一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，属于故障诊断和调试技术领域，包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；通过加速度传感器检测系统震动信号，通过红外热像仪捕捉系统各部分的热成像，通过音频传感器捕捉设备运行的噪声信号，通过有线或无线的方式传输给控制器，控制器通信读取排水系统控制核心PLC的状态数据，控制器和Labview综合分析得出诊断结果，诊断结果通过控制器传输给液晶屏和PLC，液晶屏显示故障信息，PLC根据故障类型和故障等级自动下达动作指令，执行相关安全应对方案。可以通过Labview平台可以操纵PLC内部变量，进行系统分步调试，调试过程中依然实时进行故障诊断，以判断设备是否处于正常运行状态。

A fault diagnosis and debugging of the coal mine drainage system

The utility model relates to a fault diagnosis and debugging of the coal mine drainage system, which belongs to the technical field of fault diagnosis and debugging, including controller, acceleration sensor, infrared imager, audio sensor and LCD screen; the acceleration sensor detection system vibration signal capture, thermal imaging of each part of the system through the infrared imager, capture noise signal the equipment running through the audio sensor, through the transmission to the controller wired or wireless mode, state data read drainage system control core PLC communication controller, a comprehensive analysis of the controller and the Labview diagnosis results, the diagnosis results are transmitted to the controller through the LCD screen and PLC LCD display, fault information, fault type and grade of PLC automatic release action according to the instructions, the implementation of the relevant security measures. Through the Labview platform can manipulate PLC internal variables, system debugging step by step, debugging process is still in real-time fault diagnosis, to determine whether the device is in normal operation.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置
本技术涉及一种故障诊断与调试装置，具体是一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，属于故障诊断和调试

技术介绍
煤矿井下排水系统结构复杂，设备种类多，启动过程繁琐，系统故障频发。常见故障可以分为逻辑故障和设备故障两类。逻辑故障主要是工作状态衔接异常引发的，例如：抽真空异常造成的水泵干烧等。设备类故障则是电机、水泵、电磁阀及传感器自身的故障，例如：水泵震动异响、电机过热、电磁阀卡壳等。长期起来，煤矿井下排水系统的故障难以在初期被察觉，往往是故障设备投入运行，直至故障扩大化才被发现处理，给系统运行造成了风险。另外，由于一些设备结构复杂、运动部件多，状态监测困难，维修还是主要依靠经验进行判断，缺乏数据支撑，维修难度大。而且在故障设备整修完毕后，将设备复位，只能用试车启动的方式，通过观察验证维修结果，没有专门的调试工具，缺乏有效的调试手段。尤其是当系统同时具有多个故障时，难以一次性排查清楚，造成反复拆装，工作效率低下。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足之处，本技术提供一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，对煤矿井下排水系统进行实时故障诊断，并将诊断结果反馈给控制系统，作为规避风险的决策依据，提高系统的安全可靠性；维修后的设备重新投入系统运行时，该装置可以有针对性地控制系统设备分步动作调试，并监视参数，判断是否正常运行。本技术是通过如下技术方案实现的：一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。优选的，所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器，同时测量空间三个方向的位移变化加速度，全面准确反映关键设备部件的运动性质。优选的，所述的红外热像仪为OPTRISPI200双光路红外热像仪。优选的，所述的控制器为ARMCortex-A53处理器。优选的，所述的I/O口为输入、输出、模拟量、数字量复用端口，通过软件设置工作模式。优选的，所述的故障诊断软件平台为Labview。本技术的有益效果是：本技术通过加速度传感器检测系统震动信号，通过红外热像仪捕捉系统各部分的热成像，通过音频传感器捕捉设备运行的噪声信号，通过有线或无线的方式传输给控制器，控制器通信读取排水系统控制核心PLC的状态数据，控制器与Labview综合分析得出诊断结果，诊断结果通过控制器传输给液晶屏和PLC，液晶屏显示故障信息，PLC根据故障类型和故障等级自动下达动作指令，执行相关安全应对方案。另外，可以通过Labview平台可以操纵PLC内部变量，进行系统分步调试，调试过程中依然实时进行故障诊断，以判断设备是否处于正常运行状态。附图说明下面根据附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的结构原理示意图。具体实施方式如图1所示的一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器，同时测量空间三个方向的位移变化加速度，全面准确反映关键设备部件的运动性质。所述的红外热像仪为OPTRISPI200双光路红外热像仪。所述的控制器为ARMCortex-A53处理器。所述的I/O口为输入、输出、模拟量、数字量复用端口，通过软件设置工作模式。所述的故障诊断软件平台为Labview。本技术的故障诊断工作过程为：煤矿井下排水系统常见故障的重要特征是伴有异常的振动、噪音和局部温度上升，加速度传感器捕捉震动信号，通过Zigbee无线网络传输给控制器，红热摄像仪捕捉整个系统的热成像传输给控制器，音频传感器收集设备现场噪声信号传输给控制器，控制器通信读取排水系统控制核心PLC的状态数据，在控制器中先做第一层故障诊断分析处理，判断系统是否出现逻辑类故障，同时对实时热成像进行图像处理，判断设备是否出现局部温度过程等故障，另将加速度传感器、音频传感器数据传输给基于Labview软件的PC故障诊断平台，进行第二层故障诊断分析处理，Labview中存储有大量典型故障时的震动、声音特征信号，通过与这些典型故障特征信号进行比对，综合得出诊断结果，发现故障便将故障信息通过控制器传输给液晶屏进行显示，同时传递给PLC，PLC根据故障类型和故障等级进行处理，执行相应的安全应对方案，预防故障扩大和事故发生。调试工作过程为：故障设备维修完毕，安装回系统进行调试时，使用Labview软件作为操作平台，进行分步操作调试。使用者通过Labview操作发出指令，传输给控制器，控制器通过RS485的接口与PLC进行通信，改变PLC内部的参数，实现对现场设备的操控。在调试过程中，加速度传感器、红外热像仪、音频传感器均正常工作，实时进行系统故障诊断，便于在调试过程中及时发现问题，实现了调试过程对系统的监测，提高调试的安全可靠性。其中，I/O复用端口，在调试过程中，可以通过修改控制器的程序，改变其用途，可以作为数字量或模拟量的输入、输出端口，连接相关设备对象，配合调试使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：所述的加速度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧其亮，徐志鹏，崔洁，国芳，刘加畅，
申请(专利权)人：江苏建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32