一种悬挂设备松动故障的监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术适用于风机监测领域，提供了一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，所述系统包括悬挂设备、三轴向加速度传感器、信号采集器和信号处理器：两个三轴向加速度传感器,分别用于采集悬挂设备的入风口和出风口处相对应位置的X、Y、Z三个方向上的振动信息；所述信号采集器，用于接收风机入风口和出风口上三轴向加速度传感器反馈的振动信息；所述信号处理器接收信号采集器发送的振动信息，并根据发送所述振动信息的消息中携带的悬挂设备标识，查找用于参考的振动数据；根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态。本实用新型专利技术实施例可远程在线实时监测风机的紧固情况，无需监测单台悬挂设备的多个紧固点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于风机监测领域，尤其涉及一种悬挂设备松动故障的监测预警系统。
技术介绍
悬挂设备是一种特殊的轴流风机，由集流器、消声器、整流罩、叶轮、叶轮段等组成，主要用于公路、铁路及地铁等隧道的纵向通风系统中，提供全部的推力；也可用于半横向通风系统或横向通风系统中的敏感部位，如隧道的进、出口，起诱导气流或排烟等作用。由于悬挂设备的通风功能和效果要求，绝大部分悬挂设备安装位置在隧道顶部，位于隧道中公路、轨道正上方。悬挂设备经常启停并产生旋转振动，且数量大、分布广，目前国内外均无相关技术和产品对该类吊装风机的松动情况进行实时监控。风机一旦出现松动，不易为检修人员察觉，故当前设备维护依靠人工定期巡检，效率低、准确性差，不能及时预警，造成巨大的人工负担。如果风机松动没有及时预警并进行加固，它将时刻威胁着下方的交通工具和乘客人生安全，掉落冲撞汽车、列车将造成重大事故。现有松动检测技术主要依靠压电感应元件，直接检测螺栓连接处的变化，从而直接反应该处螺栓的紧固情况，直观判断松动故障。现有技术仅可检测螺栓紧固部位，焊接部位无法实现检测，且对于由多个螺栓固定的设备，监测点数量多，监控难度大；因此针对于隧道领域的悬挂设备，其安装连接结构多样化，紧固螺栓多，松动情况复杂，风机数量多、分布广，需设计一种安装简单、检测高效的故障监测预警系统。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，以解决现有技术的问题。本技术实施例是这样实现的，一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，所述系统包括以下步骤:悬挂设备上安装有三轴向加速度传感器，所述三轴向加速度传感器采集悬挂设备的振动信息，并将所述振动信息上报给信号处理器；所述信号处理器获取所述振动信息，并根据发送所述振动信息的消息中携带的悬挂设备标识，查找用于参考的振动数据；所述信号处理器根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态。优选的，确定所述悬挂设备的工作状态后，还包括:确定所述悬挂设备的工作状态为正常时，将当前确定的状态记录为历史信息；确定所述悬挂设备的工作状态为非正常时，发出预警消息。优选的，所述将所述振动信息发送给信号处理器，具体包括:所述振动信息首先发送给信号采集器，所述信号采集器负责采集其管辖范围内的一个或者多个悬挂设备上的振动信息；所述信号采集器将采集到的一个或者多个悬挂设备的振动信息发送给所述信号处理器。优选的，所述三轴向加速度传感器采集悬挂设备的振动信息，具体包括:采集悬挂设备三方向振动信号，并完成相应的调理、放大、滤波和数字化。优选的，所述参考的振动数据是通过预先测试获得并存储在所述信号处理器中，其中，所述预先测试具体包括:测试悬挂设备在实际使用中会出现的各种状态，并记录在相应状态下三轴向加速度传感器返回的振动信息，根据所述振动信息生成参考的振动数据；其中，所述各种状态包括:正常状态、连接处松动状态和产生断裂状态。优选的，所述根据所述振动数据，分析所述振动信息，其中，所述振动数据包括:松动模型和断裂模型，以及所述悬挂设备的历史数据，则所述分析具体包括:根据所述三轴向加速度传感器上报的振动信息，分析其与松动模型和断裂模型的匹配度；进一步的根据所述振动信息和相应悬挂设备的历史数据，分析所述悬挂设备的状态趋势，根据匹配结果和状态趋势结果，判断是否针对所述悬挂设备发出预警消息。优选的，所述悬挂设备上安装有三轴向加速度传感器，具体包括:所述悬挂设备的入风口和出风口分别安装有三轴向加速度传感器。另一方面，本技术实施例还提供了一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，所述系统包括悬挂设备、安装在所述悬挂设备上的三轴向加速度传感器、信号处理器，具体的:所述三轴向加速度传感器采集悬挂设备的振动信息，并将所述振动信息上报给信号处理器；所述信号处理器获取所述振动信息，并根据发送所述振动信息的消息中携带的悬挂设备标识，查找用于参考的振动数据；所述信号处理器根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态。优选的，确定所述悬挂设备的工作状态后，还包括:确定所述悬挂设备的工作状态为正常时，所述信号处理器将当前确定的状态记录为历史信息；确定所述悬挂设备的工作状态为非正常时，所述信号处理器发出预警消息。优选的，所述系统还包括信号采集器，则所述将所述振动信息发送给信号处理器，具体包括:所述振动信息首先发送给信号采集器，所述信号采集器负责采集其管辖范围内的一个或者多个悬挂设备上的振动信息；所述信号采集器将采集到的一个或者多个悬挂设备的振动信息发送给所述信号处理器。另一方面，本技术实施例还提供了一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，所述系统包括悬挂设备、三轴向加速度传感器、信号采集器和信号处理器:两个三轴向加速度传感器，分别用于采集悬挂设备的入风口和出风口处相对应位置的X、Y、Z三个方向上的振动信息；所述信号采集器，用于接收风机入风口和出风口上三轴向加速度传感器反馈的振动信息，所述信号采集器还用于将所述振动信息转化为数字信号，并发送给信号处理器；所述信号处理器接收信号采集器发送的振动信息，并根据发送所述振动信息的消息中携带的悬挂设备标识，查找用于参考的振动数据；根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态。优选的，所述信号采集器还用于将所述振动信息转化为数字信号，具体包括:所述信号采集器根据所述振动信息，进行信号调理、放大、积分、抗混滤波和A/D转换，将振动信息数字化。优选的，所述振动信息包括入风口的X、Y、Z三个方向的振动信息，以及出风口的X、Y、Z三个方向的振动信息，一共6组振动信息。优选的，确定所述悬挂设备的工作状态后，还包括:确定所述悬挂设备的工作状态为正常时，所述信号处理器将当前确定的状态记录为历史信息；确定所述悬挂设备的工作状态为非正常时，所述信号处理器发出预警消息。优选的，所述系统还包括信号采集器，则所述将所述振动信息发送给信号处理器，具体包括:所述振动信息首先发送给信号采集器，所述信号采集器负责采集其管辖范围内的一个或者多个悬挂设备上的振动信息；所述信号采集器将采集到的一个或者多个悬挂设备的振动信息发送给所述信号处理器。优选的，所述三轴向加速度传感器和信号采集器之间通过无线传输网络连接，所述信号采集器和信号处理器之间通过以太网建立连接。优选的，所述信息处理器需要预先存储由各悬挂设备型号的振动数据构成的数据库，其中所述振动数据具体包括:各悬挂设备在紧固状态下的模态特性，分别存下运行风机紧固状态下的模态即6组振动、频谱分布的互相关模型。优选的，在启动所述系统工作时，设置预警的灵敏度，具体为:根据松动故障特征数据库，实时模态属性与紧固状态下比较超出的阀值区域。优选的，所述根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态，具体包括:信息处理器根据接收的振动信息生成实际模态，并将所述实际模态和初始模态进行比较，当实际模态符合故障模态数据库特征、并超过设置的灵敏度阀值区域，系统发出预警信息。优选的，所述预警信息具体包括:悬挂设备编号、该风机模态属性、灵敏度、实时值、报警状态。本技术实施例提供的一种悬挂设备松动故障的监测预警系统的有益效果包括:本技术实施例可当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬挂设备松动故障的监测预警系统，其特征在于，所述系统包括悬挂设备、三轴向加速度传感器、信号采集器和信号处理器，其中，两个三轴向加速度传感器,分别用于采集悬挂设备的入风口和出风口处相对应位置的X、Y、Z三个方向上的振动信息；所述信号采集器，用于接收风机入风口和出风口上三轴向加速度传感器反馈的振动信息，所述信号采集器还用于将所述振动信息转化为数字信号，并发送给信号处理器；所述信号处理器接收信号采集器发送的振动信息，并根据发送所述振动信息的消息中携带的悬挂设备标识，查找用于参考的振动数据；根据所述振动数据，分析所述振动信息，并确定所述悬挂设备的工作状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付维纲，朱丹，熊朝辉，蔡崇庆，刘俊，夏继豪，车轮飞，林昶隆，赵建伟，胡清华，陈玉远，唐凯，张建春，吴建兴，吴敏军，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42