[发明专利]一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统

说明书

本发明适用于渣浆泵监控技术领域，提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统，包括：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，进而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；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；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。本发明可以在客户端实时显示渣浆泵设备的工作状态和环境参数，实现对渣浆泵设备的远程监控，同时能在设备发生故障前自动报警；可以让用户及时了解渣浆泵设备的状态信息，进而进行合适的选择或处理，提高渣浆泵的使用率。

技术领域

本发明属于渣浆泵监控技术领域，尤其涉及一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统。

背景技术

渣浆泵从物理学原理上讲属于离心泵的一种，从概念上讲指通过借助离心力的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械，将电能转换成介质的动能和势能的设备，主要适用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行业领域。目前，部分工厂采用人工检查的方式对渣浆泵设备进行定期的进行检查，记录泵的各项工作参数，但是人工检查存在消息的滞后性，而且由于设备工作的环境所以会存在一定的安全隐患。有些工厂采用布置现场总线的方式，通过RS485总线的方式实现对泵现场的监控，但是这种方式需要布置线路，布线困难，建设成本高，而且维护不方便，如果出现网络故障，难以短时间内排除，影响正常生产。目前，针对上述对泵运行状态的监控问题，没有非常好的解决方案。

渣浆泵主要用来输送固液两相浆液，在固液两相流中，固相颗粒与液相流体之间有着密切的联系，并且在运动中相互影响、相互制约。由于固体颗粒的存在还会改变原有流场的特性，对泵的外部特性以及过流部件的磨损也有非常重要的影响，因此要精确地描述固液两相流运动特性是非常有必要且意义重大。

物联网是一种“连接万物”的网络，是对传统互联网的延伸和拓展，通过识别感知和网络通信，将不同的信息传感设备与互联网相结合，形成了能够在各种场景下连接人、机、物的巨大网络。随着通信技术和互联网技术不断发展，物联网技术已经在工业、生活等领域得到广泛应用，智能家居、智慧工业、智慧物流、智慧城市等物联网应用与人们的距离越来越近。

通过分析物联网的发展以及泵设备健康监控的研究现状，可以了解到物联网在监控方面有着广泛应用，因此可以借助物联网搭建无线传感器网络来解决泵监控有线网络布线困难，维护不方便的难题，实现对渣浆泵的远程监控。借助物联网搭建一个监控系统来实现对渣浆泵设备的监控，具有十分重要的研究价值和现实意义。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统，实时监控渣浆泵的状态，同时能在设备发生故障前自动报警，以此来解决泵监控有线网络布线困难，维护不方便的难题。

本发明第一方面提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法，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。

进一步地，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。