CN209362695U - 一种球磨机运行能耗监测装置 - Google Patents

Abstract

一种球磨机运行能耗监测装置，涉及一种监测装置，所述装置包括供电电网、智能电能表、电动机、球磨机、振动传感器、网络摄像头、工业级DTU和服务器；球磨机包括球磨机筒体、进料口、主轴承、大齿轮、出料口、联轴器和减速机；智能电能表输入端连接电网，输出端连接到电动机的接线端子；电动机直接连接减速机；减速机直接连接联轴器；该装置安装在电网与电机之间的智能电能表对驱动球磨机的电机进行能耗监测，用户可根据现场的电机耗电情况和球磨机两端主轴承振动情况已经出料现场状况进行合理分析，对现场进行调整，使得设备能更稳定运行，更节能和高质量出料。

Description

一种球磨机运行能耗监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，特别是涉及一种球磨机运行能耗监测装置。

背景技术

国家基础建设是我国发展的重中之重，矿产、水泥、化工、电力等很多个行业都需要对物料进行加工和粉碎，市场上主要是应用的是球磨机，是进一步碾磨的关键设备，广泛应用在水泥制造、金属选矿、玻璃陶瓷等需要将原材料碾磨成粉末的作业中。

由于球磨机的不透明性，不能直接观测到球磨机磨机筒体内部负荷状态很难直接检测，会使工作人员无法及时调整球磨机工作状态，使得球磨机很多的时间工作在“空磨”或“饱磨”的工作状态，造成能源的浪费和球磨机本身的损耗，同时也难以保证碾磨原材料的最佳质量。高效率、低能耗是球磨机实用企业经济效益的发展目标，也是给世界节能减排做出应有的贡献。就目前大多少是球磨机生产企业和球磨机的实用企业，都没有做球磨机的智能化监控，主要都是靠人力和老操作工人的经验来控制个检测球磨机的运行，对每个球磨机的运行状态以及球磨机的耗电量都不得而知，无法很好的控制产品的质量和球磨机的用电损耗，这是一个比较普通的行业问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种球磨机运行能耗监测装置，该装置安装在电网与电机之间的智能电能表对驱动球磨机的电机进行能耗监测，用户可根据现场的电机耗电情况和球磨机两端主轴承振动情况已经出料现场状况进行合理分析，对现场进行调整，使得设备能更稳定运行，更节能和高质量出料。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种球磨机运行能耗监测装置，所述装置包括供电电网、智能电能表、电动机、球磨机、振动传感器、网络摄像头、工业级DTU和服务器；球磨机包括球磨机筒体、进料口、主轴承、大齿轮、出料口、联轴器和减速机；智能电能表输入端连接电网，输出端连接到电动机的接线端子；电动机直接连接减速机；减速机直接连接联轴器；联轴器通过齿轮咬合与球磨机的大齿轮直接连接；振动传感器安装在两端的主轴承上端；网络摄像机安装在球磨机出料口；振动传感器、智能电能表的通信端，与工业级DTU的RS485接口直接连接；工业级DTU获得的现场数据和网络摄像头的数据通过互联网连接到服务器上。

所述的一种球磨机运行能耗监测装置，所述球磨机的主轴承两端各安装振动传感器，传感器紧紧贴附在主轴承。

所述的一种球磨机运行能耗监测装置，所述电动机供电的前端加装智能电能表。

所述的一种球磨机运行能耗监测装置，所述出料口安装网络摄像头；即，摄像头的镜头对准出料口。

本实用新型的优点与效果是：

1.本实用新型安装在电网与电机之间的智能电能表对驱动球磨机的电机进行能耗监测，通过安装在球磨机两端主轴承的振动传感器对球磨机的振动状态进行监测，通过安装在球磨机出料口的网络摄像机对球磨机的出料进行视频图像监控。现场的数据通过互联网通信，数据上传到服务器，服务器进行数据的储存、统计、分析。用户可根据现场的电机耗电情况和球磨机两端主轴承振动情况已经出料现场状况进行合理分析，对现场进行调整，使得设备能更稳定运行，更节能和高质量出料。

2.本实用新型安装在出料口的网络摄像头通过实时的图像和定时的图片，可远程观测到处料的情况和质量，方便观测。安装在电动机前端的智能电能表，能检测系统的用电情况，通过对球磨机运行的了解和分析，可分析不同料、不同出料速度等参数下，系统的能耗情况，通过综合比对分析，工作人员可进行节能操作，减少“空磨”或“饱磨”的工作状态，也能对球磨机超出负荷运行状态进行报警。现场数据都是通过互联网传送到服务器，服务器内设计系统监测软件，对现场数据进行储存、分析、诊断和预测，实现对球磨机的远程监测、数据的收集和分析以及故障查询和远程诊断。

附图说明

图1为球磨机运行及能耗检测系统现场示意图；

图2为球磨机运行及能耗检测系统监测设备通信连接图。

图中：1电网、2智能电能表、3电动机、4球磨机、41球磨机筒体、42进料口、43主轴承、44大齿轮、45出料口、46联轴器、47减速机、5振动传感器、6网络摄像头、7工业级DTU、8服务器、9操作员。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型包括供电电网、智能电能表、电动机、球磨机、振动传感器、网络摄像头、工业级DTU和服务器。球磨机主要包括的部件有球磨机筒体、进料口、主轴承、大齿轮、出料口、联轴器和减速机。智能电能表输入端连接电网，输出端连接到电动机的接线端子；电动机直接连接减速机；减速机直接连接联轴器；联轴器通过齿轮咬合与球磨机的大齿轮直接连接；球磨机的大齿轮直接带动球磨机筒体转动；振动传感器安装在两端的主轴承上端；网络摄像机安装在球磨机出料口附近；振动传感器、智能电能表的通信端，与工业级DTU的RS485接口直接连接；工业级DTU获得的现场数据和网络摄像头的数据通过互联网连接到服务器上，进行数据传输。

本实用新型针对管式球磨机进行系统的分析和设计，智能电表选用具有RS485通信接口的，可通过现场的RS485总线对现场球磨机的用电量进行抄读；振动传感器选用工业级、高精度、RS485通信接口的整体模块；网络摄像头的摄像头正对出料口，摄像头应具有夜视功能；工业级DTU选用可支持移动4G网络的DTU，可高速进行数据传输，服务器内设计系统监测软件，对现场数据进行储存、分析、诊断和预测。

本实用新型在电动机供电的前端加装智能电能表，记录电动机的实时耗电情况；在球磨机的主轴承两端各安装振动传感器，用于实时计量球磨机的运行情况；在出料口安装网络摄像头，用于实时监测球磨机处理口的出料情况；服务器将现场是数据进行处理、储存、分析，方便操作人员进行远程监控，通过现场数据可实现系统的节能以及系统的安全运行报警功能。

使用时，首先在驱动球磨机的电动机3与供电电网1之间安装智能电表2，智能电能2表选用市面上常见的智能电能表，电能表要具有RS485通信接口，具有实时抄读用电状态的通信协议。

在球磨机4的两端主轴承43上，安装振动传感器5，传感器紧紧贴附在主轴承，可更细致的感知球磨机的振动情况。振动传感器5具有RS485通信接口，实时传送出现场球磨机的振动情况。

智能电能表2和振动传感器5的通信接口通过有线的方式，连接到工业级的DTU 7上，DTU选用主流的移动4G网络的DTU，将现场的电能表2和振动传感器数据5上传到服务器8上。

在球磨机的出料口45附近安装网络摄像头6，摄像头的镜头对准出料口，方便观测出料口45的处理情况。网络摄像头6要具有夜视功能，使得即使在昏暗的情况下也能看清出料情况。

网络摄像头6通过移动4G网络或者现场WIFI网络，将现场的图像数据上传到服务器8，方便操作人员9进行远程监测。

服务器8内置监控系统，将现场的实时变化着的电能表数据和球磨机的振动数据以及出料口的出料情况的图像数据统一处理和储存和分析，操作人员通过现场数据和处理情况综合分析，可调整现场球磨机的运行，减少不必要的球磨机“空磨”或“饱磨”的情况，使得球磨机更加节能减排，更提高球磨机的出料的质量，通过波动的数据也能远程监控球磨机的安全运行情况，在振动较大或者电能表记录负荷较大时，做出相应的报警。

Claims (4)

1.一种球磨机运行能耗监测装置，其特征在于，所述装置包括供电电网、智能电能表、电动机、球磨机、振动传感器、网络摄像头、工业级DTU和服务器；球磨机包括球磨机筒体、进料口、主轴承、大齿轮、出料口、联轴器和减速机；智能电能表输入端连接电网，输出端连接到电动机的接线端子；电动机直接连接减速机；减速机直接连接联轴器；联轴器通过齿轮咬合与球磨机的大齿轮直接连接；振动传感器安装在两端的主轴承上端；网络摄像机安装在球磨机出料口；振动传感器、智能电能表的通信端，与工业级DTU的RS485接口直接连接；工业级DTU获得的现场数据和网络摄像头的数据通过互联网连接到服务器上。

2.根据权利要求1所述的一种球磨机运行能耗监测装置，其特征在于，所述球磨机的主轴承两端各安装振动传感器，传感器紧紧贴附在主轴承。

3.根据权利要求1所述的一种球磨机运行能耗监测装置，其特征在于，所述电动机供电的前端加装智能电能表。

4.根据权利要求1所述的一种球磨机运行能耗监测装置，其特征在于，所述出料口安装网络摄像头；即，摄像头的镜头对准出料口。