CN220037014U - 一种风机在线监测与连锁控制终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风机在线监测与连锁控制终端，包括外壳、天线、电路板、电源接口和传感器接口，所述外壳上设置有振动传感器、转速传感器，所述电路板上包括数据采集控制模块、中央处理模块、通信模块，所述数据采集控制模块、通信模块均与中央处理模块连接。本申请具备防爆、防水、高密封性的一种智能看护诊断仪，可用于长时间在线监测设备的振动状态，实现风机的远程看护、诊断，现场动平衡，有效降低维修成本，延长风机的使用寿命，为设备的安全稳定运行提供可靠保障。
Description
技术领域
本实用新型属于风机控制终端技术领域，具体涉及一种风机在线监测与连锁控制终端。
背景技术
机械化设备日益趋向大型化、高速化与自动化方向发展，风机在各领域中应用十分广泛。目前对风机类设备的维护主要采用两种方式：响应维护和预防性维护。前者是借助人工经验或离线式检测设备；后者主要依赖于一套完整的系统。预防性维护一般采用固定式状态监测系统，定期、轮流的对风机做健康状态检查，采集的数据利用光纤传输网络传输到监控中心，通过管理人员对采集的数据进行故障分析及诊断。此种方式采用光纤通讯，受环境限制，且不利于实现风机工作状态的实时监测与故障诊断，不具备智能诊断系统，无法解决因动平衡引起的故障。
风机在线监测预警系统是对风机运行过程中进行实时监控及故障预警。由上位机及软件系统、监控站、风机、运行参数传感器等组成。具有风机运行的实时监控、风机停运警报、远程控制中心等组成。系统采用多种远程数据传输模式，适合于各种通信条件，提供及时、安全、可靠、便捷、经济、易维护的安全手段，实时现场风机系统的无人值守。
随着风机技术的快速发展和日趋完善，风机的可靠性越来越高，单机容量的不断增大，装机量也在逐年增加。为降低运维成本，实现风机行业长期稳定发展，风机组的运行状态监测尤为重要。目前国内外相关故障诊断和在线监测系统正在向着全面化、实用化方向发展。
风机结构复杂、工作环境较为恶劣，容易受到各种干扰以及其他因素影响。作为风机监测状态监测设备通常与风机搭配使用，其使用环境与风机类似，但作为监测设备，其使用环境更为严苛，对防爆性能、防水性能等密封性要求更高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风机在线监测与连锁控制终端，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种风机在线监测与连锁控制终端，包括
外壳、天线、电路板、电源接口和传感器接口；
所述外壳上设置有振动传感器、转速传感器；
所述电路板上包括数据采集控制模块、中央处理模块、通信模块，所述数据采集控制模块、通信模块均与中央处理模块连接。
优选的是，所述外壳采用防水头密封。
上述任一方案中优选的是，所述天线设置在外壳的外部。
上述任一方案中优选的是，所述数据采集控制模块包括振动采集模块、转速采集模块、状态量采集模块、数据控制模块；
所述数据控制模块包括中央处理器、外部时钟电路、在线调试与软件下载电路、基准电压电路；
所述振动采集模块包含滤波电路、放大电路、信号转换电路、信号传输电路；
所述温度采集模块包含数据处理电路、信号转换电路、信号传输电路；
所述转速采集模块包括信号处理单元、计时器电路。
上述任一方案中优选的是，所述中央处理模块包括中央处理器、存储器。
上述任一方案中优选的是，所述通信模块采用2.4GHz IEEE802.11g。
本实用新型的技术效果和优点：该风机在线监测与连锁控制终端振动采集支持现场现有传感器接入，转速采集支持激光转速传感器、电感式接近开关、霍尔开关等转速传感器接入，使用更加灵活；
振动传感器安装在现场设备上，其信号接入看护诊断仪终端，在本地完成精确的设备数据采集，通过4G通讯将数据上传至设备健康诊断平台。管理者可通过电脑/手机APP进行远程访问，对所纳入监测的设备进行远程状态监测、数据分析及故障诊断；
将传感器安装在风机设备上，并与终端设备连接，可实现在线动平衡分析，风机运行中即知配重质量与角度，初次做动平衡时需要加试重进行标定，之后系统自动记录动平衡参数；
可实现轴承故障诊断功能。通过传感器连接被检测轴承，经放大电路、滤波电路、检波电路、AD转换电路将振动信号转换为数字数据进行频谱分析，最后从频谱中自动提取故障特征信息，自动识别报告故障。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的侧视图；
图3为本实用新型的电路模块功能及连接示意图。
图中：1、外壳。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
本实用新型提供了如图1-3所示的一种风机在线监测与连锁控制终端，包括设备外壳1、棒状天线、电路板、电源接口、传感器接口。
外壳1具有振动传感器、转速传感器、状态量、天线、电源接口，且用防水头密封，确保设备的密封性能。
天线外置，方向性更佳，信号覆盖和穿透性更强，有利于数据传输。
电路采用模块化设计可同时满足产品的功能属性和环境属性要求，分为数据采集控制模块、中央处理模块、通信模块，便于开发与维护。
数据采集控制模块分为振动采集模块、转速采集模块、状态量采集模块、数据控制模块，数据控制模块由中央处理器(CPU)、外部时钟电路、在线调试与软件下载电路、基准电压电路组成，主要完成对功能模块的控制，数据实时处理。
振动采集模块包含滤波电路、放大电路、信号转换电路、信号传输电路。
温度采集模块包含数据处理电路、信号转换电路、信号传输电路；转速采集模块由信号处理单元、计时器电路构成。
中央处理模块主要由中央处理器(CPU)、存储器组成，实现数据处理、分析、故障诊断、数据存储；通讯模块选用符合工业标准的2.4GHz IEEE802.11g，传输距离100m,功率100Mw，抗磁化干扰强的4G通讯模块，保证工业恶劣环境下的数据传输距离和传输质量。此外终端设备具备工作指示灯、通讯指示灯，便于用户判断工作状态。
传感器：外置，通过传输线接入。本设备具备2通道振动传感器接口、1通道转速接口、4通道状态量，壳体内部接线端子与主板连接，接线端子接口预留，与现场振动传感器、转速传感器连接。振动传感器支持现场设备现有的振动传感器接入，同时支持电涡流式、电压式等传感器、状态量通过MODBUS RTU协议接入，节省成本。转速传感器可接入激光转速传感器、电感式接近开关、霍尔开关等转速传感器，完成设备工作转速的采集。
振动传感器在使用时安装固定在现场被测设备上测量设备的振动、温度数据，并将采集的信号按照一定规律转变为电信号，通过线缆将电信号传输至数据采集控制模块，经滤波分析转化后将信号传输至中央处理模块，通讯模块通过4G通讯将数据上传至设备状态监测平台(手机APP/电脑云平台)以波形、数据形式直观展示。管理者可通过监测平台对所有纳入监测的设备进行远程状态查看、数据分析及故障诊断，及时人为干预，以实现风机的运行状态监测及设备综合管理。
卡轨电源：采用MDR系列220V/50Hz交流电转DC12V卡轨电源，具有体积小、重量轻，可直接安装在电源箱内35mm导轨上，拆卸更换便捷等优点。与终端设备连接时，将线缆穿入防水头与机壳内腔电路电源模块连接。导轨电源方便快捷的特点更适合自动化设备快速维修这一要求。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种风机在线监测与连锁控制终端，其特征在于：包括
外壳(1)、天线、电路板、电源接口和传感器接口；
所述外壳(1)上设置有振动传感器、转速传感器，所述外壳(1)采用防水头密封；
所述电路板上包括数据采集控制模块、中央处理模块、通信模块，所述数据采集控制模块、通信模块均与中央处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种风机在线监测与连锁控制终端，其特征在于：所述天线设置在外壳(1)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种风机在线监测与连锁控制终端，其特征在于：所述数据采集控制模块包括振动采集模块、转速采集模块、状态量采集模块、数据控制模块；
所述数据控制模块包括中央处理器、外部时钟电路、在线调试与软件下载电路、基准电压电路；
所述振动采集模块包含滤波电路、放大电路、信号转换电路、信号传输电路；
温度采集模块包含数据处理电路、信号转换电路、信号传输电路；
所述转速采集模块包括信号处理单元、计时器电路。
4.根据权利要求1所述的一种风机在线监测与连锁控制终端，其特征在于：所述中央处理模块包括中央处理器、存储器。
5.根据权利要求1所述的一种风机在线监测与连锁控制终端，其特征在于：所述通信模块采用2.4GHz IEEE802.11g。
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