[发明专利]一种基于云计算的大功率矿用电机及其监控方法

权利要求书

1.一种基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：包括振动传感器、转速传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器以及控制盒，其中，振动传感器、转速传感器、温度传感器、电压传感器以及电流传感器均安装于电机内部，控制盒安装于电机外壳上。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：所述振动传感器分别安装于电机前端盖和后端盖里侧靠近轴承的位置；转速传感器采用光电传感器，安装于电机前端盖或后端盖上。

3.根据权利要求1所述的基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：所述温度传感器为多个，分别埋置于电机内部各相绕组中，设置于前/后轴承室内以及转子上，插置于电机原有冷却水管路中。

4.根据权利要求1所述的基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：所述控制盒采用隔爆箱体，其内设有控制电路，包括控制器、本安电源模块、模拟输入模块、数字输入模块、声音与振动输入模块以及RTD模拟输入模块，其中，RTD模拟输入模块的输入端接收各温度传感器采集的温度信号，输出端通过相应的DSUB插槽与控制器相连；模拟输入模块的输入端接收电压传感器、电流传感器输出的电流信号，输出端通过相应的DSUB插槽与控制器相连；声音与振动输入模块输入端接收振动传感器采集的振动信号，输出端通过相应的DSUB插槽与控制器相连；数字输入模块的输入端接收转速传感器采集的数字信号，输出端通过相应的DSUB插槽与控制器相连；控制器通过网线连接至路由器。

5.根据权利要求4所述的基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：控制盒顶部配有触摸屏，触摸屏与控制器通过数据线连接。

6.根据权利要求4所述的基于云计算的大功率矿用电机，其特征在于：路由器上传数据到云服务器，通过桌面端和移动端软件进行浏览、回溯，并接受云服务器推送的报警信息。

7.根据权利要求1所述的基于云计算的大功率矿用电机的监控方法，其特征在于：通过云服务器中的监控软件实现，其中对于振动信号的处理包括：

外圈故障频率：f1＝0.4×z×fs

内圈故障频率：f2＝0.6×z×fs

滚珠故障频率：f3＝0.23×z×fs(z＜10)

f3＝0.18×z×fs(z≥10)

保持架故障频率：f4＝0.6×fs

其中，z为滚动体数量，f_s为轴旋转频率，f_s＝n÷60，n为转速；

通过信号处理方法将频率成分分离出来，然后对其进行频谱分析，以找出信号的特征频率，进而确定故障类型。

8.根据权利要求7所述的基于云计算的大功率矿用电机的监控方法，其特征在于确定故障类型具体如下：

201)通过经验模态分解将原始信号分解成多个不同时间尺度的本征模态函数IMF，从而得到信号在不同时间尺度上的变化情况；

202)包络分析

对经验模态分解之后的第1个本征模态函数进行Hilbert变换，求出信号的包络数据，然后对包络数据进行快速傅里叶变换，得到信号的包络谱；

203)故障识别

计算轴承的特征频率，并比对得到的包络谱，最终确定轴承的故障类型。