CN219754963U - 一种液压式启闭机安全运行监控系统 - Google Patents

Abstract

一种液压式启闭机安全运行监控系统，包括运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件、视频监控组件、数据采集箱和PC系统，运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件和视频监控组件均与数据采集箱的信号输入端信号连接，数据采集箱的信号输出端与PC系统的信号输入端信号连接，PC系统的信号输出端与中控室内的控制台的信号输入端信号连接。本实用新型施工方便、造价低廉、技术稳定、可长时间运行,能够及时发现液压式启闭机潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高液压式启闭机的运行可靠性。

Description

一种液压式启闭机安全运行监控系统

技术领域

本实用新型属于大型给排水、水利水电工程的液压式启闭机应用技术领域，具体地说，涉及一种液压式启闭机安全运行监控系统。

背景技术

液压式启闭机广泛应用于大型水电站、给排水和水库工程中，是控制各类大中型铸铁闸门和钢制闸门起升、航运船闸开闭的重要设备，在工程项目的建设和日常运行中都有举足轻重的作用。液压式启闭机的操作需要反应快速，运行可靠；液压式启闭机的维护则更需要能够准确找到故障位置，识别故障原因，这些都需要对液压式启闭机的关键部位性能进行预测性分析，提前识别故障类型和故障位置，从而提高设备安全。因此，对液压式启闭机进行安全运行监控是非常有必要的，目前尚缺少一种简便、实用、造价较低、可广泛推行使用的运行监控系统。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种液压式启闭机安全运行监控系统，本实用新型施工方便、造价低廉、技术稳定、可长时间运行, 能够及时发现液压式启闭机潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高液压式启闭机的运行可靠性；为液压式启闭机的维修提供可靠依据，避免“欠维修”、“过维修”，实现对液压式启闭机故障早知道、早预防、早诊断，把故障消灭于萌芽中。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种液压式启闭机安全运行监控系统，包括运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件、视频监控组件、数据采集箱和PC系统，运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件和视频监控组件均与数据采集箱的信号输入端信号连接，数据采集箱的信号输出端与PC系统的信号输入端信号连接，PC系统的信号输出端与中控室内的控制台的信号输入端信号连接；

运行监控组件用于采集液压泵站的油压、油温、油位及油品信号、主阀门的阀芯位置信号和液压式启闭机的开度及平衡信号；

振动监测组件用于采集电机及液压油泵对应位置的振动信号；

噪声监测组件用于采集泵组不同位置的噪声信号；

转速监测组件用于采集泵组输入轴的转速信号；

视频监控组件用于拍摄现场液压泵站及液压油缸的图像和视频信号；

数据采集箱用于接收运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件和视频监控组件所采集的信号并将信号进行处理分析后传输给PC系统；

PC系统用于显示液压式启闭机运行时各部件的实时运行状态、主设备工作循环时间和次数，存储数据采集箱传输的信号数据并进行预警，诊断液压式启闭机出现的故障类型及故障部件，将诊断信息和预警信息传至中控室内的控制台。

运行监控组件包括油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器和高度传感器，油压传感器、温度传感器、液位传感器和油品检测仪均设置在液压泵站上，阀芯位置传感器设置在主阀门上，平衡传感器和高度传感器设置在门体横梁上，数据采集箱的信号输入端分别与油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器和高度传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

振动监测组件包括若干个振动传感器，各个振动传感器分别对应设置在电机和液压油泵上，数据采集箱的信号输入端分别与各个振动传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

噪声监测组件包括若干个噪声传感器，各个噪声传感器分别均匀设置在泵组的外壳上，数据采集箱的信号输入端分别与各个噪声传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

转速监测组件包括转速传感器，转速传感器设置在泵组输入轴上，数据采集箱的信号输入端与转速传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

视频监控组件包括若干个摄像头，各个摄像头分别对应设置在现场液压泵站及液压油缸上方的机架上，数据采集箱的信号输入端分别与各个摄像头通过双绞屏蔽线缆信号连接。

数据采集箱的信号输出端与PC系统的信号输入端通过双绞屏蔽线缆信号连接，PC系统的信号输出端与中控室内的控制台的信号输入端通过光纤信号连接。

PC系统内包含有一套监测应用软件平台，监测应用软件平台集成有监控模块、数据存储模块、预警模块和诊断模块，数据存储模块中存储有专家预警数据库。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型工作时：油压传感器、温度传感器、液位传感器和油品检测仪分别实时采集液压泵站的油压、油温、油位及油品信号，阀芯位置传感器实时采集主阀门的阀芯位置信号，平衡传感器和高度传感器分别实时采集液压式启闭机的平衡信号和开度信号，各个振动传感器分别实时采集电机及液压油泵对应位置的振动信号，各个噪声传感器分别实时采集泵组上不同位置的噪声信号，转速传感器实时采集泵组输入轴的转速信号，各个摄像头分别实时拍摄现场液压泵站及液压油缸的图像和视频信号，油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器、高度传感器、各个振动传感器、各个噪声传感器、转速传感器和各个摄像头均通过双绞屏蔽线缆将所采集的信号传输给数据采集箱，数据采集箱将接收的不同信号进行处理分析后通过双绞屏蔽线缆传输给PC系统，PC系统内包含有一套监测应用软件平台，监测应用软件平台集成有监控模块、数据存储模块、预警模块和诊断模块，数据存储模块中存储有专家预警数据库，监控模块通过显示器将液压式启闭机运行时不同部件产生的实时运行状态、主设备工作循环时间和次数以数字、颜色、图形、图案的形式显示，便于工作人员随时掌握液压式启闭机的运行情况，数据存储模块实时存储数据采集箱传输的信号数据，包括历史数据和即时数据，为液压式启闭机故障诊断分析维护提供数据依据，预警模块根据专家预警数据库设置各个不同设备运行参数的预警值，专家预警数据库是根据液压式启闭机科研数据、设计数据、制造数据、安装数据建立的，当监控数据达到或超过相应设定的预警值时，预警模块发出警示，诊断模块根据数据采集箱提供的原始数据，进行高通、低通、带通、带阻及自定义滤波，通过对变速振动信号的时域频域分析，阶次分析，包络分析，产生出阶次波形、阶次谱、阶次包络、阶次包络谱等，确定液压式启闭机出现的故障类型以及故障部件，提前对液压式启闭机的故障进行预测，对快速进行设备维修提供技术保障，同时PC系统通过光纤将诊断信息和预警信息传至中控室内的控制台，工作人员在中控室即可得到液压式启闭机的运行状态和故障信息，及时发现潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高液压式启闭机的运行可靠性，避免“欠维修”、“过维修”，实现对液压式启闭机故障早知道、早预防、早诊断，把故障消灭于萌芽中。

数据采集箱、油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器、高度传感器、各个振动传感器、各个噪声传感器、转速传感器和各个摄像头采购便捷、安装施工方便、造价低廉、技术稳定、能长时间运行，双绞屏蔽线缆采用信号屏蔽结构，能保证信号监测精度，整体建设成本可控，易于在港口、水电站、水库等液压式启闭机项目中广泛普及。

综上所述，本实用新型施工方便、造价低廉、技术稳定、可长时间运行, 能够及时发现液压式启闭机潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高液压式启闭机的运行可靠性；为液压式启闭机的维修提供可靠依据，避免“欠维修”、“过维修”，实现对液压式启闭机故障早知道、早预防、早诊断，把故障消灭于萌芽中。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

如图1所示，一种液压式启闭机安全运行监控系统，包括运行监控组件1、振动监测组件2、噪声监测组件3、转速监测组件4、视频监控组件5、数据采集箱6和PC系统7，运行监控组件1、振动监测组件2、噪声监测组件3、转速监测组件4和视频监控组件5均与数据采集箱6的信号输入端信号连接，数据采集箱6的信号输出端与PC系统7的信号输入端信号连接，PC系统7的信号输出端与中控室内的控制台8的信号输入端信号连接；

运行监控组件1用于采集液压泵站的油压、油温、油位及油品信号、主阀门的阀芯位置信号和液压式启闭机的开度及平衡信号；

振动监测组件2用于采集电机及液压油泵对应位置的振动信号；

噪声监测组件3用于采集泵组不同位置的噪声信号；

转速监测组件4用于采集泵组输入轴的转速信号；

视频监控组件5用于拍摄现场液压泵站及液压油缸的图像和视频信号；

数据采集箱6用于接收运行监控组件1、振动监测组件2、噪声监测组件3、转速监测组件4和视频监控组件5所采集的信号并将信号进行处理分析后传输给PC系统7；

PC系统7用于显示液压式启闭机运行时各部件的实时运行状态、主设备工作循环时间和次数，存储数据采集箱6传输的信号数据并进行预警，诊断液压式启闭机出现的故障类型及故障部件，将诊断信息和预警信息传至中控室内的控制台8。

运行监控组件1包括油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11、油品检测仪12、阀芯位置传感器13、平衡传感器14和高度传感器15，油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11和油品检测仪12均设置在液压泵站上，阀芯位置传感器13设置在主阀门上，平衡传感器14和高度传感器15设置在门体横梁上，数据采集箱6的信号输入端分别与油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11、油品检测仪12、阀芯位置传感器13、平衡传感器14和高度传感器15通过双绞屏蔽线缆信号连接。

振动监测组件2包括若干个振动传感器16，各个振动传感器16分别对应设置在电机和液压油泵上，数据采集箱6的信号输入端分别与各个振动传感器16通过双绞屏蔽线缆信号连接。

噪声监测组件3包括若干个噪声传感器17，各个噪声传感器17分别均匀设置在泵组的外壳上，数据采集箱6的信号输入端分别与各个噪声传感器17通过双绞屏蔽线缆信号连接。

转速监测组件4包括转速传感器18，转速传感器18设置在泵组输入轴上，数据采集箱6的信号输入端与转速传感器18通过双绞屏蔽线缆信号连接。

视频监控组件5包括若干个摄像头19，各个摄像头19分别对应设置在现场液压泵站及液压油缸上方的机架上，数据采集箱6的信号输入端分别与各个摄像头19通过双绞屏蔽线缆信号连接。

数据采集箱6的信号输出端与PC系统7的信号输入端通过双绞屏蔽线缆信号连接，PC系统7的信号输出端与中控室内的控制台8的信号输入端通过光纤信号连接。

PC系统7内包含有一套监测应用软件平台，监测应用软件平台集成有监控模块20、数据存储模块21、预警模块22和诊断模块23，数据存储模块21中存储有专家预警数据库24。

PC系统7、数据采集箱6、油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11、油品检测仪12、阀芯位置传感器13、平衡传感器14、高度传感器15、各个振动传感器16、各个噪声传感器17、转速传感器18、各个摄像头19、双绞屏蔽线缆和光纤均为现有构件，均可以在市场上购置，具体构造和工作原理不再赘述，监测应用软件平台为本领域常用软件平台，不涉及新的计算机程序。

本实用新型工作时：油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11和油品检测仪12分别实时采集液压泵站的油压、油温、油位及油品信号，阀芯位置传感器13实时采集主阀门的阀芯位置信号，平衡传感器14和高度传感器15分别实时采集液压式启闭机的平衡信号和开度信号，各个振动传感器16分别实时采集电机及液压油泵对应位置的振动信号，各个噪声传感器17分别实时采集泵组上不同位置的噪声信号，转速传感器18实时采集泵组输入轴的转速信号，各个摄像头19分别实时拍摄现场液压泵站及液压油缸的图像和视频信号，油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11、油品检测仪12、阀芯位置传感器13、平衡传感器14、高度传感器15、各个振动传感器16、各个噪声传感器17、转速传感器18和各个摄像头19均通过双绞屏蔽线缆将所采集的信号传输给数据采集箱6，数据采集箱6将接收的不同信号进行处理分析后通过双绞屏蔽线缆传输给PC系统7，PC系统7内包含有一套监测应用软件平台，监测应用软件平台集成有监控模块20、数据存储模块21、预警模块22和诊断模块23，数据存储模块21中存储有专家预警数据库24，监控模块20通过显示器将液压式启闭机运行时不同部件产生的实时运行状态、主设备工作循环时间和次数以数字、颜色、图形、图案的形式显示，便于工作人员随时掌握液压式启闭机的运行情况，数据存储模块21实时存储数据采集箱6传输的信号数据，包括历史数据和即时数据，为液压式启闭机故障诊断分析维护提供数据依据，预警模块22根据专家预警数据库24设置各个不同设备运行参数的预警值，专家预警数据库24是根据液压式启闭机科研数据、设计数据、制造数据、安装数据建立的，当监控数据达到或超过相应设定的预警值时，预警模块22发出警示，诊断模块23根据数据采集箱6提供的原始数据，进行高通、低通、带通、带阻及自定义滤波，通过对变速振动信号的时域频域分析，阶次分析，包络分析，产生出阶次波形、阶次谱、阶次包络、阶次包络谱等，确定液压式启闭机出现的故障类型以及故障部件，提前对液压式启闭机的故障进行预测，对快速进行设备维修提供技术保障，同时PC系统7通过光纤将诊断信息和预警信息传至中控室内的控制台8，工作人员在中控室即可得到液压式启闭机的运行状态和故障信息，及时发现潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高液压式启闭机的运行可靠性，避免“欠维修”、“过维修”，实现对液压式启闭机故障早知道、早预防、早诊断，把故障消灭于萌芽中。

数据采集箱6、油压传感器9、温度传感器10、液位传感器11、油品检测仪12、阀芯位置传感器13、平衡传感器14、高度传感器15、各个振动传感器16、各个噪声传感器17、转速传感器18和各个摄像头19采购便捷、安装施工方便、造价低廉、技术稳定、能长时间运行，双绞屏蔽线缆采用信号屏蔽结构，能保证信号监测精度，整体建设成本可控，易于在港口、水电站、水库等液压式启闭机项目中广泛普及。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：包括运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件、视频监控组件、数据采集箱和PC系统，运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件和视频监控组件均与数据采集箱的信号输入端信号连接，数据采集箱的信号输出端与PC系统的信号输入端信号连接，PC系统的信号输出端与中控室内的控制台的信号输入端信号连接；

运行监控组件用于采集液压泵站的油压、油温、油位及油品信号、主阀门的阀芯位置信号和液压式启闭机的开度及平衡信号；

振动监测组件用于采集电机及液压油泵对应位置的振动信号；

噪声监测组件用于采集泵组不同位置的噪声信号；

转速监测组件用于采集泵组输入轴的转速信号；

视频监控组件用于拍摄现场液压泵站及液压油缸的图像和视频信号；

数据采集箱用于接收运行监控组件、振动监测组件、噪声监测组件、转速监测组件和视频监控组件所采集的信号并将信号进行处理分析后传输给PC系统；

PC系统用于显示液压式启闭机运行时各部件的实时运行状态、主设备工作循环时间和次数，存储数据采集箱传输的信号数据并进行预警，诊断液压式启闭机出现的故障类型及故障部件，将诊断信息和预警信息传至中控室内的控制台。

2.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：运行监控组件包括油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器和高度传感器，油压传感器、温度传感器、液位传感器和油品检测仪均设置在液压泵站上，阀芯位置传感器设置在主阀门上，平衡传感器和高度传感器设置在门体横梁上，数据采集箱的信号输入端分别与油压传感器、温度传感器、液位传感器、油品检测仪、阀芯位置传感器、平衡传感器和高度传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：振动监测组件包括若干个振动传感器，各个振动传感器分别对应设置在电机和液压油泵上，数据采集箱的信号输入端分别与各个振动传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：噪声监测组件包括若干个噪声传感器，各个噪声传感器分别均匀设置在泵组的外壳上，数据采集箱的信号输入端分别与各个噪声传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：转速监测组件包括转速传感器，转速传感器设置在泵组输入轴上，数据采集箱的信号输入端与转速传感器通过双绞屏蔽线缆信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：视频监控组件包括若干个摄像头，各个摄像头分别对应设置在现场液压泵站及液压油缸上方的机架上，数据采集箱的信号输入端分别与各个摄像头通过双绞屏蔽线缆信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：数据采集箱的信号输出端与PC系统的信号输入端通过双绞屏蔽线缆信号连接，PC系统的信号输出端与中控室内的控制台的信号输入端通过光纤信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种液压式启闭机安全运行监控系统，其特征在于：PC系统内包含有一套监测应用软件平台，监测应用软件平台集成有监控模块、数据存储模块、预警模块和诊断模块，数据存储模块中存储有专家预警数据库。