[发明专利]一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统及方法在审

专利信息
申请号: 201910175057.8 申请日: 2019-03-07
公开(公告)号: CN109765045A 公开(公告)日: 2019-05-17
发明(设计)人: 邓志文;段先云;陈启愉;郭伟科;汪添胜;冼荣彬;施维;莫爵贤 申请(专利权)人: 广东省智能制造研究所
主分类号: G01M13/00 分类号: G01M13/00;G05B19/042
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 罗伟富
地址: 510075 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 信号采集单元 远程监测 云服务器 数据处理模块 旋转类机械 故障诊断 软件模块 传感器 信号采集模块 传感器检测 加速度信号 全生命周期 网络服务器 振动传感器 安全运行 机械设备 确保设备 数据采集 信号通过 自动诊断 分析 大数据 对设备 客户端 存储 采集 发送 网络
【权利要求书】:

1.一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,包括信号采集单元、云服务器单元以及客户端;

其中,所述信号采集单元包括传感器和信号采集模块,所述传感器包括振动传感器,用于采集振动所产生的加速度信号,所述振动传感器安装于靠近被检测对象的位置;所述信号采集模块包括处理器、存储器以及网络模块;所述传感器检测到的信号传递给处理器,并存储到存储器中,通过网络模块发送给云服务器单元;

所述云服务器单元包括网络服务器及软件模块,所述软件模块包括数据处理模块,所述数据处理模块用于对信号采集单元发送过来的数据进行原始分析;所述数据处理模块对振动传感器采集到的振动信号进行时域分析和频域分析,其中,根据时域分析获得时域图谱,并自动计算出峭度数据k,并与用户录入的故障峭度数据k′进行对比,当k≥k′时得出发生故障的分析结果;根据频域分析获得频谱图,获得实时振动频率f,并与用户录入的故障特征频率f′进行对比,当f≥f′时得出发生故障的分析结果;

所述客户端通过网络访问云服务器单元中的分析结果。

2.根据权利要求1所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述传感器还包括温度传感器,用于采集工作环境中的温度信号,所述温度传感器安装于靠近被检测对象的位置。

3.根据权利要求1所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述信号采集单元、云服务器单元和客户端之间通过互联网实现数据传输;工作中,当信号采集单元无法连接到云服务器单元的时候,将采集好的数据暂时缓存在存储器内,当连接到云服务器单元并成功发送数据后,改变缓存标记。

4.根据权利要求1所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述信号采集模块还包括处理电路,该处理电路包括晶振电路、复位电路、滤波电路、稳压电路以及烧制程序口电路。

5.根据权利要求4所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述信号采集模块还包括通信接口和采集程序,所述通信接口采用TCP/IP协议,使用IP地址访问与云服务器单元建立连接;

所述采集程序采用中断采集模拟量的方式,采集频率≥5kHz,通道数≥4路,每个通道采集时间2s,采集到的数据存储在存储器中。

6.根据权利要求1或5所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述存储器采用数据块的存储方式,采集完成,数据从RAM转移到Flash。

7.根据权利要求1所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统,其特征在于,所述软件模块还包括用户管理、数据库、图形输出以及数据查询;

所述数据库包括用户表、设备表、设备记录以及数据表,所述用户表包括用户ID、用户名、密码以及单位名,所述设备表包括设备号和设备归属,所述设备记录包括采集时间及其对应的数据表名,所述用户管理包括用户注册、密码修改和设备关联。

8.一种应用于权利要求1-7任一项所述的用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)通过振动传感器检测旋转部件在工作时产生的加速度信号;

(2)振动传感器将检测到的工作信号传递给处理器,并存储到存储器中,通过网络模块发送给云服务器单元;

(3)数据处理模块对振动传感器采集到的工作信号进行时域分析和频域分析;

(4)根据时域分析获得时域图谱,并自动计算出峭度数据k,与用户录入的故障峭度数据k′进行对比,当k≥k′时得出发生故障的分析结果;

(5)根据频域分析获得频谱图,获得实时信号特征频率f,并与用户录入的故障特征频率f′进行对比,当f≥f′时得出发生故障的分析结果。

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