[发明专利]一种基于声波分析的流程供应链运载设备托辊故障监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于声波分析的流程供应链运载设备托辊故障监测系统，包括N*n个数量声音数据采集子系统(2)、N个分站子系统(3)、交流供电子系统(1)、通信总站子系统(5)、远程控制子系统(4)、计算机子系统(7)、移动监测子系统(6)和手持移动终端，其特征在于：

所述交流供电子系统(1)将取自配电房供电柜的220V交流电通过不同电缆分别供至N个分站子系统(3)、通信总站子系统(5)、远程控制子系统(4)与计算机子系统(6)；每一个分站子系统(3)向n个声音数据采集子系统(2)供电，同时与n个声音数据采集子系统(2)进行通信，并将n个声音数据采集子系统(2)的声音数据通过子系统内部交换机传输至一个光纤收发模块，光纤收发模块通过光纤将分站数据传输至通信总站子系统；通信总站子系统(5)与所有分站进行通信，并将所有数据经光纤传输至计算机子系统(7)并存储；远程控制子系统(4)控制交流供电子系统(1)的工作状态；计算机子系统(7)通过声音信号采集软件将声音数据采集子系统(2)的声音数据存储在数据库，设有声音信号分析及监测软件对声音数据进行分析并判断出托辊状态，将所有的数据存入数据库；移动监测子系统(6)通过无线通信方式与服务器进行通信，读取数据库存储的托辊状态信息，在手持移动终端进行显示。

2.根据权利要求1所述基于声波分析的流程供应链运载设备托辊故障监测系统，其特征在于：所述交流供电子系统(1)与分站子系统(3)、通信总站子系统(5)、计算机子系统(7)、远程控制子系统(4)之间采用四芯供电电缆连接，并提供220V交流电，通过远程控制子系统(4)控制交流供电子系统(1)的工作状态；声音数据采集子系统(2)n个为一组，与同一个就近分站进行连接，每个声音数据采集子系统(2)和就近分站之间使用一根6芯电缆与一根八芯网线连接，分站中的两类直流供电模块将交流电分别转换为两种电压等级的直流电，并为一个传感器提供12V直流电、5V复位直流电与通信功能，分站内部的交换机模块和光纤收发模块采用网线进行通信；分站与通信总站之间采用光纤连接；集中通信总站和计算机子系统(7)之间使用光纤连接；计算机子系统(7)通过无线网络与移动监测子系统(6)进行通信；远程控制子系统(4)的电源控制模块与复位控制模块受计算机子系统(7)的声音信号分析及监测软件控制，采用TCP/IP通信协议传递数据。

3.根据权利要求1所述基于声波分析的流程供应链运载设备托辊故障监测系统，其特征在于：所述计算机子系统(7)中的声音信号采集软件包括设备控制界面、参数配置界面、采样数据监测界面；设备控制界面主要负责建立软件与设备连接以及选择何种数据采集方式；参数配置界面主要设置允许接入的传感器，数据的采样频率、数据的采样精度与采样的周期；声音信号采集软件采样监测界面主要负责实时显示每个传感器的工作状态、传感器采集到的声音信号波形图、正在采集数据的传感器编号，并且将数据保存在数据库中便于后序声音信号分析及监测软件使用；计算机子系统中的声音信号分析及监测软件初始化时会和网络通信模块建立连接，并发送开关信号控制电源控制模块的状态，然后从数据库中读取由声音信号采集软件采集到的数据，随后通过已经搭建好的故障诊断模型对数据进行分析，并将分析好的数据以可视化的形式展示在监测软件的上位机界面上，同时分析结果存储至数据库；故障诊断模型会对当前采集到的数据进行分类，判断当前托辊是否有托辊发生故障并判断出故障类型——轴承断裂、托辊滚筒断裂、盖板脱落、盖板松动与托辊振荡故障，如果监测到有故障发生及时发出报警，并在监测界面显示发生故障的托辊在皮带运输机的具体位置，在监测界面上托辊监测点用不同颜色表示托辊处于不同运行状态；同时监测软件也支持向数据库系统中发送查询指令，用于统计每周每月每年皮带运输机中托辊发生的故障次数以及故障类型。