一种设备状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种设备状态监测装置，所述装置包括：供电模块、可调滤波器组模块、报警模块、及输入模块，被监测信号从所述输入模块传输至所述可调滤波器组模块，所述可调滤波器组模块对被监测信号进行不同频率的滤波处理，并将处理结果发送至所述报警模块；处理结果超过阈值时触发所述报警模块，所述供电模块用于提供电源；所述可调滤波器组模块由尺度滤波器、多个小波滤波器以及阈值比较器组成。本实用新型专利技术通过对设备运行参数在不同尺度上的监测，综合、实时判断设备的运行状态，在故障发生初期即可发现并产生报警，及时提醒维护人员进行维修并避免故障进一步扩大。进行维修并避免故障进一步扩大。进行维修并避免故障进一步扩大。

An equipment condition monitoring device

【技术实现步骤摘要】
一种设备状态监测装置


[0001]本技术涉及监测装置领域，尤其涉及一种设备状态监测装置，该装置用于在多个尺度(频率)上监控设备的运行状态，当被监控参数在某一尺度(频率)上超出允许范围的时候可以发出报警，提醒运行人员及时进行维护，避免设备故障进一步扩大，乃至威胁生产安全。

技术介绍

[0002]现代工业体系日益复杂，设备自动化程度以及集成度的提高使故障造成的经济损失巨大。实时评估设备的运行状态，采用状态监测替代传统的定检、巡检的方式，可以极大降低故障发生的几率，提高安全生产的可靠性与经济性，并降低设备的维护成本。
[0003]当前，大量设备还是采用传统的维护方式，主要包括定检和巡检。
[0004]1、定检，即定期检查。对设备按照一定的周期进行检测和维护，检测周期通常根据设备的磨损速度确定，例如：电梯属于典型的定检设备，其检测周期通常为1年左右。
[0005]2、巡检，即维护人员以班组为单位，每天依照轮班次序对设备进行检测，通过设备运行过程中发出的声音、震动等信号，判断设备的运行状态。
[0006]上述两种传统的检修、维护方式都不能保障设备实现按需检测的要求。对于定检，当检修周期过长的时候，就会出现设备已经发生了故障或者有了故障先兆，由于未到检修时间，维护人员未及时巡视或检修造成设备不坏不修的局面；而当检修周期过短的时候，会浪费维护人员大量精力与时间，造成效率低下。对于巡检由于更多的依赖维护人员的经验，因此人为因素的影响较大，容易发生漏判或者误判的情况。
[0007]此外，传统的对设备的监测主要依赖于单一频率的判断，但是往往设备先期出现故障先兆的时候，依靠单一频率的监测由于其数值较低被淹没于背景噪声中难以发现。

技术实现思路

[0008]本技术提供了一种设备状态监测装置，本技术通过对设备运行参数在不同尺度上的监测，综合、实时判断设备的运行状态，在故障发生初期即可发现并产生报警，及时提醒维护人员进行维修并避免故障进一步扩大，详见下文描述：
[0009]一种设备状态监测装置，所述装置包括：供电模块、可调滤波器组模块、报警模块、及输入模块，
[0010]被监测信号从所述输入模块传输至所述可调滤波器组模块，所述可调滤波器组模块对被监测信号进行不同频率的滤波处理，并将处理结果发送至所述报警模块；
[0011]处理结果超过阈值时触发所述报警模块，所述供电模块用于提供电源；
[0012]所述可调滤波器组模块由尺度滤波器、多个小波滤波器以及阈值比较器组成。
[0013]在一种实施方式中，所述报警模块为MOS管或三极管组成的驱动电路。所述输入模块以运算放大器为核心的电压跟随器组成。
[0014]其中，所述供电模块用于将24V直流电转换为12V、5V、3.3V直流电。
[0015]在一种实施方式中，所述运算放大器的型号为OPA353UA、OPA2137EA/250。所述三极管的型号为BC817
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25、MMBT2907A
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TP；所述MOS管的型号为MEM4N60A3G、RUH30120M
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C。
[0016]本技术提供的技术方案的有益效果是：
[0017]1、该设备状态监测装置可以实时监测系统的运行状态，并根据设定值进行自动的监控和报警，即避免了人为因素的干扰以及检修周期过长或过短的影响，降低了系统维护成本；另外，本专利技术对设备数据进行多个尺度的监测，在不同尺度上监测信号是否正常，可以在一定程度上滤除噪声等影响，提高监测精度；
[0018]2、该设备磨损状态监测装置采用滤波器组，基于小波变换的基本原理进行设计，使用便捷，能够实现设备运行状态的实时监测，降低了设备的维护成本、提高了设备的维护效率，为进一步的预知维护提供了技术依据。
附图说明
[0019]图1为一种设备状态监测装置的结构示意图；
[0020]图2为电压输入情况下跟随器结构的示意图；
[0021]图3为电流输入情况下跟随器结构的示意图；
[0022]图4为尺度滤波器结构的示意图；
[0023]图5为小波滤波器结构的示意图；
[0024]图6为阈值比较器结构的示意图；
[0025]图7为滤波器组的结构示意图；
[0026]图8为报警子系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0028]实施例1
[0029]一种设备状态监测装置，参见图1，该装置主要包括：供电模块、可调滤波器组模块、报警模块、输入模块。被监测信号首先进入输入模块。输入模块的阻抗较大，可以起到隔离作用。然后被监测信号从输入模块进入可调滤波器组模块，该可调滤波器组模块对被监测信号进行不同频率的滤波处理，并将处理结果发送至报警模块，当送至报警模块的数据超过阈值的时候就会触发报警，以提醒维护人员进行维护。供电模块用于向系统的各模块提供充足的电源，保证系统正常运行。
[0030]供电模块：用于为其他模块的运行提供稳定可靠的电源，包括：24V、5V、3.3V等不同规格的电源。
[0031]可调滤波器组模块：由多个滤波器组成滤波器组，通过调节各个滤波器的电阻、电容大小，达到调整高通、低通滤波器滤波频率的目的。
[0032]报警模块：以MOS管或三极管为核心组成的驱动电路，用于驱动外部的声、光报警器，发出声、光提醒，引起维护人员或现场工作人员的注意，以及时对设备进行维护。
[0033]输入模块：以运算放大器为核心的电压跟随器组成，旨在增大输入阻抗并对监测信号的阻抗进行匹配，保证输入信号的完整性。
[0034]综上所述，本技术实施例通过上述模块之间的相互配合，借助可调滤波器组模块对输入的信号进行滤波，并分解成不同频率的信号(即不同尺度的信号)，而后在不同频率(即尺度)上分别进行阈值的判断，当某些频率(尺度)上的信号超过阈值时，即说明设备存在故障，系统会进行报警，及时提醒维护人员进行维修并避免故障进一步扩大。
[0035]实施例2
[0036]下面结合图1
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图8对实施例1中的方案进行进一步地介绍，详见下文描述：
[0037]一、供电模块
[0038]该状态监测装置的输入电压为直流24V，供电模块用于将24V直流电转换为12V、5V、3.3V直流电供可调滤波器组模块2等使用，根据所需的电流大小，可以选择AMS1117
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5.0，AMS1117
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3.3LDO电源芯片，亦可以选择DC
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DC电源芯片进行电源的转换，例如LM2596SX
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5.0等。
[0039]二、输入模块
[0040]输入模块采用运算放大器构成电压跟随器，例如：输入电流信号则增加采样电阻以进行电流
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备状态监测装置，其特征在于，所述装置包括：供电模块、可调滤波器组模块、报警模块、及输入模块，被监测信号从所述输入模块传输至所述可调滤波器组模块，所述可调滤波器组模块对被监测信号进行不同频率的滤波处理，并将处理结果发送至所述报警模块；处理结果超过阈值时触发所述报警模块，所述供电模块用于提供电源；所述可调滤波器组模块由尺度滤波器、多个小波滤波器以及阈值比较器组成。2.根据权利要求1所述的一种设备状态监测装置，其特征在于，所述报警模块为MOS管或三极管组成的驱动电路。3.根据权利要求1所述的一种设备状态监测装置，其特征在于，所述输入模块以运算放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜石雷，刘继伟，赵磊，穆蔚伟，李正强，宋晓晶，胡双喜，
申请(专利权)人：天津理工大学中环信息学院，
类型：新型
国别省市：