[实用新型]基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转机械监控系统，尤其涉及一种基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统。

背景技术

现代设备结构和功能高度复杂，单纯依靠设备使用及维护人员解决设备运行过程中出现的问题已变得越来越困难。当设备异常时，往往需要设计、制造、安装、使用及维护工程师共同参与来获得设备异常的原因和解决措施，这不仅使得对设备运行状态的判别或诊断难以及时进行，而且极大地增加了设备制造商的产品服务费用和设备使用商的维护费用。

为了解决上述问题，一种方法是建立设备远程状态监控与故障诊断系统,为设备生产商和设备使用商提供一个交互的远程协同故障诊断平台；另一种方法是利用嵌入式技术设计制造具有自监测、自诊断能力的智能化机械设备。

对于前一种方法，随着信息技术、计算机网络技术的飞速发展，其实现已不存在技术上的瓶颈。国内外已有许多大学和研究机构对其进行了研究，并取得了一定的研究成果，这其中最具吸引力的无疑是面向Internet/Web、基于多代理技术的远程分布式故障诊断理论与方法的研究，一些研究者已开发出了基于多代理技术的远程协同故障诊断原型系统对后一种方法，目前还只是停留在设备状态异常或正常的简单判别，以及一些具有明确因果关系的简单故障的诊断，对于复杂、大型设备的机械故障进行嵌入式智能诊断目前尚无有效的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单、对大型设备的机械故障能智能监控和诊断的一种基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统，包括信号调理器、抗混滤波电路、信号同步采集器和计算机主板，所述信号调理器的信号输出端与所述抗混滤波电路的信号输入端连接，所述抗混滤波电路的信号输出端与所述信号同步采集器的信号输入端连接，所述信号同步采集器的信号端口与所述计算机主板的信号端口连接。

具体地，所述计算机主板包括嵌入式CPU、存储卡和网络接口，所述嵌入式CPU的信号端口分别与所述网络接口的信号端口和所述存储卡的信号端口连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统，具有较强的实时性、高度的可靠性和较高的集成度，无需人工干预即能自主进行监控工作，结构简单，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型信号调理器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统，包括信号调理器、抗混滤波电路、信号同步采集器和计算机主板，所述信号调理器的信号输出端与所述抗混滤波电路的信号输入端连接，所述抗混滤波电路的信号输出端与所述信号同步采集器的信号输入端连接，所述信号同步采集器的信号端口与所述计算机主板的信号端口连接。

所述计算机主板包括嵌入式CPU、存储卡和网络接口，所述嵌入式CPU的信号端口分别与所述网络接口的信号端口和所述存储卡的信号端口连接。

使用本实用新型一种基于嵌入式计算机的旋转机械监控系统的工作原理如下：

嵌入式计算机的旋转机械监控系统的主控单元，采用自定制Linux操作系统，一方面获取并存储采集的设备状态数据及故障特征数据，根据其内嵌的软件行准实时的在线状态识别和故障诊断；另一方面提供面向Internet的远程网络监控、诊断及维护服务。信号同步采集器和信号调理器、抗混滤波电路共同用于实现对输入的16通道振动信号根据当前实际测量的转速进行整周期同步采样，并通过板内CPU芯片对采集的信号进行实时分析和处理，提取信号中隐含的故障特征，供嵌入式工控机进行状态识别和故障诊断。

如图2所示，24V直流电源通过恒流二极管D1提供3mA恒流电源用于ICP型压电式振动加速度传感器的供电；交流(AC)/直流(DC)信号分离单元用于提取振动传感器中的交变振动信号和直流信号，提取的AC和DC信号分别通过后续的信号放大、低通滤波单元以及信号衰减单元进行处理，以满足A/D转换要求；直流分量的处理一方面使得本系统可以获取电涡流振动位移传感器与设备转子间的间隙大小，另一方面该直流分量还用作传感器自身故障的检测。电子开关K0，K1，K2由软件编程控制其状态。开关K1，K2的引入使得系统可以同时使用多块信号调理板，以实现系统输入通道的扩展。