[实用新型]矿用机电设备在线状态监测与故障诊断系统

说明书

本实用新型公开了一种矿用机电设备在线状态监测与故障诊断系统，传感器组件实时采集的信号输送到信号调理模块，经信号调理模块进行信号的放大、转换及清洗后传输到数据采集模块，由数据采集模块进行数据的高速同步采集和分析，并提取矿用机电设备关键部件的特征信息和参数，实时监测和诊断矿用机电设备的运行状态，同时，通过通讯模块将矿用机电设备的运行状态信息数据发送到上位机，实现矿用机电设备在线状态监测、故障诊断及管理。本系统能够有效接收并提取了矿用机电设备关键部件的特性信息和参数，据此分析矿用机电设备运行状态，系统抗干扰能力强、诊断准确率高，可广泛用于矿用机电设备安全运行的状态监控。

技术领域

本实用新型涉及一种在线状态监测与故障诊断的系统，特别是用于矿用机电设备在线状态监测与故障诊断系统。

背景技术

煤矿企业属于资产密集型企业，随着工业物联网、5G技术、工业4.0和“两化深融”等模式的提出和发展，煤矿企业越发体现出对于通过智慧装备运营实现企业管理模式升级的必要性。煤矿企业对于在线监测与诊断系统的必要性主要体现在：1、现场设备的维护模式；2、重要设备的监测模式；3、设备信息化处理模式等三个方面。

煤矿企业的设备众多，并且是生产流程化的设备，设备与生产过程紧密相连。如：给煤机、胶带机、破碎机、刮板机、通风机、水泵等。目前国内，各煤矿单位对这些设备大都还是执行的人工定时巡检制度，由厂职工通过经验靠听、触、观等方法判断设备运行状况，这一巡检任务让职工深感疲惫，更无法实时掌握设备巡检情况，一旦出现紧急性故障，很难及时发现，造成事故，同时无法实现故障的早期发现和诊断，造成故障扩大和计划检修、超前检修无法实施。所以，煤矿企业设备运维技术亟待提高，需要安装在线状态监测系统，用于评估设备状态，早期发现并跟踪设备故障，为设备故障预示和制定维修策略提供技术支持，实现由“事后维修”向“预知检修”的转变，避免意外事故停机，从而提高设备整体运行的安全性和可靠性，大幅延长使用寿命，节约生产成本，同时实现现场设备无人化检测，为企业的无人化、智能化、现代化巡检打下基础。

基于以上运维管理模式的改进和煤矿企业内机械设备的重要程度的区分，建立一套煤矿关键设备状态监测和故障诊断预警云平台系统。通过在煤矿关键旋转机械设备上布置振动、温度的感知传感器，实时感应到机械设备关键部位的振动加速度、振动速度、冲击、温度等变化数据，同时，既在监控室配置本地云平台监测诊断软件，并在厂内各级人员手机上布置APP，实现集控和移动办公中均可实时对厂内机械设备的振动与温度数据在线采集、分析及健康评估与预警。同时，也可以通过网络安全设备与江凌股份远程专家平台进行权限访问，实现煤矿旋转机械关键设备的性能评估、故障预示、寿命预测、故障报告、计划性检修等功能。从而延长设备使用寿命，保证生产安全、稳定运行。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型是提供一种用于矿用机电设备在线状态监测与故障诊断系统。

本实用新型的技术方案是：一种矿用机电设备在线状态监测与故障诊断系统，其特征在于包含传感器组件、信号调理模块、数据采集模块、通讯模块、电源控制模块和上位机。传感器组件实时采集的信号输送到信号调理模块，经信号调理模块进行信号的放大、转换及清洗后传输到数据采集模块，由数据采集模块进行数据的高速同步采集和分析，并提取矿用机电设备关键部件的特征信息和参数，实时监测和诊断矿用机电设备的运行状态，同时，通过通讯模块将矿用机电设备的运行状态信息数据发送到上位机，实现矿用机电设备在线状态监测、故障诊断及管理。

本实用新型中，在线状态监测与故障诊断系统装置包括传感器组件、信号接口、信号调理模块、数据采集模块、ARM中央处理器、CPLD、RAM、 FLASH、SD卡、以太网通讯模块、4G无线通讯模块、RS485总线通讯模块、电源控制模块。其中，ARM中央处理器在时钟与复位电路的驱动控制下通过总线与CPLD、RAM、FLASH、SD、以太网通讯模块、4G无线通讯模块、RS485总线模块、信号调理模块、数据采集模块、电源控制模块进行数据交互，还通过CPLD输出逻辑控制信号至信号调理模块的控制端进行信号调理的逻辑控制。