一种船用离心泵预测性维护系统技术方案

本实用新型专利技术是一种船用离心泵预测性维护系统。本实用新型专利技术针与现有船用离心泵维护方式比较，本实用新型专利技术对船用离心泵进行在线监测，根据故障模型并结合目前参数，能实时给出预计继续使用时间，该信息可以在船上实时显示。对于船用离心泵的在线预测性维护而言，提供了最快速最精准的预测性维护信息。与现有在线监测方式相比，本方式需要专家介入比较少，只需要专家提供标定数据点做为后续计算的基础。

Predictive maintenance system for marine centrifugal pump

【技术实现步骤摘要】
一种船用离心泵预测性维护系统
本技术涉及离心泵预测性维护
，是一种船用离心泵预测性维护系统。
技术介绍
船舶系统中类似于大离心泵这样的旋转机械设备在运行时,受到电、热、机械、环境等各种因素的作用,其性能逐渐劣化,导致其机体振动烈度增大,威胁着自身和其它设备的正常使用,给船只的航行带来巨大的安全隐患,有时故障对整个船舶系统的危害甚至是毁灭性的。船用离心泵维护有几种方式，“事故维修”方式使用设备直到发生故障,然后维修，对于大型设备,如遇突发性事故,可能会造成巨大损失。定期试验和维修维护方式是以在设备不运转的静态情况下进行的,存在以下不足之处：不工作情况下的设备状态和运行中差别很明显,影响判断精确度。由于是定期检查和维修,设备状态即使良好时,按计划仍需进行试验和维修,造成人力物力浪费,甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏,即造成所谓维修过度。目前正在发展以状态监测(通常是在线监测)和故障诊断为基础的状态维修，专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息,采用所掌握的关于设备的知识和经验,进行推理判断,找出设备故障的类型、部位及严重程度,从而提出对设备的维修处理建议。
技术实现思路
本技术为给出离心泵预测性维护建议，本技术提供了一种船用离心泵预测性维护系统，本技术提供了以下技术方案：一种船用离心泵预测性维护系统，包括时钟电路、服务器、振动传感器节点、温度传感器节点、显示器、Zigbee网关和键盘；所述振动传感器节点和温度传感器节点均连接Zigbee网关，所述Zigbee网关连接时钟电路，所述Zigbee网关连接显示器和服务器，所述键盘连接Zigbee网关；所述振动传感器节点包括振动速度传感器、第一信号放大电路、第一A/D转换器、SD卡存储模块、第一通信单元、第一微处理器和第二微处理器；所述振动速度传感器连接第一信号放大电路，所述第一信号放大电路连接第一A/D转换器，所述第一A/D转换器连接第一微处理器，所述第一微处理器分别连接SD卡存储模块和第二微处理器，所述第二微处理器连接第一通信单元；所述温度传感器节点包括：温度传感器、第二信号放大电路、第二A/D转换器、第三微处理器和第二通信单元；所述温度传感器连接第二信号放大电路，所述第二信号放大电路连接第二A/D转换器，所述第二A/D转换器连接第三微处理器，所述第三微处理器连接第二通信单元。优选地，所述第一微处理器采用TMS320C6748型处理器,所述第二微处理器和第三微处理器均采用cc2530型处理器。优选地，所述第一和第二A/D转换器均采用MAX197型A/D转换器。优选地，所述振动速度传感器采用ST型振动速度传感器，所述温度传感器采用PT100型温度传感器。本技术具有以下有益效果：本技术针与现有船用离心泵维护方式比较，本技术对船用离心泵进行在线监测，根据故障模型并结合目前参数，能实时给出预计继续使用时间，该信息可以在船上实时显示。对于船用离心泵的在线预测性维护而言，提供了最快速最精准的预测性维护信息。与现有在线监测方式相比，本方式需要专家介入比较少，只需要专家提供标定数据点做为后续计算的基础。而现有在线监测方式对于状态监测所得到的每批测量值都需要专家介入评估，提出对设备的维修处理建议；因此，本技术具有更高的性价比。附图说明图1是船用离心泵预测性维护系统结构图；图2是振动速度传感器节点结构图；图3是振动传感器信号放大电路；图4是温度传感器节点结构图；图5是温度传感器信号放大电路。具体实施方式以下结合具体实施例，对本技术进行了详细说明。具体实施例一：按照图1所示，本技术提供一种船用离心泵预测性维护系统，包括时钟电路、服务器、振动传感器节点、温度传感器节点、显示器、Zigbee网关和键盘；所述振动传感器节点和温度传感器节点均连接Zigbee网关，所述Zigbee网关连接时钟电路，所述Zigbee网关连接显示器和服务器，所述键盘连接Zigbee网关；按照图2所示，所述振动传感器节点包括振动速度传感器、第一信号放大电路、第一A/D转换器、SD卡存储模块、第一通信单元、第一微处理器和第二微处理器；所述振动速度传感器连接第一信号放大电路，所述第一信号放大电路连接第一A/D转换器，所述第一A/D转换器连接第一微处理器，所述第一微处理器分别连接SD卡存储模块和第二微处理器，所述第二微处理器连接第一通信单元；振动传感器ST-加速度振动传感器，第一微处理器是由TI公司的DSPTMS320C6748，第二微处理器采用TI公司的CC2530，第一A/D转换器采用MAX197。按照图4所述，所述温度传感器节点包括：温度传感器、第二信号放大电路、第二A/D转换器、第三微处理器和第二通信单元；所述温度传感器连接第二信号放大电路，所述第二信号放大电路连接第二A/D转换器，所述第二A/D转换器连接第三微处理器，所述第三微处理器连接第二通信单元。根据图5所示，温度传感器PT100将温度转换成信号放大电路，接到ADCMAX197进行数字化处理，最后送至cc2530。如图3所示，振动速度传感器采集离心泵的振动信号，振动信号通过第一信号放大电路进行放大滤波，再通过第一A/D转换器进入为第一未处理器中，第二微处理器对振动信号进行短时傅里叶变换和滤波处理，通过通信单元传送给Zigbee网关；如图5所示，温度传感器采集离心泵的温度信号，温度信号通过第二信号放大电路进行放大，再通过第二A/D转换器进行数字化处理进入为处理器中，第三微处理器对温度信号进行短时傅里叶变换和滤波处理，通过第二通信单元传送给Zigbee网关；所述Zigbee网关将离心泵的振动信号和温度信号传输至服务器进行FFT处理，得到故障模型。服务器将故障模型传输给Zigbee网关，时钟电路采集离心泵累计使用时间，Zigbee网关采集离心泵累计使用时间，所述故障模型根据离心泵累计使用时间、振动信号和温度信号，实时给出离心泵预计继续使用时间。以上所述仅是一种船用离心泵预测性维护系统的优选实施方式，一种船用离心泵预测性维护系统的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用离心泵预测性维护系统，其特征是：包括时钟电路、服务器、振动传感器节点、温度传感器节点、显示器、Zigbee网关和键盘；/n所述振动传感器节点和温度传感器节点均连接Zigbee网关，所述Zigbee网关连接时钟电路，所述Zigbee网关连接显示器和服务器，所述键盘连接Zigbee网关；/n所述振动传感器节点包括振动速度传感器、第一信号放大电路、第一A/D转换器、SD卡存储模块、第一通信单元、第一微处理器和第二微处理器；/n所述振动速度传感器连接第一信号放大电路，所述第一信号放大电路连接第一A/D转换器，所述第一A/D转换器连接第一微处理器，所述第一微处理器分别连接SD卡存储模块和第二微处理器，所述第二微处理器连接第一通信单元；/n所述温度传感器节点包括：温度传感器、第二信号放大电路、第二A/D转换器、第三微处理器和第二通信单元；/n所述温度传感器连接第二信号放大电路，所述第二信号放大电路连接第二A/D转换器，所述第二A/D转换器连接第三微处理器，所述第三微处理器连接第二通信单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种船用离心泵预测性维护系统，其特征是：包括时钟电路、服务器、振动传感器节点、温度传感器节点、显示器、Zigbee网关和键盘；
所述振动传感器节点和温度传感器节点均连接Zigbee网关，所述Zigbee网关连接时钟电路，所述Zigbee网关连接显示器和服务器，所述键盘连接Zigbee网关；
所述振动传感器节点包括振动速度传感器、第一信号放大电路、第一A/D转换器、SD卡存储模块、第一通信单元、第一微处理器和第二微处理器；
所述振动速度传感器连接第一信号放大电路，所述第一信号放大电路连接第一A/D转换器，所述第一A/D转换器连接第一微处理器，所述第一微处理器分别连接SD卡存储模块和第二微处理器，所述第二微处理器连接第一通信单元；
所述温度传感器节点包括：温度传感器、第二信号放大电路、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧澳，乔宏哲，陶国正，
申请(专利权)人：常州机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32