CN217376138U - 一种散货输送系统电机监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散货输送系统电机监测装置，其包括：检测装置，能够检测电机运行的多个状态参数；可编程逻辑控制器，能够与所述检测装置连接，以接收所述状态参数的数据并处理；监控终端，能够接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理。根据本实用新型能对散货码头输送系统电机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高对散货码头输送系统电机监测的全面性、便捷性和自动化水平，解决了对散货码头输送系统电机运行状态无法进行集中监测和控制的问题，提高了自动化水平。

Description

一种散货输送系统电机监测装置

技术领域

本实用新型涉及货物输送技术领域，具体涉及一种散货输送系统电机监测装置。

背景技术

目前带式输送机已成为港口散料输送关键设备，在国民经济中的地位日益突出，在现代社会物流中具有举足轻重的地位，其运行的稳定性、可靠性对港口装载流程正常作业具有重大的影响。提高带式输送机系统的运行稳定性，对提高其作业率和港口吞吐量具有重要的理论和实际意义。

大部分港口码头的工业生产流程都是不间断运行，输送系统的电机设备经常需要进行全天候 24小时在线监测，以保障电机的正常运行。而在很多的码头现场，由于生产的需要，电机分布不够集中，甚至有些电机所处位置对工作人员来说不够安全。传统巡检方式是通过安排固定人员对电机进行巡检，了解电机的运行状态，这不仅成本高、效率低，甚至有可能威胁到巡检人员的安全。此外工业生产过程复杂，电机状态变化太快，巡检人员往往不能及时发现并处理电机故障，从而影响生产效率和生产安全。

与此同时，部分港口码头的输送系统由于建设时间早，技术落后、工艺落后、电机质量差等原因的存在，现有的大部分运转中的电机都普遍存在“大马拉小车”的现状，导致电机经常不能运行在效率最高的状态，而是经常处于轻负载运行，长期以往导致能源的大量浪费，情况十分严重。

综上，散货码头输送系统电机亟需通过智能监测来获得输送系统电机的运行数据，及时发现电机安全隐患，逐步提升电机能效在生产中的效率，促进低效电机向高效电机的转型，提高整个输送系统的工作效率和安全可靠性。

近年来，在国家、交通运输部和地方政府政策的大力引导和支持下，国内各个港口企业都在积极的开展智能化和节能减排改造。但散货码头对于输送系统电机的更新和优化还未纳入智能化改造措施中，一些散货码头输送系统整体技术水平有待提高，电机稳定性低，能耗较高。在散货码头输送系统中，大多数电机往往没有监测设备，而将所有的电机都在专业实验室中监测是不可能的，所以亟需研究一种可以应用于驱动电机的监测设备，该设备满足测试过程便捷并且不需要额外附加其它设备和装置，可以在电机工作现场进行监测，并且不会干扰电机运行。

由于现有技术中的散货码头输送系统中，大多数电机往往没有监测设备，工作人员无法实时掌握输送系统各个电机的运行状态，提前发现电机安全隐患，及时制定出相应的电机设备检修维护计划，以减少电机故障发生率，确保电机安全稳定的运行，延长设备健康运行周期；散货码头输送系统中的大多数电机，往往只能依靠操作不同设备上的断路器和开关控制电机的运行，对于各个电机缺乏集成化监控，自动化水平低，管控一体化水平低，无法将电机在安全运行状态下的数据和信息完整的保存下来，以便于工作人员更为清晰地了解和分析电机及其设备的运行效率，制定科学合理的电机运行维护方案，提升散货码头输送系统电机运行效率和节能降耗水平等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种散货输送系统电机监测装置。

发明内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的散货码头输送系统中大多数电机往往没有监测设备，存在工作人员无法实时掌握输送系统各个电机的运行状态，提前发现电机安全隐患，及时制定出相应的电机设备检修维护计划，以减少电机故障发生率，确保电机安全稳定的运行，延长设备健康运行周期的缺陷，从而提供一种散货输送系统电机监测装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种散货输送系统电机监测装置，其包括：

检测装置，能够检测电机运行的多个状态参数；

可编程逻辑控制器，能够与所述检测装置连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端，能够接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理。

在一些实施方式中，所述检测装置包括温度传感器、霍尔传感器、振动传感器和声音传感器，所述温度传感器能够采集电机的温度参数，所述霍尔传感器能够采集电机的磁场参数，所述振动传感器能够采集电机的振动参数，所述声音传感器能够采集电机的噪音参数。

在一些实施方式中，所述检测装置还包括电表和/或电流电压互感器，所述电表能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。

在一些实施方式中，所述监控终端包括嵌入式监控终端和监控计算机；所述散货输送系统电机监测装置还包括交换机，所述交换机能够分别将所述可编程逻辑控制器和所述监控终端进行网络连接。

在一些实施方式中，还包括监控柜柜体，所述可编程逻辑控制器和所述监控终端设置于所述监控柜柜体内。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上还设置有开关和插座，所述开关能够用于启动或关闭所述散货输送系统电机监测装置，所述插座能够提供外接电源。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上设置有直流电源、继电器、接线端子和线槽，所述直流电源能够分别对所述可编程逻辑控制器和监控终端提供电能，所述继电器能够当输入量的变化达到规定要求时在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化；所述接线端子和线槽分别能够连接导线。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上还设置有指示灯，所述指示灯包括第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯，所述第一指示灯能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯能够实现报警的显示，所述第四指示灯能够实现故障与否的显示。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上设置有控制按钮，所述控制按钮包括第一控制按钮、第二控制按钮和第三控制按钮，所述第一控制按钮能够被按压实现总停或备机，所述第二控制按钮能够被按压实现运行或停止，所述第三控制按钮能够被按压实现复位或数据清除。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上设置有浪涌保护器。

本实用新型提供的一种散货输送系统电机监测装置具有如下有益效果：

本实用新型通过提供一种散货输送系统电机监测装置，监测装置包括检测装置、可编程逻辑控制器和监控终端，能够通过检测装置检测电机运行的多个状态参数，通过可编程逻辑控制器接收所述状态参数的数据并处理，通过监控终端接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理，实现了散货码头输送系统电机的控制和管理一体化，能够对运行过程中的数据进行记录、存储，为电机的维护保养计划提供数据支撑，采用集成化设计，可对散货码头输送系统电机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高了对散货码头输送系统电机监测的全面性、便捷性和自动化水平，解决了对散货码头输送系统电机运行状态无法进行集中监测和控制的问题，提高了自动化水平；并且本发明的监测装置具备电机性能分析和故障诊断功能，可有效地减少电机故障发生率，延长设备健康运行周期，提升散货码头输送系统电机运行效率和节能降耗水平；采用多种接口，适用于不同类型的散货码头和不同型号的输送系统电机，提高了兼容性，扩大了适用范围。

附图说明

图1为本实用新型的散货输送系统电机监测装置的结构图；

图2为本实用新型的监控柜柜体的正面结构图；

图3为本实用新型的监控柜柜体的内部结构图。

附图标记表示为：

1、检测装置；11、温度传感器；12、霍尔传感器；13、振动传感器；14、声音传感器；19、电表；2、可编程逻辑控制器；3、监控终端；31、嵌入式监控终端；32、监控计算机；4、交换机；5、监控柜柜体；6、开关；7、插座；8、直流电源；9、继电器；10、接线端子；15、线槽；16、指示灯；161、第一指示灯；162、第二指示灯；163、第三指示灯；164、第四指示灯；17、控制按钮；171、第一控制按钮；172、第二控制按钮；173、第三控制按钮；18、浪涌保护器。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型提供一种散货输送系统电机监测装置，其包括：

检测装置1，能够检测电机运行的多个状态参数；

可编程逻辑控制器2（即PLC），能够与所述检测装置1连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端3，能够接收所述可编程逻辑控制器2处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理。

本实用新型通过提供一种散货输送系统电机监测装置，监测装置包括检测装置、可编程逻辑控制器和监控终端，能够通过检测装置检测电机运行的多个状态参数，通过可编程逻辑控制器接收所述状态参数的数据并处理，通过监控终端接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理，实现了散货码头输送系统电机的控制和管理一体化，能够对运行过程中的数据进行记录、存储，为电机的维护保养计划提供数据支撑，采用集成化设计，可对散货码头输送系统电机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高了对散货码头输送系统电机监测的全面性、便捷性和自动化水平，解决了对散货码头输送系统电机运行状态无法进行集中监测和控制的问题，提高了自动化水平；并且本发明的监测装置具备电机性能分析和故障诊断功能，可有效地减少电机故障发生率，延长设备健康运行周期，提升散货码头输送系统电机运行效率和节能降耗水平；采用多种接口，适用于不同类型的散货码头和不同型号的输送系统电机，提高了兼容性，扩大了适用范围。

本实用新型的有益效果：

（1）采用集成化设计，可对散货码头输送系统电机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高了对散货码头输送系统电机监测的全面性、便捷性和自动化水平。

（2）散货码头输送系统电机监测装置采用集成化设计，可根据码头类型、电机型号进行参数设置，可实现对电机的温度、振动、电压、电流等运行数据的采集、处理和显示存储，提升散货码头输送系统电机运行效率和节能降耗水平。

（3）基于管控一体化理念设计，具备电机性能分析和故障诊断功能。在对散货码头输送系统电机状态监测的基础上，可实现电机性能分析和故障诊断，为散货码头输送系统电机的维修保养，安全隐患排除提供数据依据。

（4）采用多种接口，适用于不同类型的散货码头和不同型号的输送系统电机，提高了兼容性，扩大了适用范围，可适用于不同类型的散货码头输送系统和不同类型的电机。

（5）根据散货码头输送系统长距离、高带速、大功率和高装载量的运行特点，优化了数据测量和设备安装的方法，利用非线性补偿和多传感器采集等方法，保证了数据采集的精确性和可靠性。

在一些实施方式中，所述检测装置1包括温度传感器11、霍尔传感器12、振动传感器13和声音传感器14，所述温度传感器11能够采集电机的温度参数，所述霍尔传感器12能够采集电机的磁场参数，所述振动传感器13能够采集电机的振动参数，所述声音传感器14能够采集电机的噪音参数。这是本实用新型的检测装置的优选结构形式，通过温度传感器11、霍尔传感器12、振动传感器13和声音传感器14，能够分别采集电机的温度参数，电机的磁场参数，电机的振动参数，电机的噪音参数等，有效获得电机运行状态的多个参数，为电机的运行状态监测提供了条件。

在一些实施方式中，所述检测装置1还包括电表19和/或电流电压互感器，所述电表19能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。这是本实用新型的检测装置的优选结构形式，通过电表19和/或电流电压互感器，能够分别采集电流参数、电压参数和运行功率参数等，有效获得电机运行状态的多个参数，为电机的运行状态监测提供了条件。

本实用新型的监测装置的组成

主要包括：

（1）传感器——如温度传感器、霍尔传感器、振动传感器以及声音传感器等采集电机状态参数的传感器；

（2）智能电表——如电流电压互感器、智能电表等采集电机电流、电压、运行功率等参数的检测仪器；

（3）监控柜柜体——标准机柜（监控柜），负责将PLC、交换机、嵌入式监控终端等设备集成在一个监控柜内；

（4）PLC——提供数字量、模拟量、数据通信接口、协议转换模块，与各类传感器及测量仪表进行连接，对电机运行数据进行采集、处理；

（5）嵌入式监控终端、监控计算机——提供图形化监控画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理；

（6）交换机——实现监测装置内设备间的网络连接；

（7）其他配件——开关、插座、浪涌保护器、24V直流电源、继电器、接线端子、线槽和面板上的按钮、灯等。

在一些实施方式中，所述监控终端3包括嵌入式监控终端31和监控计算机32；所述散货输送系统电机监测装置还包括交换机4，所述交换机4能够分别将所述可编程逻辑控制器2和所述监控终端3进行网络连接。本实用新型的监控终端优选包括嵌入式监控终端31和监控计算机32，能够通过嵌入式监控终端和监控计算机，提供图形化监控画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理；通过交换机以实现监测装置内设备间的网络连接。

在一些实施方式中，还包括监控柜柜体5，所述可编程逻辑控制器2和所述监控终端3设置于所述监控柜柜体5内。本实用新型通过监控柜柜体（标准机柜（监控柜）），能够有效地将PLC、交换机、嵌入式监控终端等设备集成在一个监控柜内，有效地实现电机监测装置的集成化和一体化结构，可对散货码头输送系统电机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高了对散货码头输送系统电机监测的全面性、便捷性和自动化水平。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上还设置有开关6和插座7，所述开关6能够用于启动或关闭所述散货输送系统电机监测装置，所述插座7能够提供外接电源。这是本实用新型的监控柜柜体上的优选结构形式，通过开关和插座能够分别实现启动或关闭所述散货输送系统电机监测装置以及提供外接电源，以提供电能。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上设置有直流电源8（优选24V电源）、继电器9、接线端子10和线槽15，所述直流电源8能够分别对所述可编程逻辑控制器2和监控终端3提供电能，所述继电器9能够当输入量的变化达到规定要求时在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化；所述接线端子10和线槽15分别能够连接导线。本实用新型还通过监控柜柜体5上设置有直流电源8、继电器9、接线端子10和线槽15，能够分别实现对所述可编程逻辑控制器2和监控终端3提供电能，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化，以及连接导线。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上还设置有指示灯16，所述指示灯16包括第一指示灯161、第二指示灯162、第三指示灯163和第四指示灯164，所述第一指示灯161能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯162能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯163能够实现报警的显示，所述第四指示灯164能够实现故障与否的显示。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上设置有控制按钮17，所述控制按钮17包括第一控制按钮171、第二控制按钮172和第三控制按钮173，所述第一控制按钮171能够被按压实现总停或备机，所述第二控制按钮172能够被按压实现运行或停止，所述第三控制按钮173能够被按压实现复位或数据清除。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上设置有浪涌保护器18，当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，所述浪涌保护器18能在极短的时间内导通分流，避免浪涌对回路中其他设备的损害。

本实用新型的散货码头输送系统电机监测装置的结构与功能

散货码头输送系统电机监测装置主要分为3部分，分别是传感器及智能电表等现场监测设备；RS485总线网络、以太网和交换机等数据传输装置；PLC、监控计算机和嵌入式监控终端等共同组成上位监控系统。

通过现场配置的温度传感器、霍尔传感器、振动传感器、声音传感器以及智能电表等监测设备完成对散货码头输送系统中各个电机运行状态数据的实时采集，然后通过RS485 总线网络和以太网将接收到的各类数据传输到上位监控系统。上位监控系统对采集传输过来的数据进行存储和实时的图形化显示，并根据监测数据，对电机的性能进行分析，提前发现电机异常和故障。同时在发现电机异常和故障后，采集传输装置作为一个控制器上位监控系统将通过RS485接口和ModBus通信协议与电机的原有控制系统进行通信，向电机控制系统发送电机故障和停机的信号，再由控制系统控制电机的启停，实现保护。

本实用新型通过在散货码头输送系统的各个电机处安装温度传感器、霍尔传感器、振动传感器、声音传感器，并在电机对应配电柜处安装智能电表等监测设备，对散货码头输送系统中各个电机运行状态数据进行实时采集，然后通过 RS485 总线网络和以太网将接收到的各类数据传输到上位机监控系统；同时本装置的监控柜通过RS485接口和ModBus通信协议与电机的原有控制系统进行通信，在监测到电机异常或故障时，能发送指令给电机的控制系统，从而控制电机的启停，实现保护。同时在上位监控计算机上将采集传输过来的数据图形化显示并存储，并根据监测数据，对电机的性能进行分析，提前发现电机故障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种散货输送系统电机监测装置，其特征在于：包括：

检测装置（1），能够检测电机运行的多个状态参数；

可编程逻辑控制器（2），能够与所述检测装置（1）连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端（3），能够接收所述可编程逻辑控制器（2）处理后的数据，提供图形化画面，显示散货码头输送系统电机的运行数据，并对散货码头输送系统电机进行操作控制，记录保存运行参数，对数据进行分析处理；

还包括监控柜柜体（5），所述可编程逻辑控制器（2）和所述监控终端（3）设置于所述监控柜柜体（5）内；所述监控柜柜体（5）上设置有直流电源（8）、继电器（9）、接线端子（10）和线槽（15），所述直流电源（8）能够分别对所述可编程逻辑控制器（2）和监控终端（3）提供电能，所述继电器（9）能够当输入量的变化达到规定要求时在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化；所述接线端子（10）和线槽（15）能够分别连接导线。

2.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述检测装置（1）包括温度传感器（11）、霍尔传感器（12）、振动传感器（13）和声音传感器（14），所述温度传感器（11）能够采集电机的温度参数，所述霍尔传感器（12）能够采集电机的磁场参数，所述振动传感器（13）能够采集电机的振动参数，所述声音传感器（14）能够采集电机的噪音参数。

3.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述检测装置（1）还包括电表（19）和/或电流电压互感器，所述电表（19）能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。

4.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述监控终端（3）包括嵌入式监控终端（31）和监控计算机（32）；所述散货输送系统电机监测装置还包括交换机（4），所述交换机（4）能够分别将所述可编程逻辑控制器（2）和所述监控终端（3）进行网络连接。

5.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上还设置有开关（6）和插座（7），所述开关（6）能够用于启动或关闭所述散货输送系统电机监测装置，所述插座（7）能够提供外接电源。

6.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上还设置有指示灯（16），所述指示灯（16）包括第一指示灯（161）、第二指示灯（162）、第三指示灯（163）和第四指示灯（164），所述第一指示灯（161）能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯（162）能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯（163）能够实现报警的显示，所述第四指示灯（164）能够实现故障与否的显示。

7.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上设置有控制按钮（17），所述控制按钮（17）包括第一控制按钮（171）、第二控制按钮（172）和第三控制按钮（173），所述第一控制按钮（171）能够被按压实现总停或备机，所述第二控制按钮（172）能够被按压实现运行或停止，所述第三控制按钮（173）能够被按压实现复位或数据清除。

8.根据权利要求1所述的散货输送系统电机监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上设置有浪涌保护器（18）。

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