一种振动温度采集装置及其采集方法与流程

本发明涉及井下设备运行状态监控领域，尤其涉及一种振动温度采集装置及其采集方法。

背景技术：

减速机做为工业旋转设备的传动部分，必须保持良好的安全运行状态，才能更好有效地发挥设备效率。为保证这种良好的状态必须对减速机进行标准化、科学化、系统化的维护。近些年各种先进技术不断被引入工业领域，减速机受工作环境及连续运转特性影响，一直属于设备的重点监护部位，在线监测技术的引入将会在工业领域重要部位的维护及维修改造、技术升级的过程中起到越来越大的作用。

在井下复杂的工作环境中，通常会采用设备单独设计的运行状态监控系统进行监测，红外测温仪或者探伤仪进行设备温度和伤情的测定，但是，现有的设备运行监控系统只是针对个体，不具有普遍性，应用起来需要根据不同的设备进行不同的设计改造，大大增加成本。通过常规振动信号测量，无法采集到足够长的波形，普通的设备检测仪器无法对设备进行实时监控，不能及时有效发现设备故障，同时无法得到大量设备运行数据。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种振动温度采集装置及其采集方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种振动温度采集装置，包括布置在井下的若干个第一矿用本安型传输分站和若干个第二矿用本安型传输分站，所述第一矿用本安型传输分站、第二矿用本安型传输分站连有井下矿用隔爆兼本安型电源、温度传感器和振动传感器，所述第一矿用本安型传输分站通过以太网连有井下矿用本安型信息传输接口，所述第二矿用本安型传输分站通过以太网连有六路以太网口模拟板，所述六路以太网口模拟板与井下矿用本安型信息传输接口相连，所述井下矿用本安型信息传输接口连有井下矿用隔爆兼本安型直流稳压电源，所述井下矿用本安型信息传输接口连有光衰减器并通过光衰减器及光纤连有井上矿用本安型信息传输接口，所述井上矿用本安型信息传输接口连有井上监控主机、井上矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。

所述第一矿用本安型传输分站、第二矿用本安型传输分站内设有cpu处理器，数字隔离芯片、电源隔离模块、rs485隔离芯片、温度检测板和振动检测板，所述数字隔离芯片、电源隔离模块、rs485隔离芯片、温度检测板、振动检测板均与cpu处理器相连，温度传感器与温度检测板连接，振动传感器与振动检测板连接，井下矿用隔爆兼本安型电源与电源隔离模块连接。

所述cpu处理器采用的是stm32f407芯片；所述数字隔离芯片采用的是adum1411arwz数字隔离芯片；所述rs485隔离芯片采用的是adm2587ebrwzrs485隔离芯片。

所述温度传感器为pt100温度传感器。

上述振动温度采集装置的采集方法，具体步骤为：

s1、温度传感器和振动传感器采集井下设备的温度信息、振动信息，通过第一矿用本安型传输分站、第二矿用本安型传输分站、以太网传送给井下矿用本安型信息传输接口；

s2、井下矿用本安型信息传输接口将采集信息通过光纤连接传输给井上矿用本安型信息传输接口；

s3、矿用本安型信息传输接口将信息传送给井上监控主机，井上监控主机11的诊断分析软件进行监控设备运行情况。

本发明的有益效果是：本发明的矿用振动温度采集装置通过振动检测板、温度检测板对减速机等设备的振动温度数据进行采集，并将采集到的数据上传到上位机，通过监控诊断软件进行观测，并为减速机的状态维护和故障诊断提供可靠的数据支持，通过对数据的诊断，可以分析设备的运行状态，实现对设备运行状态的实时监控，及时有效的发现问题，避免故障停机，极大的提高了效率；相比于针对特定设备单独设计的监控系统，本数据采集装置更具有普遍性，可以对大多数设备进行实时状态监测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中数字隔离芯片的电路图；

图3为图2中a部分的放大图；

图4为图2中b部分的放大图；

图5为图2中c部分的放大图；

图6为本发明中电源隔离模块的电路图；

图7为本发明中rs485隔离芯片的电路图；

图8为图7中d部分的放大图；

图9为图7中e部分的放大图；

图10为图7中f部分的放大图；

图11为本发明中以太网通信电路图；

图12为图11中g部分的放大图；

图13为图11中h部分的放大图；

图14为图11中i部分的放大图；

图15为图11中k部分的放大图；

图中：1-第一矿用本安型传输分站；2-第二矿用本安型传输分站；3-井下矿用隔爆兼本安型电源；4-温度传感器；5-振动传感器；6-井下矿用本安型信息传输接口；7-六路以太网口模拟板；8-井下矿用隔爆兼本安型直流稳压电源；9-光衰减器；10-井上矿用本安型信息传输接口；11-井上监控主机；12-井上矿用隔爆兼本安型直流稳压电源；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种振动温度采集装置，包括布置在井下的若干个第一矿用本安型传输分站1和若干个第二矿用本安型传输分站2，所述第一矿用本安型传输分站1、第二矿用本安型传输分站2连有井下矿用隔爆兼本安型电源3、温度传感器4和振动传感器5，所述第一矿用本安型传输分站1通过以太网连有井下矿用本安型信息传输接口6，所述第二矿用本安型传输分站2通过以太网连有六路以太网口模拟板7，所述六路以太网口模拟板7与井下矿用本安型信息传输接口6相连，所述井下矿用本安型信息传输接口6连有井下矿用隔爆兼本安型直流稳压电源8，所述井下矿用本安型信息传输接口6连有光衰减器9并通过光衰减器9及光纤连有井上矿用本安型信息传输接口10，所述井上矿用本安型信息传输接口10连有井上监控主机11、井上矿用隔爆兼本安型直流稳压电源12。

所述第一矿用本安型传输分站1、第二矿用本安型传输分站2内设有cpu处理器，数字隔离芯片、电源隔离模块、rs485隔离芯片、温度检测板和振动检测板，所述数字隔离芯片、电源隔离模块、rs485隔离芯片、温度检测板、振动检测板均与cpu处理器相连，温度传感器4与温度检测板连接，振动传感器5与振动检测板连接，井下矿用隔爆兼本安型电源3与电源隔离模块连接。

所述cpu处理器采用的是stm32f407芯片。

数字隔离芯片的电路图如图2、3、4、5所示所示，采用adum1411arwz数字隔离芯片进行数字电路与模拟电路的隔离，防止传输信号受到干扰。

电源隔离模块的电路图如图6所示，采用电源隔离模块，对内部供电进行隔离保护，防止高压击穿。

rs485隔离芯片的电路图如图7、8、9、10所示，采用adm2587ebrwzrs485隔离芯片，防止高压对485内部电路和传输信号造成影响。

以太网通信电路图如图11、12、13、14、15所示，以太网通信采用集成滤波器，可以有效隔离高压，防止高压对内部电路造成损坏，影响通信传输质量。

所述温度传感器4为pt100温度传感器。

上述振动温度采集装置的采集方法，具体步骤为：

s1、温度传感器4和振动传感器5采集井下设备的温度信息、振动信息，通过第一矿用本安型传输分站1、第二矿用本安型传输分站2、以太网传送给井下矿用本安型信息传输接口6；

s2、井下矿用本安型信息传输接口6将采集信息通过光纤连接传输给井上矿用本安型信息传输接口10；

s3、矿用本安型信息传输接口10将信息传送给井上监控主机11，井上监控主机11的诊断分析软件进行监控设备运行情况。

本发明的矿用振动温度采集装置通过振动检测板、温度检测板对减速机等设备的振动温度数据进行采集，并将采集到的数据上传到上位机，通过监控诊断软件进行观测，并为减速机的状态维护和故障诊断提供可靠的数据支持，通过对数据的诊断，可以分析设备的运行状态，实现对设备运行状态的实时监控，及时有效的发现问题，避免故障停机，极大的提高了效率；相比于针对特定设备单独设计的监控系统，本数据采集装置更具有普遍性，可以对大多数设备进行实时状态监测。

相对于普通的设备检测仪器，本装置更具有实时性，可以持续监控设备运行状态，存储分析大量设备运行数据，进行分析诊断；可以采集2048k振动数据，可以更加精确有效的分析设备运行状态。

适用型好，可以对大多数设备进行监控，而且通过部署监控点位，可以根据点位，有针对性的测量同一台设备的不同位置的运行状态，也更有针对性，通过上位机对每一个点进行观测，更加有效。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。