一种设备动态监控与故障预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种设备动态监控与故障预警系统，包括设备工作状态采集系统、设备状态信息处理系统和设备状态信息传输系统，设备工作状态采集系统包括工作电流信号采集模块、振动速度信号采集模块和工作温度信号采集模块，设备状态信息处理系统用于对设备工作状态采集系统采集的工作电流信号、振动速度信号和工作温度信号进行处理后通过设备状态信息传输系统传输至其他设备或控制中心。本实用新型专利技术能对设备状态实时监控与故障预警，具有成本低、集成度高、体积小、支持数据通讯和支持二次智能化开发等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种设备动态监控与故障预警系统
本技术涉及设备监控领域，特别涉及到一种设备动态监控与故障预警系统。
技术介绍
目前市面上的设备状态监控系统，往往只针对特定功能进行监测，不能进行二次开发，不能对采集回来的信号做进一步处理和分析。此外，市面上的系统不支持数据通讯功能，无法与其他设备或者控制中心实现数据共享。为了保证设备的正常工作经常需要同时测量多个工作指标，例如监控风机的工作状态需要采集它的工作电流、振动速度以及工作温度。目前市面上没有一套系统可以同时监控这三种指标，即若要完成这三种指标的监控需要分别购买对应的监控及预警系统，使用十分不便。若采用市面已有的相关状态监控系统，尤其是将三种系统组装成一套设备工作状态监控系统，体积较大，不便安装，超过了工厂的接受范围。综上，目前市面上已有的方案存在生产成本较高、体积较大、集成度较低、不支持二次开发和不支持数据通讯的缺点，不利于该系统的推广销售、安装和智能化开发。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种设备动态监控与故障预警系统，以解决上述问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种设备动态监控与故障预警系统，包括设备工作状态采集系统、设备状态信息处理系统和设备状态信息传输系统，所述设备工作状态采集系统包括工作电流信号采集模块、振动速度信号采集模块和工作温度信号采集模块，设备状态信息处理系统用于对设备工作状态采集系统采集的工作电流信号、振动速度信号和工作温度信号进行处理后通过设备状态信息传输系统传输至其他设备或控制中心。进一步的，所述工作电流信号采集模块包括依次相连的电流电压转换电路、电压平移电路、电压跟随器和钳位电路，所述电流电压转换电路用于将电流信号转化为交流电压信号，所述电压平移电路用于将交流电压信号转化为直流电压信号，钳位电路与设备状态信号处理模块相连，钳位电路用于防止设备状态信号处理模块的损坏。进一步的，所述电流电压转换电路包括运放U6、电容C60和电阻R62，电压平移电路包括运放U7、电阻R61、电阻R63、电阻R64、电阻R65和电阻R66，钳位电路包括电容C54、二极管D10和二极管D11，电容C60和电阻R62并联且并联后的两端分别与运放U6的2引脚和6引脚相连，运放U6的6引脚通过电阻R63与运放U7的2引脚相连，运放U7的3引脚通过电阻R64接地，电阻R61的两端分别与运放U7的2引脚和6引脚相连；电阻R65的一端与运放U7的6引脚相连，电阻R65的另一端分别与电阻R66的一端相连，电阻R66的另一端接+5V电压，电阻R65的另一端还通过电压跟随器U8与电阻R67的一端相连，电阻R67的另一端分别与电容C54的一端、二极管D10的负极以及二极管D11的正极相连，二极管D11的负极与+5V电压相连，二极管D10的正极以及电容C54的另一端均接地；二极管D10的负极还与设备状态信息处理系统相连。进一步的，所述振动速度信号采集模块包括插槽P3、电容C80、电容C81、电阻R80、电阻R81和稳压二极管D4，电阻R80的一端、电阻R81的一端以及电容C80的一端均与插槽相连，电容C80的另一端以及电阻R81的另一端均接地，电阻R80的另一端分别与电容C81的一端以及稳压二极管D4的负极相连，电容C81的另一端和稳压二极管D4的正极均接地，电阻R80的另一端还与设备状态信息处理系统相连。进一步的，所述工作温度信号采集模块包括插槽P2、电容C85、电容C51、电阻R56、电阻R85和稳压二极管D3，电阻R85的一端、电阻R56的一端以及电容C85的一端均与插槽相连，电容C85的另一端以及电阻R56的另一端均接地，电阻R85的另一端分别与电容C51的一端以及稳压二极管D3的负极相连，电容C51的另一端和稳压二极管D3的正极均接地，电阻R85的另一端还与设备状态信息处理系统相连。进一步的，所述设备状态信息处理系统包括单片机ZU4、USB转串口芯片U3、电阻R6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D2、电容C6、以及两个发光二极管，单片机ZU4的31引脚与设备状态信息传输系统相连，单片机ZU4的24引脚、25引脚和26引脚分别与工作电流信号采集模块、振动速度信号采集模块和工作温度信号采集模块相连；单片机ZU4的29引脚分别通过二极管D2和电阻R6与+5V电压相连，单片机ZU4的29引脚还通过贴片按钮接地，电容C6的一端与单片机ZU4的29引脚相连，电容C6的另一端分别与电阻R11的一端以及USB转串口芯片U3的13引脚相连，电阻R11的另一端接地，USB转串口芯片U3的3引脚与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端与单片机ZU4的31引脚相连，电阻R14的另一端还通过一个发光二极管和电阻R13与+5V电压相连；USB转串口芯片U3的2引脚通过另一个发光二极管和电阻R12与+5V电压相连，USB转串口芯片U3的2引脚还通过电阻R15与单片机ZU4的30引脚相连。进一步的，所述设备状态信息传输系统包括接口芯片U4、插槽P50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R57、电阻R76和三极管Q50，三极管Q50的基极通过电阻R52与设备状态信息处理系统相连，三极管Q50的发射极接地，三极管Q50的集电极分别与电阻R76的一端以及接口芯片U4的2引脚和3引脚相连，电阻R76的另一端分别与电阻R51的一端以及电阻R53的一端相连，电阻R53的另一端与设备状态信息处理系统相连，电阻R51的另一端与接口芯片U4的1引脚相连，接口芯片U4的1引脚还与设备状态信息处理系统相连；插槽P50的1引脚、接口芯片U4的8引脚均与+5V电压相连，接口芯片U4的6引脚通过电阻R54与+5V电压相连，接口芯片U4的7引脚分别与电阻R55的一端、电阻R57的一端以及插槽P50的3引脚相连，电阻R55的另一端以及插槽P50的2引脚均接地，插槽P50的4引脚分别与电阻R57的另一端以及接口芯片U4的6引脚相连。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本技术能实现对设备的工作电流、工作温度和振动状态的实时监控与故障预警，并实现当前设备与其他设备或控制器的实时信息共享。可针对特定需求，通过设计算法、编程实现其它功能(如：更精确的预警)，即可拓展性强。本技术集成了数据通讯模块，可将当前设备的工作状态信息通过RS485通讯协议发送给其他设备或者控制中心，这样控制中心可更有效地对设备出现的故障做出处理措施。本技术是一款成本低、集成度高、体积小、功能齐全和支持二次智能化开发的设备状态实时监控与故障预测系统。本系统集成在一块电路板上，体积很小，将多种状态信号的数据处理模块集成了起来，在保证已有功能且增加新的功能的前提下降低了系统成本。本技术可同时对三种指标进行监控，而且不仅仅局限于这三种指标，只要状态传感器返回的是电流信号，均可通过当前的系统进行监控，集成度较高、适用性较广。附图说明图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：包括设备工作状态采集系统、设备状态信息处理系统和设备状态信息传输系统，所述设备工作状态采集系统包括工作电流信号采集模块、振动速度信号采集模块和工作温度信号采集模块，设备状态信息处理系统用于对设备工作状态采集系统采集的工作电流信号、振动速度信号和工作温度信号进行处理后通过设备状态信息传输系统传输至设备或控制中心。/n

【技术特征摘要】
1.一种设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：包括设备工作状态采集系统、设备状态信息处理系统和设备状态信息传输系统，所述设备工作状态采集系统包括工作电流信号采集模块、振动速度信号采集模块和工作温度信号采集模块，设备状态信息处理系统用于对设备工作状态采集系统采集的工作电流信号、振动速度信号和工作温度信号进行处理后通过设备状态信息传输系统传输至设备或控制中心。


2.根据权利要求1所述的设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：所述工作电流信号采集模块包括依次相连的电流电压转换电路、电压平移电路、电压跟随器和钳位电路，所述电流电压转换电路用于将电流信号转化为交流电压信号，所述电压平移电路用于将交流电压信号转化为直流电压信号，钳位电路与设备状态信号处理模块相连，钳位电路用于防止设备状态信号处理模块的损坏。


3.根据权利要求2所述的设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：所述电流电压转换电路包括运放U6、电容C60和电阻R62，电压平移电路包括运放U7、电阻R61、电阻R63、电阻R64、电阻R65和电阻R66，钳位电路包括电容C54、二极管D10和二极管D11，电容C60和电阻R62并联且并联后的两端分别与运放U6的2引脚和6引脚相连，运放U6的6引脚通过电阻R63与运放U7的2引脚相连，运放U7的3引脚通过电阻R64接地，电阻R61的两端分别与运放U7的2引脚和6引脚相连；电阻R65的一端与运放U7的6引脚相连，电阻R65的另一端分别与电阻R66的一端相连，电阻R66的另一端接+5V电压，电阻R65的另一端还通过电压跟随器U8与电阻R67的一端相连，电阻R67的另一端分别与电容C54的一端、二极管D10的负极以及二极管D11的正极相连，二极管D11的负极与+5V电压相连，二极管D10的正极以及电容C54的另一端均接地；二极管D10的负极还与设备状态信息处理系统相连。


4.根据权利要求1所述的设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：所述振动速度信号采集模块包括插槽P3、电容C80、电容C81、电阻R80、电阻R81和稳压二极管D4，电阻R80的一端、电阻R81的一端以及电容C80的一端均与插槽相连，电容C80的另一端以及电阻R81的另一端均接地，电阻R80的另一端分别与电容C81的一端以及稳压二极管D4的负极相连，电容C81的另一端和稳压二极管D4的正极均接地，电阻R80的另一端还与设备状态信息处理系统相连。


5.根据权利要求1所述的设备动态监控与故障预警系统，其特征在于：所述工作温度信号采集模块包括插槽P2、电容C85、电容C51、电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁奕骏，裴华鑫，张毅，
申请(专利权)人：浙江日鼎涂装科技有限公司，清华大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33