[实用新型]基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用风机的在线监测技术领域，具体涉及一种基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置。

背景技术

为解决煤矿安全生产问题，需要对风机进行实时监控，目前风机在线监控主要是通过现场分析得到结果。远程在线监测，需要采集的数据分为加速度信号和速度信号，由于采集加速度信号需要进行大量的高速数据采集和传输，远程传输需要大的带宽，采用3G/4G通信，费用会很高，导致实际应用中不能采集加速度信号；而普通的远程在线监测，只是采集速度信号，因为数据量有限，不能进行复杂的时域和频域分析，只能通过振动幅值进行判断告警，不能分析故障原因。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置，以解决现有技术在对风机的远程在线监测中由于带宽大而不能采集加速度信号的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置，包括：多路IEPE加速度传感器，用于采集检测风机的振动加速度信号；AD转换芯片，分别与多路IEPE加速度传感器电连接；用于从AD转换芯片读取数据的FPGA芯片，与AD转换芯片电连接；用于缓存数据的SDRAM存储器，与FPGA芯片电连接；ARM芯片，与FPGA芯片电连接；4G通信模块，与ARM芯片电连接；第一网口和第二网口，分别与FPGA芯片、ARM芯片连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：SD卡和RS485通讯接口，二者分别与ARM芯片电连接；当没有以太网络且4G通信模块无法启动时，ARM芯片将FPGA芯片读取的数据存储在SD卡中，通过RS485通讯接口上传数据。

作为本实用新型的进一步改进，FPGA芯片为Altera's Cyclone IV FPGA芯片，其采样速率可以达到200k/s，且多路信号同步采集。

作为本实用新型的进一步改进，SDRAM存储器内存为64Mbit。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置，采用远程间歇采集，即FPGA芯片高速采集加速度信号之后缓存到SDRAM存储器，当存满容量后启动4G通信模块，或通过第一网口上传，上传后等待一定时间，再采集上传，有效节约了带宽，可以脱离现场，通过对采集的加速度信号进行分析，直接发现风机故障，并诊断出风机问题，节约时间和资金成本，实现了风机振动故障远程诊断，快速定位风机故障，且使用4G通信模块，可以在没有以太网络的地方实现数据的传输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例中基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为实施例中基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置的结构示意图。

说明性实施例中的基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置，包括：多路IEPE加速度传感器、AD转换芯片、FPGA芯片、4G通信模块，SDRAM存储器、ARM芯片、第一网口和第二网口；其中，

多路IEPE加速度传感器用于采集检测风机的振动加速度信号；AD转换芯片分别与多路IEPE加速度传感器电连接；用于从AD转换芯片读取数据的FPGA芯片与AD转换芯片电连接；用于缓存数据的SDRAM存储器与FPGA芯片电连接；ARM芯片与FPGA芯片电连接；4G通信模块与ARM芯片电连接；第一网口和第二网口分别与FPGA芯片、ARM芯片连接。

说明性实施例中的基于4G技术的矿用风机振动在线监测装置，还包括：SD卡和RS485通讯接口，二者分别与ARM芯片电连接；当没有以太网络且4G通信模块无法启动时，ARM芯片将FPGA芯片读取的数据存储在SD卡中，通过RS485通讯接口上传数据。