[发明专利]一种液压滑环泄漏状态监测系统及方法

权利要求书

1.一种液压滑环泄漏状态监测系统的监测方法，其特征在于，液压滑环泄漏状态监测系统包括：检测仪表系统、PLC数据采集处理系统、无线通讯系统以及上位监控系统；其中：

所述检测仪表系统，包括无线压力传感器和电涡流传感器，无线压力传感器用于测量泄漏介质的压力信号，电涡流传感器用于测量滑环主体的振动信号；

所述PLC数据采集处理系统，用于获取所述检测仪表系统采集的压力信号和振动信号，并对信号进行处理分析；

所述无线通讯系统，用于实现所述检测仪表系统和所述PLC数据采集处理系统之间的数据传输；

所述上位监控系统，用于获取所述PLC数据采集处理系统的分析结果，并对液压滑环泄漏情况进行预警、报警、实时动态显示；

所述液压滑环泄漏状态监测系统的监测方法，包括如下步骤：

S1、压力传感器直接检测；所述步骤S1的具体实现过程如下：

S11、输入预置控制参数：输入控制参数泄漏边界条件 ΔP、监测时间T、采样时间间隔Δt，所有参数均可以根据实际生产情况在工控机上进行调整；

S12、获取并记录压力传感器实时检测数据：检测数据通过安装于液压滑环上的无线压力传感器进行采集，经集成的无线变送器将检测信号转换成数字信号，分两组发送至无线网关，无线网关接收所有采集到的现场压力信号经以太网通讯模块传输至CPU；

S13、计算泄漏速度：设采集的压力参数为P、预置的监测时间为T，计算得到泄漏速度 V=dP/dt ；

S14、延时时间T：在时间T内，每隔采样时间间隔Δt记录存储压力值P和泄漏速度V；

S15、在CPU中进行逻辑判断：在监测时段T时间内，是否所有记录的压力数据P均大于泄漏边界条件ΔP，如果不满足条件，则系统没有发生泄漏，继续检测，不报警；如果满足条件，则系统发生泄漏；

S16、计算泄漏速度的变化率：基于步骤S13计算的泄漏速度和预置的监测时间T，计算得到泄漏速度变化率a=dV/dt，根据a值大小，判断泄漏趋势，a值越大，泄漏得越快，计算完成进入步骤S13；

S2、电涡流传感器振动识别；所述步骤S2的具体实现过程如下：

S21、输入预置参数：输入监测时间T、采样时间间隔Δt、正常工作基准频谱、不平衡故障频谱、不对中故障频谱，偏心故障频谱，基准和故障频谱参数，基准和故障频谱参数用于在工作过程中与实时频谱进行比对；

S22、获取并记录电涡流传感器实时检测数据：检测数据通过安装于液压滑环径向和轴向上的电涡流传感器进行采集，经传感器集成的前置放大器将信号转换成电信号并滤波后，传输至动态监控模块；

S23、动态监控模块接收现场采集的振动信号，对数据进行A/D转换和FFT变换，将信号由时域信号转换成频域信号；

S24、在监测时间T内，每隔采样时间间隔Δt记录实时振动信号时域波形；

S25、在监测时间T内，每隔采样时间间隔Δt记录实时振动信号频域波形；

S26、在CPU中进行逻辑分析：在监测时段T时间内，将实测频谱和故障频谱比较分析，是否有不平衡、不对中、偏心的故障状态，如果没有故障，继续检测；如果有故障，进入步骤S23；

S3、对压力检测和振动识别的结果进行综合分析逻辑判断；所述步骤S3的具体实现过程如下：

S31、如果有压力检测泄漏故障，则表示液压滑环已经泄漏，系统发出泄漏报警，在监控工控机上以监视图、图表、曲线、声音方式实时动态显示所监测的数据和状态，发出泄漏报警，并显示泄漏位置，实时压力数值、泄漏速度及其变化趋势信息；

S32、如果只有不平衡、不对中、偏心三者其一或其它组合故障，但压力检测没有泄漏故障，则系统发出泄漏预警，在监控工控机上以监视图、图表、曲线、声音方式实时动态显示所监测的数据和状态，发出泄漏预报警，并显示预报警原因、频谱曲线、实时压力数值信息；

S33、如果压力检测和振动识别同时报警，则系统发出泄漏报警，在监控工控机上以监视图、图表、曲线、声音方式实时动态显示所监测的数据和状态，发出泄漏报警，并显示泄漏位置，泄漏原因，实时压力数值、频谱曲线、泄漏速度、泄漏速度的变化趋势信息。

2.根据权利要求1所述的液压滑环泄漏状态监测系统的监测方法，其特征在于，所述无线压力传感器设置在通过液压滑环两侧检漏孔的管道上，每套液压滑环每道密封设置两个无线压力传感器；所述电涡流传感器呈90º设置在每套液压滑环主轴承的径向和轴向上。