[发明专利]一种水泵汽蚀状态监测装置及方法

说明书

本文公开了一种水泵汽蚀状态监测装置及方法，属于流体机械物联网智能诊断技术领域，该装置包括水泵测试平台和套环式通讯装置；该方法由现场监测平台对水泵出口液载噪声信号进行监测；提出相对信噪系数对液载噪声信号进行去噪；对去噪后的频域信号进行小波分解；对去噪后的时域信号进行小波包分解；提取了汽蚀状态的特征值及阈值，从而得出汽蚀状态判断结果并写入现场数据库；将各现场数据库设置好地址信息共享到网络；由远程监测平台通过云端管理服务器中存储的IP地址、用户信息进行读写。本专利实现了水泵的实时监测、报警、记录、汽蚀状态判断、数据库管理等功能，对延长水泵的使用寿命，降低维护成本和安全隐患都有着重大意义。

技术领域

本发明属于流体机械物联网智能诊断技术领域，特指涉及一种水泵汽蚀状态监测装置及方法。

背景技术

水泵广泛应用于国民经济的各个领域，也是众多工业生产系统中的关键设备，一旦发生故障，轻则影响生产，重则造成设备停机、流程中断，导致严重的经济损失，甚至会威胁生命安全，而汽蚀则是水泵最容易发生的故障之一。汽蚀的发生会造成水泵过流部件破坏，影响泵运行稳定性；水力性能下降，影响泵运行效率；产生振动噪声，对人身体和精神状态造成危害。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种水泵汽蚀状态监测装置及方法，该装置通过利用传感器采集信号并通过采集卡将电信号转化为数字信号从而传递给应用装置，实现了远程PC端和手机客户端的水泵汽蚀状态监测，使用方便可靠，节省了人力成本，对泵企现代化水平和泵联网的技术发展也起到一定的促进作用，同时增加了系统的普适性和灵活性，减小了设备体积和安装环境要求，降低了设备成本。

为达到以上目的，采用如下技术方案：

一种水泵汽蚀状态监测装置，包括信号采集装置、信号传输装置和应用装置；所述信号采集装置设置在水泵上，将采集到的信号传输给信号传输装置中的套环式通讯装置；所述套环式通讯装置将数据传输给应用装置。

进一步的，所述信号采集装置包括安装在水泵进口管路上的进口压力传感器及安装在出口管路上的出口压力传感器、水听器和流量计。

进一步的，所述信号传输装置包括套环式通讯装置；所述套环式通讯装置包括采集卡；所述采集卡的输入端子与进口压力传感器、出口压力传感器、水听器的信号线相连，用于采集传感器的电流信号并将其转换为数字信号。

进一步的，所述应用装置包括在现场用于监测的现场监测平台、总控室内用于监测的远程监测平台和手机客户端。

进一步的，所述套环式通讯装置还包括声光报警器、盖板、继电器开关、电源供应器、采集卡、壳体、上基座和下基座；所述上基座和下基座用于将套环式通讯装置固定在水泵的出口管路上；所述壳体通过螺钉与上基座相连；所述继电器开关、电源供应器、采集卡安装在壳体内；所述声光报警器安装在盖板上；所述继电器开关输入端子和采集卡的输出端子相连，继电器开关输出端子与声光报警器相连，用于控制其发出报警。

一种水泵汽蚀状态监测方法，包括步骤如下：

步骤一)通过在水泵上布置传感器采集初始电流信号；

步骤二)通过采集卡将步骤一)中采集到的初始电流信号转换成数字信号；

步骤三)通过将TCP通讯协议将步骤二)中的数字信号传输到现场监测平台；

步骤四)采用LabVIEW作为软件平台，编写上位机程序，接收步骤三)传来的数字信

号并进行预处理；

步骤五)采用MATLAB编程实现对步骤四)中预处理后的数据进行小波阈值去噪；采用

小波分析提取汽蚀发生特征信号并进行汽蚀状态判定；