一种井下设备感知系统技术方案

本发明专利技术公开了一种井下设备感知系统，该系统包括多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接。本申请提供的井下设备感知系统通过连续在线监测旋转机械运行振动参数，及时了解机组的运行状况，为事故征兆的预诊断提供重要的数据资料，对已发生的故障进行快速的诊断分析，及时指出故障原因，提醒运行人员采取必要的措施，为机组的安全运行提供可靠的保障。此外可通过系统的严密监测和诊断分析，判断旋转机械有无异常或故障趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种井下设备感知系统
本专利技术涉及旋转设备监测
，特别是涉及一种适用于煤矿井下设备感知系统。
技术介绍
近年来，随着煤矿企业设备结构大型化以及自动化程度的显著提高，对设备的可靠性和安全性的要求也越来越高。各个大型煤矿企业也一直致力于提高生产现场管理手段的科技含量和水平，探索设备控制远程化、运行无人化、设备监控科学化的目标。其中一个很重要的课题就是研究煤矿大型关键机组设备的状态监测，及时发现安全隐患，提前预计、及时报警，如何从传统的计划检修向状态预知检修方向的转变。一方面，实施设备感知状态监测和故障分析技术不仅涉及到设备的维护方面，它对改善设备全寿命周期内各个环节的工作，包括设计、制造、安装、维护、检修以及备件及设备管理等，都提供了科学的、指导性的依据。另一方面，故障分析技术作为现代化设备管理的重要组成部分，是设备管理与维修管理必不可少的手段。在市场竞争日益激烈的今天，设备维修成本的控制和降低是企业最可挖掘的潜力之一。因此，应用故障技术，使状态预知维修取代传统而落后的故障维修和定期预防维修是历史的必然。
技术实现思路
本专利技术提供了一种井下设备感知系统。本专利技术提供了如下方案：一种井下设备感知系统，包括：多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接；中央服务器，所述中央服务器与所述瞬态数据分析单元电连接；其中，多个所述传感器安装于待监测设备易振动部件检测点处，所述待监测设备至少包括水泵机组以及皮带输送机组；多个所述传感器包括多个转速传感器和\或多个加速度传感器和\或温度传感器；所述采集器用于通过多个所述传感器获得待监测设备易振动部件的振动监测数据；所述数据交换机用于将所述振动监测数据转换后传输给所述瞬态数据分析单元；所述瞬态数据分析单元用于将所述振动监测数据进行分析以及处理获得数据的特征信号，并将所述特征信号周期性的传输给所述中央服务器。优选的：所述瞬态数据分析单元包括IntelBayTrailJ1900/E3845双核1.4G低功耗处理器芯片以及内置2G内存和64G存储容量。优选的：所述水泵机组包括电机以及离心机；所述检测点包括电机非驱动端垂直检测点、电机非驱动端水平检测点、电机驱动端垂直检测点、电机驱动端水平检测点、离心机输入端垂直检测点、离心机输入端水平检测点、离心机非输入端垂直检测点、离心机非输入端水平检测点、水泵末端轴向检检测点、联轴器检测点。优选的：所述电机非驱动端垂直检测点、电机非驱动端水平检测点、电机驱动端垂直检测点、电机驱动端水平检测点、离心机输入端垂直检测点、离心机输入端水平检测点、离心机非输入端垂直检测点、离心机非输入端水平检测点、水泵末端轴向检检测点均用于设置加速度传感器，所述联轴器检测点用于设置转速传感器。优选的：所述水泵机组为4组，4组所述水泵机组各自包含的多个加速度传感器以及转速传感器分别与独立的采集器相连。优选的：所述皮带输送机组包括皮带电机、皮带输送机以及无驱动滚筒；所述皮带电机、皮带输送机以及无驱动滚筒分别设置有多个检测点。优选的：所述皮带电机包含的检测点包括皮带电机非驱动端垂直检测点、皮带电机非驱动端水平检测点、皮带电机基座垂直检测点、皮带电机驱动端垂直检测点、皮带电机驱动端水平检测点、液力耦合器垂直检测点、齿轮箱输入垂直检测点、齿轮箱输入水平检测点、齿轮箱输出垂直检测点、齿轮箱输出水平检测点、滚筒驱动端垂直检测点、滚筒驱动端水平检测点、转速检测点；其中，所述皮带电机非驱动端垂直检测点、皮带电机非驱动端水平检测点、皮带电机基座垂直检测点、皮带电机驱动端垂直检测点、皮带电机驱动端水平检测点、液力耦合器垂直检测点、齿轮箱输入垂直检测点、齿轮箱输入水平检测点、齿轮箱输出垂直检测点、齿轮箱输出水平检测点、滚筒驱动端垂直检测点均用于设置加速度传感器，所述滚筒驱动端水平检测点用于设置温度传感器，所述转速检测点用于设置速度传感器。优选的：所述无驱动滚筒设置有多个用于检测轴承故障的检测点。优选的：所述无驱动滚筒包含的检测点包括无驱动滚筒左轴承垂直检测点、无驱动滚筒右轴承垂直检测点；其中，所述无驱动滚筒左轴承垂直检测点、无驱动滚筒右轴承垂直检测点分别用于设置加速度传感器以及温度传感器。优选的：所述无驱动滚筒为8个。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：通过本专利技术，可以实现一种井下设备感知系统，在一种实现方式下，该系统可以包括多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接；中央服务器，所述中央服务器与所述瞬态数据分析单元电连接；其中，多个所述传感器安装于待监测设备易振动部件检测点处，所述待监测设备至少包括水泵机组以及皮带输送机组；多个所述传感器包括多个转速传感器和\或多个加速度传感器和\或温度传感器；所述采集器用于通过多个所述传感器获得待监测设备易振动部件的振动监测数据；所述数据交换机用于将所述振动监测数据转换后传输给所述瞬态数据分析单元；所述瞬态数据分析单元用于将所述振动监测数据进行分析以及处理获得数据的特征信号，并将所述特征信号周期性的传输给所述中央服务器。本申请提供的井下设备感知系统集成了传感器技术、信号处理、计算机应用、专家系统等技术的高科技应用产品。系统通过连续在线监测旋转机械运行振动参数，及时了解机组的运行状况，为事故征兆的预诊断提供重要的数据资料，对已发生的故障进行快速的诊断分析，及时指出故障原因，提醒运行人员采取必要的措施，为机组的安全运行提供可靠的保障。此外可通过系统的严密监测和诊断分析，判断旋转机械有无异常或故障趋势。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种井下设备感知系统的连接框图；图2是本专利技术实施例提供的系统整体振动检测点布置图；图3是本专利技术实施例提供的水泵的振动检测点布置图；图4是本专利技术实施例提供的皮带机缠绕示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例参见图1、图2、图3、图4，为本专利技术实施例提供的一种井下设备感知系统，如图1所示，该系统包括多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接；中央服务器，所述中央服务器与所述瞬态数据分析单元电连接；其中，多个所述传感器安装于待监测设备易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下设备感知系统，其特征在于，所述系统包括：多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接；中央服务器，所述中央服务器与所述瞬态数据分析单元电连接；其中，多个所述传感器安装于待监测设备易振动部件检测点处，所述待监测设备至少包括水泵机组以及皮带输送机组；多个所述传感器包括多个转速传感器和\或多个加速度传感器和\或温度传感器；所述采集器用于通过多个所述传感器获得待监测设备易振动部件的振动监测数据；所述数据交换机用于将所述振动监测数据转换后传输给所述瞬态数据分析单元；所述瞬态数据分析单元用于将所述振动监测数据进行分析以及处理获得数据的特征信号，并将所述特征信号周期性的传输给所述中央服务器。

【技术特征摘要】
1.一种井下设备感知系统，其特征在于，所述系统包括：多个振动采集单元，所述振动采集单元包括多个传感器、采集器、数据交换机以及瞬态数据分析单元；多个所述传感器与采集器电连接，所述采集器与所述数据交换机电连接，所述数据交换机与所述瞬态数据分析单元电连接；中央服务器，所述中央服务器与所述瞬态数据分析单元电连接；其中，多个所述传感器安装于待监测设备易振动部件检测点处，所述待监测设备至少包括水泵机组以及皮带输送机组；多个所述传感器包括多个转速传感器和\或多个加速度传感器和\或温度传感器；所述采集器用于通过多个所述传感器获得待监测设备易振动部件的振动监测数据；所述数据交换机用于将所述振动监测数据转换后传输给所述瞬态数据分析单元；所述瞬态数据分析单元用于将所述振动监测数据进行分析以及处理获得数据的特征信号，并将所述特征信号周期性的传输给所述中央服务器。2.根据权利要求1所述的井下设备感知系统，其特征在于，所述瞬态数据分析单元包括IntelBayTrailJ1900/E3845双核1.4G低功耗处理器芯片以及内置2G内存和64G存储容量。3.根据权利要求1所述的井下设备感知系统，其特征在于，所述水泵机组包括电机以及离心机；所述检测点包括电机非驱动端垂直检测点、电机非驱动端水平检测点、电机驱动端垂直检测点、电机驱动端水平检测点、离心机输入端垂直检测点、离心机输入端水平检测点、离心机非输入端垂直检测点、离心机非输入端水平检测点、水泵末端轴向检检测点、联轴器检测点。4.根据权利要求3所述的井下设备感知系统，其特征在于，所述电机非驱动端垂直检测点、电机非驱动端水平检测点、电机驱动端垂直检测点、电机驱动端水平检测点、离心机输入端垂直检测点、离心机输入端水平检测点、离心机非输入端垂直检测点、离心机非输入端水平检测点、水泵末端轴向检检测点均用于设置加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王统海，曹广海，陈亚华，吴忠伦，孟令义，张禄洲，夏培才，
申请(专利权)人：临沂矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37