一种引风机预测性保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种引风机预测性保护装置，涉及引风机安全运行监测领域，包括数据采集单元和控制单元，控制单元包括状态监测模块、模拟量输入模块和CPU模块，状态监测模块、模拟量输入模块分别连接CPU模块；数据采集单元包括加速度传感器、速度传感器，加速度传感器用于采集引风机驱动端和非驱动端加速度数据，速度传感器用于检测引风机转速，加速度传感器和速度传感器分别与状态监测模块相连。本实用新型专利技术采集引风机驱动端和非驱动端的振动数据，通过控制单元计算分析出不同特征值，并根据特征值判断出引风机故障类型，提高引风机故障预测的准确性。故障预测的准确性。故障预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种引风机预测性保护装置


[0001]本技术涉及引风机安全运行监测领域，尤其涉及一种引风机预测性保护装置。

技术介绍

[0002]引风机作为一种大型旋转设备，具有连续性强、运行环境恶劣等诸多外界因素，容易造成部分组件(如轴承、主轴)的逐渐受损，而这些组件的状态在早期如果没有及时发现并作出正确的维护处理，则会导致很严重的后果，因此其安全可靠的运行对生产有着至关重要的作用。
[0003]现有技术公开了一种引风机故障诊断装置，包括信号调理器、数据采集卡、数据处理服务器、安装于引风机轴承上的四个压电式加速度传感器、引风机电机轴承上的两个压电式加速度传感器，安装于引风机转轴上的两个电涡流位移传感器。该方案虽然能够在一定程度上进行引风机故障分析诊断，但是其仅在引风机驱动端安装多个传感器，由于引风机故障类型较多，可能存在部分故障类型识别不到的情况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种引风机预测性保护装置，采集引风机驱动端和非驱动端的振动数据，通过控制单元计算分析出不同特征值，并根据特征值判断出引风机故障类型，提高引风机故障预测的准确性。
[0005]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]本技术的实施例提供了一种引风机预测性保护装置，包括数据采集单元和控制单元，控制单元包括状态监测模块、模拟量输入模块和CPU模块，状态监测模块、模拟量输入模块分别连接CPU模块；数据采集单元包括加速度传感器、速度传感器，加速度传感器用于采集引风机驱动端和非驱动端加速度数据，速度传感器用于检测引风机转速，加速度传感器和速度传感器分别与状态监测模块相连。
[0007]作为进一步的实现方式，所述速度传感器采用电感式接近开关，安装于引风机轴承。
[0008]作为进一步的实现方式，所述模拟量输入模块连接温度变送器、压力变送器。
[0009]作为进一步的实现方式，所述控制单元的输出端连接声光报警器。
[0010]作为进一步的实现方式，所述控制单元的输出端连接物联网网关，用于将数据上传至云平台。
[0011]作为进一步的实现方式，所述控制单元的输出端连接人机交互模块，用于显示数据。
[0012]作为进一步的实现方式，所述状态监测模块设有多路加速度传感器输入通道和一路速度传感器输入通道；
[0013]状态监测模块通过背板总线接口与CPU模块连接。
[0014]作为进一步的实现方式，所述状态监测模块配置有存储器。
[0015]作为进一步的实现方式，所述CPU模块集成有多路输入和输出数字量通道，CPU模块通过背板总线与状态监测模块和模拟量输入模块相连。
[0016]作为进一步的实现方式，所述加速度传感器采用以电容测量为基础的MEMS传感器，引风机的驱动端和非驱动端均安装有加速度传感器。
[0017]本技术的有益效果如下：
[0018](1)本技术采用加速度传感器同时采集引风机驱动端和非驱动端的振动数据，通过控制单元计算分析出不同特征值，并根据特征值判断出引风机常见的机械故障类型，提高引风机故障预测的准确性。
[0019](2)本技术引风机的轴承温度、润滑油压力、挡板调节门开度等模拟量信号发送至控制单元，控制单元结合故障类型判断是否触发保护跳闸机制，根据特征值的变化进行设备故障前的早期预警，从而避免设备突发故障造成重大损失。
附图说明
[0020]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0021]图1是本技术根据一个或多个实施方式的结构示意图；
[0022]图2(a)和图2(b)是本技术根据一个或多个实施方式的状态监测模块接线示意图；
[0023]图3(a)和图3(b)是本技术根据一个或多个实施方式的驱动端测点位置示意图；
[0024]图4是本技术根据一个或多个实施方式的非驱动端测点位置示意图。
[0025]其中，1、加速度传感器，2、速度传感器。
具体实施方式
[0026]实施例一：
[0027]本实施例提供了一种引风机预测性保护装置，如图1所示，包括数据采集单元和控制单元，控制单元包括状态监测模块、模拟量输入模块和CPU模块，状态监测模块、模拟量输入模块分别连接CPU模块。
[0028]数据采集单元包括加速度传感器1、速度传感器2，如图3(a)和图4所示，加速度传感器1安装于驱动端和非驱动端，用于采集引风机驱动端和非驱动端加速度数据；如图3(b)所示，速度传感器2安装于驱动端，用于检测引风机转速，加速度传感器1和速度传感器2分别与状态监测模块相连。
[0029]在本实施例中，如图2(a)和图2(b)所示，状态监测模块的芯片型号为西门子SM1281，通过信号线与加速度传感器连接，用于数据预处理。
[0030]模拟量输入模块的芯片型号为西门子SM1231，连接温度变送器、压力变送器，用于采集引风机轴承温度、润滑油压力、挡板调节门开度等参数。
[0031]CPU模块的芯片型号为西门子S7
‑
1200系列1214C，集成了十四路输入、十路输出的
数字量通道，通过背板总线与状态监测模块和模拟量输入模块相连，将振动加速度数据和模拟量数据进行最终的分析处理并诊断设备当前运行状态，CPU模块内置保护逻辑判断是否触发保护机制。
[0032]可以理解的，在其他实施例中，状态监测模块、模拟量输入模块、CPU模块也可以选择其他型号的芯片。
[0033]进一步的，加速度传感器采用以电容测量为基础的MEMS传感器，安装在引风机的驱动端和非驱动端上，用于采集设备的振动加速度数据。
[0034]速度传感器采用电感式接近开关，安装在引风机轴承上，可以准确测量出引风机转速。
[0035]本实施例的控制单元输出端还连接有声光报警器、物联网网关和人际交互模块，人机交互模块用于将分析诊断结果及保护机制运行状态呈现出来，可以通过操作界面进行操作确认和保护逻辑修改。
[0036]物联网网关采用工业物联网网关，用于将数据上传至云平台，可以通过网络将数据远程至指挥中心，实现手机或PC机远程监控和故障处理功能。声光报警器用于对预警信息、报警信息进行提醒。
[0037]本实施例的工作原理为：
[0038]通过状态监测模块采集引风机的振动加速度原始数据；模拟量输入模块采集引风机轴承温度、润滑油压力、挡板调节门开度等参数；CPU模块通过集成的数字量通道采集引风机运行状态、引风机各阀门和部件运行状态。
[0039]状态监测模块对振动加速度数据进行滤波、变换、计算，结合速度、轴承规格型号等参数得出引风机在一定时间范围内的RMS特征值；CPU模块通过背板总线获取上述相关数据，实现对引风机状态进行预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种引风机预测性保护装置，其特征在于，包括数据采集单元和控制单元，控制单元包括状态监测模块、模拟量输入模块和CPU模块，状态监测模块、模拟量输入模块分别连接CPU模块；数据采集单元包括加速度传感器、速度传感器，加速度传感器用于采集引风机驱动端和非驱动端加速度数据，速度传感器用于检测引风机转速，加速度传感器和速度传感器分别与状态监测模块相连。2.根据权利要求1所述的一种引风机预测性保护装置，其特征在于，所述速度传感器采用电感式接近开关，安装于引风机轴承。3.根据权利要求1所述的一种引风机预测性保护装置，其特征在于，所述模拟量输入模块连接温度变送器、压力变送器。4.根据权利要求1所述的一种引风机预测性保护装置，其特征在于，所述控制单元的输出端连接声光报警器。5.根据权利要求1所述的一种引风机预测性保护装置，其特征在于，所述控制单元的输出端连接物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，刘振华，李泽凤，卢忠阳，种顺利，吕扬，陈富良，汤锦瑶，
申请(专利权)人：山东国舜建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：