[发明专利]一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统

权利要求书

1.一种基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：渣浆泵模型固液两相分析，通过两相分析来模拟渣浆泵的工作过程；

S2：渣浆泵数据的处理与分析，通过对传感器采集的渣浆泵数据进行处理与分析来完成故障的诊断与预测；

S3：搭建监控系统，完成监控系统功能模块设计，通过功能模块来实现对渣浆泵设备的监控。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：渣浆泵模型固液两相分析，使用solidworks建模软件建立渣浆泵模型，然后对建立好的模型进行轻量化、划分网格等预处理；处理后的模型分别导入EDEM和FLUENT中，对泵内颗粒的运动和其内部流场进行数值模拟，得到泵内颗粒的运动规律和泵内的压力分布、速度分布、固相浓度分布等流场信息；通过API接口建立EDEM和FLUENT之间的联系，通过EDEM-FLUENT的耦合获得泵内流过部位发生的变化以及泵内部颗粒的运动规律，为渣浆泵的故障预测提供帮助；模拟时使用到的流速、进出口压力、叶轮转速等参数，要和渣浆泵设备工作时的参数保持一致，以此来保证模拟出的结果具有参考意义。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：渣浆泵数据的处理与分析，对设备正常工作和发生常见故障不同工作状态下的数据进行采集，然后进行数据降噪、时域分析、频域分析等预处理；预处理后的数据再经过经验模态分解、小波变化等算法处理，提取出数据信号中的特征信号；对设备正常工作时的特征信号与设备发生常见故障时的特征信号进行对比分析，同时利用深度学习等算法处理数据，进而推测出设备所将要或者已经发生但不明显的故障，完成渣浆泵设备的故障诊断与预测。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：搭建监控系统，完成系统功能模块设计，根据监控系统所监控的温度、压力、转速、振动等数据对象选择温度传感器、压力传感器、扭矩转速传感器、加速度传感器等相应的传感器，进行设备的数据采集；建立数据传输的网络，通过建立渣浆泵设备、传感器、ZigBee网络中的终端节点、路由器节点、协调器节点、网关和物联网平台之间的联系来建立局域网，把采集的设备数据信号传输到云平台进行处理与分析；完成监控界面的功能模块来实现数据的存储、处理和故障的报警等功能。

5.一种基于物联网的渣浆泵监控系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据显示模块、故障预测模块、故障报警模块、数据存储模块、服务器模块、用户登录模块；

所述数据采集模块主要由温度传感器、压力传感器、扭矩转速传感器、加速度传感器等组成，进行渣浆泵工作时设备的数据采集工作；

所述数据传输模块主要由ZigBee网络中的终端节点、路由器、协调器、嵌入式网关等组成，传感器成功采集的数据由控制终端通过ZigBee无线通信网络上传至网关；网关进行数据处理后能够按照制定的通信协议通过无线通信将数据转发至远程监控平台；终端节点主要负责无线网络数据的采集；路由器主要负责无线网络数据的路由；协调器主要负责无线网络的建立和维护；

所述数据处理模块主要是采用小波包络谱分析、经验模态分解等算法提取出数据信号中的特征信号；

所述数据显示模块主要是对监测的设备参数的状态以及采集的数据经过处理后提取出的特征信号进行显示；

所述故障预测模块主要把处理后的数据经过深度学习等算法处理，推测出设备所将要或者已经发生但不明显的故障，完成设备的故障诊断与预测；

所述故障报警模块主要通过设置所监测的各个参数阈值来区分监控的参数是否处于健康状态，将采集的信号通过与系统界面设定的参数的阈值进行比对，当监测的参数超过阈值时系统会通过云平台发送警报，电子邮件和文本消息，同时设备工作现场的报警器发出报警声来提醒工作人员及时处理设备存在的问题；

所述数据存储模块主要有SQL数据库组成，用来存储所监测的渣浆泵设备各部件信息的详细数据、设备历史故障信息、用户管理信息等；

所述服务器模块主要用来完成服务器与客户端、网关之间的数据交互；服务器与客户端之间的通信采用SpringBoot框架进行开发设计，由客户端通过HTTP协议中的GET/POST请求方式向服务器发送请求，服务器根据不同的请求调用相关业务逻辑，将处理的结果反馈至客户端；服务器与嵌入式网关之间的通信使用同步非阻塞模型；

所述用户登录模块包括PC端和手机端，用户通过PC端或手机端可以对监控的环境参数进行随时、随地的查看，也可以完成现场环境报警信息的及时接收以及有效查看。