减少因环境因素导致的误报。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：

一种振动监测系统集成表，包括中央处理单元，所述中央处理单元连接有环境传感信号接入电路、显示控制电路、应急信号输出电路、MODBUS RTU通讯电路（适于ModBus协议RUD传输方式的通讯电路）和TCP/IP通讯电路（适于TCP/IP协议的通讯电路），所述环境传感信号接入电路包括依次连接的多路开关、带通滤波电路、放大电路和模数转换电路，所述多路开关设有多路用于连接环境传感器输入的接线端子，所述模数转换电路的输出接入所述中央处理单元，所述应急信号输出电路的输出接入应急输出隔离电路，所述应急输出隔离电路的输出端构成用于连接继电器的应急信号输出端，所述MODBUS RTU通讯电路设有MODBUS-IN接口（MODBUS RTU通讯电路中用于接入外部信号的接口）和MODBUS-OUT接口（MODBUS RTU通讯电路中用于输出信号的的接口），所述TCP/IP通讯电路设有以太网接口。

所述中央处理单元可以采用微处理器或微处理芯片。

所述应急输出隔离电路可以采用光电耦合器或耦合变压器。

所述MODBUS RTU通讯电路可以采用RS485接口。

所述显示控制电路可以连接有显示屏。

所述显示屏优选采用OLED显示屏。

所述中央处理单元的相应输入端可以还连接有报警旁路控制输入电路，所述报警旁路控制输入电路设有旁路控制按键，可以根据程序设置确定旁路控制按键的使用方式，例如，可以对于当前显示屏显示的设备传感器进行报警旁路设置，按动旁路控制按键后，通过报警旁路控制输入电路向中央处理单元输入报警旁路控制指令，使中央处理单元在满足报警条件时不报警或向旁路报警电路输出旁路报警信号，由此适应于设备检修或特别使用条件。

所述中央处理单元的相应输入端可以还连接有报警倍增控制输入电路，所述报警倍增控制输入电路设有倍增控制按键，可以根据程序设置确定倍增控制按键的使用方式，例如，可以对于当前显示屏显示的设备传感器进行报警倍增设置，按动倍增控制按键后，通过报警倍增控制输入电路向中央处理单元输入报警倍增控制指令，使中央处理单元采用倍增的报警阈值进行报警计算，可以设置多级倍增方式，例如，连续按动报警倍增控制按键，每按动一次，报警阈值增加量为常规报警阈值的50%，由此适应于设备启动（启动时的振动比正常运行时的振动大得多）或特别使用条件。

所述中央处理单元的电源接入端可以连接电源隔离转换电路的输出，由此通过电源隔离转换电路向中央出料单元进行供电，通过隔离设置，避免电源波动给中央处理单元造成损坏。可以采用变压器隔离等适宜方式。

所述中央处理单元的相应输入端可以还连接有控制键盘，以便人工键盘输出控制指令和设置参数等。

所述中央处理单元可以还连接有电源指示灯、工作指示灯、设备监测表接入指示灯、计算机网络接入指示灯、报警指示灯和应急控制指示灯中的一种或多种，相应指示灯的设置方式可以采用现有技术或其他可能的技术，例如，采用发光二极管。

使用时，将相关设备振动监测表或其他适宜形式的监测表通过级联方式接入MODBUS-IN接口，将以太网接口接入计算机网络，将一个或多个环境振动传感器或其他适应形式的环境传感器的输出接入环境传感信号接入电路，将所述应急输出隔离电路的输出端通过线缆接入用于设备控制或设备系统控制的应急控制继电器控制信号输入端，通过中央处理单元协调各部分的工作，进行相关数据的运算处理，并通过中央处理单元自带的储存器或其他储存器进行输出的存储，实现系统实时监控管理、系统事故追忆、系统集成显示、系统集成控制、系统组态与校验和数字化状态监测等功能，通过计算机网络与中央控制计算机系统或其他终端通讯，传送监测相关数据和各设备/装置的工作状态，接收中央控制计算机系统等有权终端的控制，在中央处理单元的运算处理中，计入环境传感信号，进而依据相关信号的特点，消除设备传感信号中因环境信号导致的增加量，获得更为真实的设备振动等相关监测结果，有利于避免或减少因环境振动导致的误报和误应急控制，通过应急控制信号在出现应急状况时，控制应急控制继电器接通设备的应急信号输出电路，实现对设备的应急控制。

本实用新型通过采用MODBUS RTU通讯电路，实现了多个监测表的信息集成，使用灵活方便，线路简单，接线方便，可靠性好，便于控制和管理，有利于节省人力，简化设备；由于能够接入环境传感信号，可以消除了环境振动对检测结果的影响，能够更好地反应出设备自身的振动状况，不会因邻近设备工作等环境因素出现误报，由此能够更好地适应于具有较强环境振动的工业现场；由于采用多路开关接入不同传感信号，可以采用分时信号采集方式，只用一个接入电路就能够接入多个环境传感信号，可以依据各环境传感器的具体分布方式及振动传播特点，准确地分析判断设备自身振动引起的振动信号和环境振动引起的振动信号。

附图说明：

图1是本实用新型的电路构造示意图。

具体实施方式

参见图1，本用新型所述的振动监测系统集成表设有中央处理单元，可以为微处理器或其他适宜的数据处理装置，可以设有存储器，所述中央处理单元通过获取各设备监测表的输出和各环境传感器的输出，运行相关软件，其目的主要提供系统实时监控管理、系统事故追忆、系统集成显示、系统集成控制、系统组态与校验和数字化状态监测功能。由此使得本实用新型在软件支持下可以具体实现下列功能，相关软件的设置可以依据现有技术：

所述振动监测系统集成表可具备系统实时监控管理功能，可对系统内所有振动监测模块进行在线实时监测管理，实时监测所有模块状态。

所述振动监测系统集成表可具备系统事故追忆功能，记录系统内所有模块的报警事件，现场显示故障信息及报警信息，并驱动应急控制继电器对系统故障进行报警。

所述振动监测系统集成表可具备系统集成显示功能，实时显示各通道运行状态，测量值、报警状态等，并可显示历史事件记录。

所述振动监测系统集成表可看具备系统集成控制功能，集成控制系统内所有模块的复位、倍增、旁路等。

所述振动监测系统集成表可具备组态与校验功能，可以对系统内的每个模块分别组态与校验，全数字显示简化了组态与校验过程。

所述振动监测系统集成表可具备数字化状态监测功能，可与状态监测软件互连，传送静态参数(趋势、实时值、报警状态、间隙电压值、系统OK状态)或动态参数(波形图、频谱图、键相信号、瀑布图)，分析系统运行状态。

所述振动监测系统集成表提供通讯接口，可通过以太网TCP/IP 和串行(RS485)通讯方式与过程控制系统和其它自动化系统通讯，具有广泛的通讯能力。它也支持与系统组态软件以太网或RS485通讯。

依据图1所示，本实用新型主要由中央处理单元、电源隔离转换检测电路（电源隔离转换电路，具有检测各点电源相关信息的功能）、MODBUS隔离通讯电路（设有隔离电路的MODBUS RTU通讯电路）、TCP/IP隔离通讯电路（设有隔离电路的TCP/IP通讯电路）、应急信号输出电路、报警旁路控制输入电路、报警倍增输入电路、按键控制电路、OLED显示屏及相关显示电路等组成。

所述电源隔离转换检测电路优选支持24VDC电源输入，隔离转换后输出正常工作所需的各种电压。同时还有电源检测电路，可以检查各种电压，这些电压对系统的正常运行是非常重要的。在正常的运行情况下，显示各工作状态的指示灯工作，表示相应模块运行正常。如果某一电压发生问题，则相应的指示灯熄灭，集成表自动检查电源的工作状态，如果电源有问题，相应的指示灯灭。

所述MODBUS RTU通讯电路是依据MODICON公司MODBUS通讯接口协议，物理层采用RS485串行接口技术，进行数据传送，MODBUS-IN接口可与相邻的一块振动智能数字监测表的菊花链结构通讯接口连接，从而实现与系统中任意通道的振动监测表的通讯。MODBUS-OUT接口可连接PC机、PLC、DCS、显示模块等外部通讯设备，可上传系统中所有通道的运行状态等相关信息。

本实用新型的振动监测系统集成表还设有以太网接口，支持TCP/IP协议，可以实现以太网的连接。通过以太网同样可以实现连接PC机、PLC、DCS、显示模块等外部通讯设备并上传相关信息。

RS-485端口可以设有高速光耦电路进行电气隔离，以太网端口可以采用隔离变压器进行电气隔离。

所述中央处理单元还可以设有报警旁路控制输入电路和报警倍增控制输入电路，可以通过开关信号输入端的按键人工输入相应的指令，或者接收旁路控制指令或倍增控制指令，当机械设备处于起机或检修等特殊状态时可以实现报警信号的暂时旁路或报警值的暂时倍增。

振动监测系统集成表具有OLED显示屏，可现场显示系统中所有仪表的测量值、报警状态、运行状态等相关信息，并在按键设置仪表参数时提供显示服务。

所述中央处理单元还设有控制键盘，通过所述的控制键盘接受来自控制键盘的人工输入，易实现人工参数设置和控制。

所述中央处理单元还可以设有应急信号输出电路，通过该应急信号输出电路的输出端连接继电器自身的控制输入端，控制继电器动作，以实现根据监测情况对相关设备的工作状态进行控制。

所述中央处理单元可以采用各种适宜的微处理器或芯片。

所述指示灯均可以依据现有技术设置，可以采用发光二极管或LED显示器。

本实用新型根据传感器种类及相应的运算方式，可以用于振动监测或其他检测，当用于振动检测时，本实用新型涉及的传感器可采用与振动相关的各种具体形式的传感器，即依据这些传感器采集到的信息能够计算出所需要的振动指标，可统称为振动传感器。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种振动监测系统集成表，包括中央处理单元，其特征在于所述中央处理单元连接有环境传感信号接入电路、显示控制电路、应急信号输出电路、MODBUS RTU通讯电路和TCP/IP通讯电路，所述环境传感信号接入电路包括依次连接的多路开关、带通滤波电路、放大电路和模数转换电路，所述多路开关设有多路用于连接环境传感器输入的接线端子，所述模数转换电路的输出接入所述中央处理单元，所述应急信号输出电路的输出接入应急输出隔离电路，所述应急输出隔离电路的输出端构成用于连接继电器的应急信号输出端，所述MODBUS RTU通讯电路设有MODBUS-IN接口和MODBUS-OUT接口，所述TCP/IP通讯电路设有以太网接口。

2.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元采用微处理器或微处理芯片。

3.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述应急输出隔离电路采用光电耦合器或耦合变压器。

4.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述MODBUS RTU通讯电路采用RS485接口。

5.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述显示控制电路连接有显示屏，所述显示屏优选采用OLED显示屏。

6.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元的相应输入端还连接有报警旁路控制输入电路，所述报警旁路控制输入电路设有旁路控制按键。

7.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元的相应输入端还连接有报警倍增控制输入电路，所述报警倍增控制输入电路设有倍增控制按键。

8.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元的相应输入端还连接有控制键盘。

9.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元的电源接入端连接电源隔离转换电路。

10.如权利要求1所述的一种振动监测系统集成表，其特征在于所述中央处理单元还连接有电源指示灯、工作指示灯、设备监测表接入指示灯、计算机网络接入指示灯、报警指示灯和应急控制指示灯中的一种或多种。