CN217841965U - 一种机泵故障预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机泵故障预警系统，属于机泵技术领域，其特征在于，包括：M路模拟量信号采集模块；M为大于0，且小于9的自然数；所述模拟量信号采集模块为开口霍尔传感器；接收模拟量信号采集模块的数据，并进行模数转换的控制模块；与所述控制模块进行人机对话的人机交互模块；与所述控制模块进行数据交互的数据存储模块；其中：所述控制模块设置有以太网接口，所述控制模块分别与模拟量信号采集模块、人机交互模块、数据存储模块连接。本实用新型中的模拟量采集采用开口闭环霍尔传感器接入方式，解决了非停机不可安装的问题，可方便的进行安装、拆卸，不影响泵机的正常运行。

Description

一种机泵故障预警系统

技术领域

本实用新型属于机泵技术领域，尤其是涉及一种机泵故障预警系统。

背景技术

众所周知，电动机在石油化工等各个领域被广泛应用，尤其是机泵作为核心动力设备起到至关重要的作用，其稳定运行对于正常生产、生活有着非常重大的意义，及时发现、诊断、排除机泵运行过程中出现的故障，可以保证机泵的正常工作，避免不必要的经济损失。机泵故障往往是由某些运行参数异常而导致，故障在产生、发展的过程中，会在相关参数中表现出明显的特征，因此对机泵运行参数进行监测，可以获取机泵运行中的相关参数情况，以用于数据分析，为判断机泵运行情况提供原始数据依据，便于检修人员查找故障原因，避免同类故障的发生。

目前已有的电机录波或预警系统，其信号采集一般采用闭环电流互感器或者板级电压电流互感器进行电机电气量的采集，这种采集方式只能在电机停机时进行安装及拆卸，如果采集装置出现问题，不能及时拆卸进行维修更换。

在以往的情况下机泵的检测和检修需要在设备停机或是离线的情况下进行，并且大部分情况都是出现明显故障现象后才会予以维修，这给生产和维护带来了诸多不便。

另外目前的故障录波技术能够记录下故障前后一段时间内电气量与非电气量的变化，再现故障和不正常运行时各参量的变化过程，主要广泛应用于电力系统中，作为评价继电保护动作行为、分析故障和异常运行的重要依据。但是电力系统录波价格高昂，且只能故障发生时及进行录波。因此，提供一种成本低廉、可靠性高、安装拆卸编方便、适合实际应用的机泵故障录波装置十分有必要。

实用新型内容

针对以上的技术缺陷，本实用新型提供了一种机泵故障预警系统，用于解决非停机不可安装的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种机泵故障预警系统，包括：

M路模拟量信号采集模块；M为大于0，且小于9的自然数；所述模拟量信号采集模块为开口霍尔传感器；

接收模拟量信号采集模块的数据，并进行模数转换的控制模块；

与所述控制模块进行人机对话的人机交互模块；

与所述控制模块进行数据交互的数据存储模块；其中：

所述控制模块设置有以太网接口，所述控制模块分别与模拟量信号采集模块、人机交互模块、数据存储模块连接。

优选地：所述控制模块包括CPU和核心电路。

优选地：所述人机交互模块包括液晶显示器和按键。

优选地：所述数据存储模块包括作为录波数据的存储的SPI接口的FLAH和SD卡。

本实用新型具有的优点和技术效果是：

本实用新型中模拟量采集采用开口闭环霍尔传感器接入方式，解决了非停机不可安装的问题，可方便的进行安装、拆卸，不影响泵机的正常运行，采用霍尔传感器能够保证绝对精度可以轻易做到5‰以内，且线性精度能够满足在50ppm左右。

本实用新型中的录波数据存储采用文件系统方式，录波存储个数及读取方式更加方便灵活，只要有计算机就可以方便的提出录波文件。

由于石油化工装置的实际运行时是由多台设备合作运行的，而其中的机泵作为核心动力设备起到至关重要的作用，对这些核心区域的关键机泵进行实时的数据监测可以有效、及时的获知机泵的具体情况。这就可以极大的保证管理人员可以对石油化工机泵的提前维护和保养，可以做到防患于未然，即使出现了问题和故障也能第一时间进行解决，并且是针对性的解决。极大的提高了机泵的稳定性，降低了机泵的出错概率，做到预测性维修。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型中的人机对话模块结构图；

图3为本实用新型中模拟量采集模块的电路图；

图4为本实用新型中SD卡的电路图；

图5为本实用新型中SPI接口FLASH的电路图；

图6为本实用新型中CPU主控电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、设计的控制系及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图6，一种机泵故障预警系统，包括：

M路模拟量信号采集模块；M为大于0，且小于9的自然数；所述模拟量信号采集模块为开口霍尔传感器；在本优选实施例中，M选择的是8；

接收模拟量信号采集模块的数据，并进行模数转换的控制模块；

与所述控制模块进行人机对话的人机交互模块；

与所述控制模块进行数据交互的数据存储模块；其中：

所述控制模块设置有以太网接口，所述控制模块分别与模拟量信号采集模块、人机交互模块、数据存储模块连接。

所述控制模块包括CPU和核心电路。CPU的型号为STM32H743；核心电路包括型号为AD7606的模拟量采集模块；

所述人机交互模块包括液晶显示器和按键。

所述数据存储模块包括作为录波数据的存储的SPI接口的FLAH和SD卡。

关键机泵故障预警系统采用非侵入式开口传感器接入方式；装置最多可接入8路模拟量，具有16位高精度AD，保证机泵电气量的高精度采集；具有清晰直观的人机交换按键及点阵液晶显示，装置录波及时间信息利用板载CRT后备电池供电，掉电后可长时间保持，录波数据采用文件系统格式存储于板上FLASH或SD卡中，并在装置掉电时不会丢失。网络和控制参数保存在E2PROM中，在装置掉电或电池耗尽时数据不会丢失。另外采用标准的卡轨式安装，可直接卡装到35mm标准DIN轨上。

关键机泵故障预警系统通过外置16位AD电路，通过开口霍尔传感器对电压、电流共8路模拟量信号采集，采用一块64MBit DDR存储芯片作为片内RAM的扩展。为了满足长时间录波，采用一块QSPI接口的FLAH作为录波数据的存储，并且考虑到有可能进行超长时间的录波操作，因此除了FLASH芯片外还引出了SD卡接口，这样就保证了在不改动硬件的前提下，可以实现长达数月甚至数年的数据记录。

不同介质的存储方式可通过装置的参数设置菜单：存储介质设置菜单进行选择。共有三种方式：内部FLASH、SD卡、USB存储设备，方式多样灵活，可根据用户实际情况方便选择。

还可以进行定时录波参数设定，根据设定的定时录波参数，定时进行录波。还可以根据需要实现一键启动录波。既能实现定时自动录波，又可实现随时录波。录波文件可通过5类或超5类非屏蔽/屏蔽双绞线与交换机连接起来，通过计算进行读取录波文件的操作。

点阵液晶界面可实时显示存储磁盘信息：总容量、可用空间及时间信息。并可方便实现Web服务器需要的装置端口、IP、用户名、密码的参数设置，这样也可大大降低现场施工和部署难度。

软件方面使用FreeRTOS操作系统建立监控任务、人机接口任务、看门狗管理任务、及相关的通信任务来实现所需功能。根据设定的定时录波参数信息，进行定时录波，及录波数据的存储。

以上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。

Claims (4)

1.一种机泵故障预警系统，其特征在于，包括：

M路模拟量信号采集模块；M为大于0，且小于9的自然数；所述模拟量信号采集模块为开口霍尔传感器；

接收模拟量信号采集模块的数据，并进行模数转换的控制模块；

与所述控制模块进行人机对话的人机交互模块；

与所述控制模块进行数据交互的数据存储模块；其中：

所述控制模块设置有以太网接口，所述控制模块分别与模拟量信号采集模块、人机交互模块、数据存储模块连接。

2.根据权利要求1所述的机泵故障预警系统，其特征在于：所述控制模块包括CPU和核心电路。

3.根据权利要求1所述的机泵故障预警系统，其特征在于：所述人机交互模块包括液晶显示器和按键。

4.根据权利要求1所述的机泵故障预警系统，其特征在于：所述数据存储模块包括作为录波数据的存储的SPI接口的FLAH和SD卡。

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