基于数据分析的介质泵预知性维护系统的制作方法

本实用新型涉及矿物加工技术领域，具体领域为基于数据分析的介质泵预知性维护系统。

背景技术：

介质泵作为重介选煤的关键设备，其工作状况至关重要。在实际运用中，由于介质比重大、浓度高、扬程高，泵的工作状况极差，致使设备磨损加大，维修量增加。运行中可能多次发生泵体机封损坏，轴承损坏，叶轮损坏等问题。尤其重介悬浮液，包括水、磁铁矿粉、煤泥、少量杂物，极易对叶轮造成损伤引起设备故障，其可分为四类故障：腐蚀和磨损、机械故障、性能故障、轴封故障，这四类故障往往相互影响。如果能及时检测到设备发生的故障并及时修理，甚至提前预测将要发生的故障，便可以极大减小对正常生产造成的影响。目前传统的检测方法为，人工进行看，听，试，检测周期为一天，耗费了人力、财力。而且由于人工进行检查，可能因为人员素质与管理水平等主观因素导致检测失误，或者在检查无误之后突发故障，进而影响设备正常运转，造成经济损失。

对于大部分的机械设备，其设备故障往往具有一定的时间依赖性。就介质泵而言，其相当大部分的故障并不是突发性的，而是经历了一定时间的设备老化过程，其过程往往是动态非线性的。基于此，我们提出一种新型装置，可采用一定的科学方法来对设备老化过程进行建模，从而实现对设备的故障预测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供基于数据分析的介质泵预知性维护系统，以解决上述背景技术中提出的由于人工进行检查，可能因为人员素质与管理水平等主观因素导致检测失误，或者在检查无误之后突发故障，进而影响设备正常运转，造成经济损失的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于数据分析的介质泵预知性维护系统，包括介质泵，所述介质泵的外侧壁上且在介质泵的叶轮外部设有振动记录仪，所述介质泵的介质出口位置设有泵效速测仪，所述振动记录仪和所述泵效速测仪通过串口线连接有主控台，所述主控台包括壳体，所述壳体的内部设有主机，所述壳体的上表面设有显示器，所述显示器的中部设有显示屏，所述显示器的一侧设有扬声器，所述显示器的上设有警示灯。

优选的，所述显示屏为触摸屏，方便使用者操作。

优选的，所述介质泵的外侧壁上设有滑轨，所述滑轨上设有锁止槽，所述泵效速测仪的后侧壁外部设有滑条，所述滑条的上部设有限位块，所述滑条上开设有弹簧腔，所述弹簧腔的底面设有压缩弹簧的一端，所述压缩弹簧的另一端设有钢球，所述钢球与所述锁止槽相配合。

优选的，所述滑轨和所述滑条的数量均为2。

优选的，所述振动记录仪通过螺栓与所述介质泵相连接。

优选的，所述壳体的侧壁上开设有若干散热通槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：基于数据分析的介质泵预知性维护系统，该系统可以替代人工周期性检测，解放劳动力，在保证及时有效的检测突发性故障的同时还可以对将可能发生的故障进行预警，规避风险，该系统可有效规避主观因素导致的误检漏检，提高故障检测的准确度的同时达到预知性维护的目的，保证设备正常运转。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型滑条与滑轨的结构示意图；

图3为本实用新型泵效速测仪的右视示意图；

图4为本实用新型图2中a处放大图；

图5为本实用新型的系统框图。

图中：1-介质泵、2-振动记录仪、3-泵效速测仪、4-串口线、5-主控台、501-壳体、502-显示器、503-显示屏、504-扬声器、505-警示灯、506-散热通槽、6-滑轨、7-滑条、8-限位块、9-弹簧腔、10-压缩弹簧、11-钢球。

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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：基于数据分析的介质泵预知性维护系统，包括介质泵1，介质泵1的外侧壁上且在介质泵1的叶轮外部设有振动记录仪2，介质泵1的介质出口位置设有泵效速测仪3，振动记录仪2和泵效速测仪3通过串口线4连接有主控台5，主控台5包括壳体501，壳体501的内部设有主机，壳体501的上表面设有显示器502，显示器502的中部设有显示屏503，显示器502的一侧设有扬声器504，显示器502的上设有警示灯505，利用振动记录仪2记录介质泵1的振幅振频和温度，利用泵效速测仪3对泵出口压力、瞬时流量、累积流量及流速测量记录，将数据用串口线传送到主控台5，储存到数据库后，对数据进行清洗，剔除样本数据中的重复数据，对缺失数据的修复和填充，保证数据的完整性，将数据进行归一化处理保证数据结构的一致性，并加快模型收敛速度，利用relief算法进行特征选择，进而构建神经网络，在前向传播过程中，振幅流量等样本数据从输入层中传入整个网络，经过隐含层的数据处理之后，传向输出层，得到实际输出。此时一旦整个网络的实际输出与样本数据的期望输出之间的误差精度不能被满足，则要求整个网络中神经元的连接强度和阈值全部被更新，转向误差的反向传播环节。在反向传播环节中误差作为输入信号，通过隐含层向输入层进行反向传播，将整个网络的误差根据权值分摊到每层中所有神经元上，得到每个神经元各自的误差信号。该误差信号作为神经元根据下式修改连接权值和阈值的依据，对其进行修改。这个输入信号的前向传播和误差的反向传播随着连接权值和阈值迭代是一直进行着的，直到整个网络的输出误差达到期望精度之后，整个网络的迭代优化过程才随着停止，训练时，首先将所有的特征权重置0，选取第i个样本及该样本的底j个特征，运用权重迭代进行筛选，若j≤jmax，将j＝j+1重新带回到选取第i个样本及该样本的底j个特征步骤进行数据处理；若j＞jmax，则判断i与imax的关系，若i≤imax，则将i＝i+1带回到选取第i个样本的步骤进行数据处理；若i＞imax,则输出每个特征参数的权重值，直到训练完成。训练完成之后，通过数据来对模型进行评估，通过真实数据和预测数据进行对比，来判定模型的好坏。完成评估后，可以通过调整模型的参数来实现，重复训练和评估的过程，系统在设备工作中会实时监控设备各项数据，在达到设定好的阈值时由警示灯505和扬声器502发出警报，在显示屏503上提示对将可能出现故障的部位进行检修。

具体而言，显示屏503为触摸屏，可方便操作人员操作。

具体而言，介质泵1的外侧壁上设有滑轨6，二者间为固定连接，可为焊接，滑轨6的截面形状为一燕尾状的壳，滑轨6上设有锁止槽，锁止槽为内凹的圆弧状，泵效速测仪3的后侧壁外部设有滑条7，二者间为固定连接，可为一体成型，滑条7的上部设有限位块8，二者间可为焊接，也可为一体成型，滑条7上开设有弹簧腔9，弹簧腔9为一圆柱形腔，弹簧腔9为非贯穿结构且弹簧腔9的底面设有压缩弹簧10的一端，二者间为固定连接，可通过强力胶粘接在一起，压缩弹簧10的另一端设有钢球11，二者间为固定连接，钢球11与锁止槽相配合，钢球11和压缩弹簧10的外径小于弹簧腔9内径，钢球11的曲率略与锁止槽内凹的曲率，钢球11的直径略小于锁止槽内凹的直径。

具体而言，滑轨6和滑条7的数量均为2，如此可保证介质泵1与泵效速测仪3固定连接的可靠性，同时制造成本也较低。

具体而言，振动记录仪2通过螺栓与介质泵1相连接，此处螺栓采用细牙防松螺栓，防止由于振动导致振动记录仪2掉落，未采用滑动方式连接的原因是为了避免对振动记录仪2的准确性产生影响。

具体而言，壳体501的侧壁上开设有若干散热通槽506，提高壳体501的散热性，有利于控制主机的工作温度。

工作原理：本实用新型利用振动记录仪2记录介质泵1的振幅振频和温度，利用泵效速测仪3对泵出口压力、瞬时流量、累积流量及流速测量记录，将数据用串口线传送到主控台5，经具有训练良好的主机的主控台处5处理这些数据后在显示屏503输出结果，当主控台1判断介质泵1有潜在的故障或者有损坏的趋势时，主控台1控制警示灯505闪烁，扬声器外放“介质泵存在损坏风险”等音频来提醒使用者注意该风险；泵效速测仪3采用滑动方式固定在介质泵1泵体上，其拆卸方便，安装时，向下滑动泵效速测仪3，此时滑条7在滑轨6内滑动，当滑条7上的钢球11在压缩弹簧10的作用下与锁止槽配合时，实现泵效速测仪3的锁止，继续向下滑动泵效速测仪3时锁止失效，因为钢球11和锁止槽数量的设置，随着下滑的进行，钢球11和锁止槽脱离锁止所需的纵向力不断加大，直到限位块8的下端面与滑轨6的上端面相接触，此时全部钢球11均与锁止槽发生锁止，脱离锁止状态所需的纵向力达到最大值，保证了泵效速测仪3与介质泵1可靠的连接关系。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。