[发明专利]一种冶金工业中的管道故障智能诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金工业中的管道故障智能诊断装置，属于浆体输送技术领域。

背景技术

冶金工业为国民经济的增长、国际地位的提高贡献了不朽的力量，加速了建筑、交通、军事、国防等领域的发展。浆体的管道输送作为新兴的矿物运输方式，使矿物运输具备高效性、便捷性、经济性等优势。近年来国内四条浆体输送管道的顺利运行奠定了复杂流体管道运输的基础。因管道运输运力大、绿色环保、经济效益高、适用于复杂流体输送，在国内外金属矿山和煤矿中得到了广泛的应用。

国内外矿产资源多集中于地形复杂地带。复杂地形给公路、铁路等运输方式带来安全性与经济性的考验，而使用管道运输将有着无可比拟的优势。然而，由于管道的弯度及坡度设计不合理、管道材质固有缺陷、施工质量不达标、浆体流速达不到要求等等因素均会造成浆体管道发生故障。常见的故障有堵塞和泄漏。浆体管道堵塞将造成停浆及停泵、管道内压力升高、增加管道泄露风险。当管道内压力大于临界值时将造成管道爆裂，将会引发生产事故并造成重大经济损失。同时，自然灾害与地质灾害(雷击和山体滑坡)所导致的管道破裂引发泄露也是一个不能忽视的问题。因为管道故障的影响因素繁多，给管道故障检测及定位带来了极大困难。因此在浆体输送的过程中对管道故障(堵塞或泄露)进行诊断及故障定位显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冶金工业中的管道故障智能诊断装置，以用于解决现有管道故障诊断装置存在的结构、连接、预警及时间同步问题。

本发明的技术方案是：一种冶金工业中的管道故障智能诊断装置，包括故障定位信号采集端1、故障预警信号采集端2、故障定位信号调理模块3、故障预警信号调理模块4、数据采集器5、微型处理器6、ZigBee无线数据传输模块7、无线网络8、远程工业PC机9、GPS授时装置10、报警器11、显示器12、供电模块13；

所述故障定位信号采集端1的输出端与故障定位信号调理模块3的输入端连接，故障预警信号采集端2的输出端与故障预警信号调理模块4的输入端连接，故障定位信号调理模块3、故障预警信号调理模块4的输出端与数据采集器5的输入端连接，数据采集器5连接微型处理器6，微型处理器6通过RS232串口通信与ZigBee无线数据传输模块7连接，ZigBee无线数据传输模块7通过无线网络8与远程工业PC机9通信，GPS授时装置10通过RS232接口与远程工业PC机9连接，远程工业PC机9连接报警器11和显示器12。

所述故障定位信号采集端1采用两个罗斯蒙特3051TG型压力传感器，安装于泵站管道入口处。

所述故障预警信号采集端2采用FP18-100型薄膜式压力传感器，安装于相邻泵站管道出口处，其与采集故障定位信号的压力传感器距离间隔可为8-12m。

所述故障定位信号调理模块3、故障预警信号调理模块4包括Sallen-key二阶滤波器、放大器、8通道24位的ADS1256高性能A/D转换器。

所述数据采集器5可采用NI公司的USB-6366数据采集器。

所述报警器11为声光报警器，且根据远程工业PC机设置参数阈值进行报警。

所述微型处理器6采用STM32单片机最小系统；供电模块13采用太阳能供电模块；ZigBee无线数据传输模块7可选用CC2530芯片集成增强型8051CPU控制的无线数据传输模块；远程工业PC机9可选用IBM-PC机。

本发明的有益效果是：通过获取并分析故障预警信号采集端和故障定位信号采集端的压力信号，不但能对浆体管道进行故障预警，而且在接收到预警信号后可立即监测管道故障具体的故障点。本装置硬件设备少，简单易行，工作可靠稳定。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的实际装配图；

图3是本发明的管道故障定位示意图；

图中：1-故障定位信号采集端，2-故障预警信号采集端，3-故障定位信号调理模块，4-故障预警信号调理模块，5-数据采集器，6-微型处理器，7-ZigBee无线数据传输模块，8-无线网络，9-远程工业PC机，10-GPS授时装置，11-报警器，12-显示器，13-供电模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。