混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统技术方案

一种混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，包括安装于臂架上对臂架的运行状况进行监测与信号采集的臂架传感器组件、安装于底架上并对底架的运行状况进行监测与信号采集的底架传感器组件、安装于液压系统上并对液压系统的运行状况进行监测与信号采集液压系统传感器组件、对上述各个传感器组件所采集的信号进行分析处理以对混凝土泵送设备的健康状态进行在线监测的状态监测单元、以及与所述状态监测单元连接并对混凝土泵送设备的故障进行预报和诊断的故障诊断单元。本发明专利技术中的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统可全面对混凝土泵送设备的臂架、底架、液压系统的运行状况进行监测并进行故障的诊断，提高混凝土泵送设备的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统。
技术介绍
混凝土泵送设备是一种用于输送和浇注混凝土的专用机械。混凝土泵送设备配有特殊的输送管道，可以将混凝土沿输送管道连续输送到浇注现场，尤其是在高层建筑、地下建筑和大混凝土建筑物的施工过程中，以其高质量、高效率、低消耗、低成本、施工周期短、劳动强度低等优点，逐步成为建筑施工中不可缺少的关键设备。作为一种复杂的机电液耦合动力系统，混凝土泵送设备正朝着大排量、高泵送压力、超长臂架的方向发展，整个系统日益复杂，故障发生率也日渐增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种可保证混凝土泵送设备安全运行的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统。本专利技术是这样实现的，提供一种混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，包括安装于臂架上对臂架的运行状况进行监测与信号采集的臂架传感器组件、安装于底架上并对底架的运行状况进行监测与信号采集的底架传感器组件、安装于液压系统上并对液压系统的运行状况进行监测与信号采集液压系统传感器组件、对上述各个传感器组件所采集的信号进行分析处理以对混凝土泵送设备的健康状态进行在线监测的状态监测单元、以及与所述状态监测单元连接并对混凝土泵送设备的故障进行预报和诊断的故障诊断单元。进一步地，所述臂架传感器组件为多个，分别安装于所述臂架的每一臂节的远端靠近铰点处。进一步地，每个臂架传感器组件包括三个传感器，所述三个传感器包括用于检测臂节的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器与第二振动传感器、以及用于检测臂架与水平面的夹角的倾角传感器。进一步地，所述底架传感器组件包括安装于所述底架的横梁上的底架传感器第一分组件和安装于发动机的轴承座上的底架传感器第二分组件。进一步地，所述底架传感器第一分组件包括三个传感器，所述三个传感器包括用于检测底架的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器与第二振动传感器、以及用于检测底架与水平面之间在纵向和横向上的夹角的倾角传感器。进一步地，所述底架传感器第二分组件包括用于检测发动机的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器和第二振动传感器。进一步地，所述液压系统传感器组件包括分别安装在所述臂架的每一臂节油缸的无杆腔和有杆腔上的第一压力传感器与第二压力传感器、安装在主泵送液压系统上的第三压力传感器、安装在混凝土泵送设备的主油缸上的第四压力传感器和第五压力传感器、安装在摆动液压系统上的第六压力传感器、安装在摆动油缸上的第七压力传感器、第八压力传感器、和安装在混凝土泵送设备的出口上的第九压力传感器。进一步地，所述状态监测单元包括参数设置模块、稳态监测模块、瞬态监测模块、报警模块和数据存储模块。进一步地，所述故障诊断单元包括经典稳态信号分析模块、非稳态信号分析模块和微弱特征信号提取模块。进一步地，进一步包括信号调理单元和A/D转换单元，所述臂架传感器组件、底架传感器组件和液压系统传感器组件的信号通过所述信号调理单元传送至所述A/D转换单元实现信号的在线采集和数字化转换之后再传送至所述状态监测单元进行分析处理。进一步地，进一步包括末臂节声光报警组件和遥控器声光报警组件，所述状态监测单元分别与所述末臂节声光报警组件、所述遥控器声光报警组件连接。与现有技术相比，本专利技术中的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统采用先进的传感器检测技术和计算机技术，能方便的对混凝土泵送设备进行状态监测和故障诊断；而且，混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统可全面对混凝土泵送设备的臂架、底架、液压系统的运行状况进行监测并进行故障的诊断，可极大的提高混凝土泵送设备的整体性倉泛。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例中混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统应用于混凝土泵送设备时的示意图。图2为图1中混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统的结构框图。图3为臂架传感器组件的结构示意图。图4为液压系统传感器组件中的测点布置简图。图5为图2中状态监测单元的结构框图。图6为图2中故障诊断单元的结构框图。具体实施例方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1所示为本专利技术一实施例中混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统应用于混凝土泵送设备时的示意图。混凝土泵送设备可以为混凝土泵车、混凝土布料机等。混凝土泵送设备通常包括3飞段臂节。在图1所示的实施例中，以具有5段臂节的混凝土泵送设备为例进行说明。如图中所示，混凝土泵送设备100包括底架101、转台102、第一臂节104、第二臂节106、第三臂节108、第四臂节110、第五臂节112、第一臂节油缸114、第二臂节油缸116、第三臂节油缸118、第四臂节油缸120、第五臂节油缸122和末端软管124。图2为图1中混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统的结构框图。如图2中所示，混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统包括硬件部分200和软件部分300。硬件部分200可包括臂架传感器组件210、底架传感器组件220和液压系统传感器组件230。其中，臂架传感器组件210分别安装于混凝土泵送设备100的臂架的每一臂节104、106、108、110、112的远端靠近铰点处(如图1中所示)，用于监测臂架的姿态和振动情况。如图3所示，每个臂架传感器组件210分别包括三个传感器212、安装座214和保护罩216。三个传感器212分别为第一振动传感器212a、第二振动传感器212b和倾角传感器212c。第一振动传感器212a可以为速度传感器或加速度传感器。第二振动传感器212b可以为速度传感器或加速度传感器。倾角传感器212c可以为单轴的倾角传感器，供测量臂架与水平面的夹角。第一振动传感器212a和第二振动传感器212b用于检测臂节的振动情况且相互垂直安装，安装座214由两个相互正交的平面构成，保证第一振动传感器212a和第二振动传感器212b的正交关系，两平面上分别钻有螺纹孔(图未示)，通过该螺纹孔实现3个传感器212的固定连接。保护罩216罩设在安装座214上。保护罩216上设有供数据信号线进行布设的通孔(图未标)。底架传感器组件220安装于混凝土泵送设备100的底架101上，用于监测底架101纵向和横向的倾角、底架101的振动以及发动机(图未示)的振动情况。底架传感器组件220包括安装于底架101的横梁上的底架传感器第一分组件和安装于发动机的轴承座上的底架传感器第二分组件。所述底架传感器第一分组件包括三个传感器，所述三个传感器包括用于检测底架的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器与第二振动传感器、以及用于检测底架与水平面之间在纵向和横向上的夹角的倾角传感器；换言之，底架传感器第一分组件和臂架传感器组件210的结构一致，唯一不同的是底架传感器第一分组件中的倾角传感器为双轴的倾角传感器，可同时测量底架101的纵向和横向的角度。底架传感器第二分组件包括安装于发动机的轴承座上的第一振动传感器和第二振动传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，包括安装于臂架上对臂架的运行状况进行监测与信号采集的臂架传感器组件、安装于底架上并对底架的运行状况进行监测与信号采集的底架传感器组件、安装于液压系统上并对液压系统的运行状况进行监测与信号采集液压系统传感器组件、对上述各个传感器组件所采集的信号进行分析处理以对混凝土泵送设备的健康状态进行在线监测的状态监测单元、以及与所述状态监测单元连接并对混凝土泵送设备的故障进行预报和诊断的故障诊断单元。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，包括安装于臂架上对臂架的运行状况进行监测与信号采集的臂架传感器组件、安装于底架上并对底架的运行状况进行监测与信号采集的底架传感器组件、安装于液压系统上并对液压系统的运行状况进行监测与信号采集液压系统传感器组件、对上述各个传感器组件所采集的信号进行分析处理以对混凝土泵送设备的健康状态进行在线监测的状态监测单元、以及与所述状态监测单元连接并对混凝土泵送设备的故障进行预报和诊断的故障诊断单元。2.如权利要求1所述的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，所述臂架传感器组件为多个，分别安装于所述臂架的每一臂节的远端靠近铰点处。3.如权利要求2所述的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，每个臂架传感器组件包括三个传感器，所述三个传感器包括用于检测臂节的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器与第二振动传感器、以及用于检测臂架与水平面的夹角的倾角传感器。4.如权利要求1所述的混凝土泵送 设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，所述底架传感器组件包括安装于所述底架的横梁上的底架传感器第一分组件和安装于发动机的轴承座上的底架传感器第二分组件。5.如权利要求4所述的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统，其特征在于，所述底架传感器第一分组件包括三个传感器，所述三个传感器包括用于检测底架的振动情况且相互垂直安装的第一振动传感器与第二振动传感器、以及用于检测底架与水平面之间在纵向和横向上的夹角的倾角传感器。6.如权利要求4所述的混凝土泵送设备状态监测与故障诊断系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄毅，王佳茜，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：