[发明专利]一种基于传感器的振动监测装置

说明书

技术领域

 本发明属于工矿企业设备检测及控制技术领域。。

背景技术

众所周知，振动检测对于运转设备故障的报警和预警有重要意义。目前，工矿企业的设备配备了较完备的设备控制系统。例如，水泥、钢铁、石油化工、电力等行业配备了先进的设备控制系统。特殊地，在矿山采掘机械、运输机械、提升机械、水泵、通风机、压风机等重要运转设备已经配备了较完备的设备控制系统，多数矿井还建成了基于矿井环网的综合自动化系统，实现了全矿井（也称为全生产区域）集中监控和综合管控，以下也简称为设备控制系统。针对工矿企业的诸多运转设备，现有振动监测系统也可以满足振动报警、趋势和分析判断的要求。例如，《装备制造技术》2010年03期的论文“浅析机械设备的振动故障检测”，介绍了设备振动检测的分类、意义、原理和方法。

现有工矿企业运转设备的振动有两种检测方法，一种是人工巡检，一种是实时在线计算机振动监测系统。人工巡检周期是几天至几周，即使持有振动检测仪器也是抽检、滞后、长周期的检查方式，不能满足设备振动在线检测的要求，更无法与设备控制系统同步实现报警、预警和故障诊断。现有的实时在线计算机振动监测系统不仅可以实时监测设备的振动状态，而且可以做到与设备控制系统同步的报警、预警和故障诊断。但是在工矿企业实际应用中，尤其是在矿山实际应用中，要求实时检测所有生产线运转设备和每套设备多个运转部件的振动状态，例如，主扇风机、局部通风机、压风机、水泵、皮带运输机、矿井提升机、采掘机等运转设备的振动检测，要求检测电动机及其机械传动机构所有轴承振动的状态并记录导致振动异常事件的相关信息。这多达数百台设备要配备几千至上万路振动传感器，传感器布设和检测将耗费巨额投资，阻碍了该技术应用的广泛性。

因此需要一种低成本的振动检测的技术方案，既满足工矿企业大量运转设备振动状态监测和故障诊断的要求，符合国家标准，又具有安全可靠、结构简单、使用简便的特点。

发明内容

本发明的目的在于解决低成本振动检测的问题，旨在既满足工矿企业大量运转设备振动状态监测和故障诊断的要求，符合国家标准，又安全可靠、结构简单、使用简便。为此，本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于传感器的振动监测装置，包括多个传感器和PLC，其特征是：还包括至少一个分时振动测量模块，分时振动测量模块至少包括一个测量通道，每个测量通道连接至少一个传感器，每个传感器被分时接通；所述PLC连接至少一个所述的分时振动测量模块。

进一步，所述传感器包括振动传感器、和／或转速传感器、和／或温度传感器；振动传感器、和／或转速传感器、和／或温度传感器构成一个振动测量组；所述分时振动测量模块的测量通道连接振动传感器，PLC连接转速传感器和温度传感器。

更进一步，所述振动监测装置还包括：振动分析计算机和设备控制系统，所述振动分析计算机连接所述设备控制系统，所述振动分析计算机连接所述PLC，所述振动分析计算机和所述PLC连接所述分时振动测量模块。

优选地，所述振动分析计算机和所述PLC通讯并保持轮询时间片同步，所述振动分析计算机实时获得所述分时振动测量模块处理后的振动信息，所述PLC通过所述转速传感器采集转速信号，通过所述温度传感器采集温度信号，并实时传送给所述振动分析计算机；所述PLC按照时间片分时控制每一个所述振动传感器的通断，所述分时振动测量模块在所述PLC的控制下轮询每一个所述振动传感器。

非限制性地，所述分时振动测量模块对采集的振动数据进行A/D转换、频谱分析和包络谱分析处理，形成处理后的振动信息；所述振动分析计算机按照所述振动测量组和时间片处理接收到的振动、转速、温度和其他信息，从中提取设备故障特征。

更为优选地，所述振动监测装置用于运转设备的振动状态检测和故障诊断，所述设备控制系统含有所述PLC，该PLC连接所述分时振动测量模块和/或单独的PLC连接所述分时振动测量模块，所述PLC控制分时接通所辖的振动传感器并采集转速传感器和温度传感器信号。

在另一个实施方式中，所述振动分析计算机保持和所述PLC的时间片同步，所述振动分析计算机实时获得所述分时振动测量模块的振动信息和所述PLC采集的转速和温度信号，所述振动分析计算机按照所述振动测量组、时间片和轮询周期处理获得的振动、转速和温度信息。