[发明专利]一种智能在线监控保护装置

说明书

技术领域

本发明属于智能仪器仪表技术领域，尤其涉及一种设备的智能在线监测和保护装置。

背景技术

现代工业化生产的装备系统具有连续高速、自动化程序高等特点，在发生事故、状态异常、意外停机等非可预知性的故障时，往往会造成巨大的损失，而且不是短时间内就可以维修的。

在设备的运行过程中，偶发性故障和寿命性故障通常是并存的，如何合理、提前预知这些故障，排除可能发生的危险，是延长设备使用时间、减少停机引发损失的关键所在。

为此，现有技术中提出了多种监控设备和对应的方法，监视设备运行状态，当设备运行状态发生异常时，可根据异常表现形式、异常参数数值以及其他参数数值、设备工作原理等判断异常工作部位和产生原因，然后采取相应的措施恢复正常运行或者排除已经发生的故障。典型监控设备，例如第200710132811.7号中国专利“嵌入式旋转机械运行监控保护装置与设置方法”，提出了一种监控保护装置，采用嵌入式计算机结构，包括嵌入式管理模块和多个功能模块、显示器和触摸屏控制电路；每个功能模块对旋转机械的各通路传感器信号采集电路进行处理；嵌入式管理模块通过高速异步串口(UART)的总线接口电路连接功能模块进行数据传递和控制，管理模块采用32位的ARM7处理器，使用μC/OS-Ⅱ实时操作系统，各功能模块采用LPC2114处理器，均具有双通道监测功能。但该装置处理器的性能较低，监测的通道数少，监测参数少，无法进行在线故障诊断等缺点限制了其推广和使用。

又如第200410041412.6号中国专利申请“基于网络的磨床数据采集与故障诊断装置”，提出了一种基于网络的磨床数据采集与故障诊断装置，通过在机床相应位置上安装振动、噪音和温度等相应的传感器，并将这些信号连接到本装置，实现对机床的工况情况进行判断，并可通过以太网与网络上的计算机进行通讯，实现远程服务和诊断；还可实现对只有串口的数控机床联网，并可对诊断算法和相应的判断进行在线的调整，不断进行学习，提高诊断的水平。但是其缺点是采用串口传输采样数据，传输速度低；其采集装置没有独立的DSP处理器，所有的采集数据都由ARM处理，使其负担过重且数据处理效率不高。

又如第200810207324.7号中国专利申请“一种状态监测保护装置”，提出了一种状态监测保护装置，其可将传感器系统采集到的瓦振信号，转化为标准的仪表信号，具体数据分析处理功能，具备远程通讯功能，能够将速度/加速度振动传感器输出信号进行D/A变换处理，直接将其输出到故障诊断系统、DCS系统、记录仪和仪表中。但其缺点是，只能监测瓦振信号，监测参数单一，监测通道少；只采用单片机进行数据处理，处理能力弱；采用串口进行数据传输，传输效率低；无法进行远程监测和故障诊断。

发明内容

本发明目的在于提供一种智能在线监控保护装置，其适用范围广，数据传输速度快，监测参数全面，通道数多，处理器性能高，监测的实时性好，并具故障诊断功能，解决现有技术中存在的缺陷和问题。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种智能在线监控保护装置，包括一上位机、一显示模块、一通信管理模块、一转速检测模块、一键相模块、至少一个振动位移/速度/加速度监控模块、一继电器报警保护模块以及一通讯背板，所述通讯背板上设置有背板总线，背板总线由并行总线、RS485总线和CAN总线组成，其中：

所述转速检测模块和键相模块采集设备转速信号并通过所述CAN总线或RS485总线将数据传输至所述通信管理模块，所述振动位移/速度/加速度监控模块检测设备的瞬时振动位移/速度/加速度信号以及对瞬时信号进行分析处理得到特征数据，前述瞬时信号通过所述并行总线传输至通信管理模块，特征数据通过CAN总线传输至通信管理模块；

所述通信管理模块接收所述转速检测模块、键相模块和振动位移/速度/加速度监控模块传输的数据，进行集中存储和管理，并将所述特征数据与预先设置的阈值范围进行比较判断，该阈值范围反应设备正常状态下的设备运行数据；该通信管理模块通过RS485总线与显示模块数据交互，通过网线与上位机连接；

所述继电器报警保护模块基于所述通信管理模块对特征数据的判断结果，以声音和/或光信号的形式进行报警。