[發(fā)明專利]球磨機群監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測模塊及其監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310128682.X
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103170403A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何方威;王歡;徐鑫;劉炳宇;姜山紅;尹青芳;王春巖
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司
• 主分類號: B02C25/00
• 分類號: B02C25/00;B02C23/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

1.一種球磨機群監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測模塊，其特征在于包括數(shù)據(jù)監(jiān)測中心，數(shù)據(jù)傳輸裝置，球磨機群監(jiān)測模塊，網(wǎng)絡(luò)電量計量模塊，

所述的數(shù)據(jù)監(jiān)測中心包括工控機，與此工控機相連接的數(shù)據(jù)顯示屏，

所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置包括電力光纖或GPRS無線通訊，

所述的球磨機群監(jiān)測模塊由一組球磨機單元監(jiān)測模塊所組成，所述的球磨機單元監(jiān)測模塊包括設(shè)置在球磨機上的傳感器，與此傳感器相連接的網(wǎng)絡(luò)信號采集模塊，

所述的網(wǎng)絡(luò)電量計量模塊包括一組網(wǎng)絡(luò)電量計量裝置控制器，分別與此網(wǎng)絡(luò)電量計量裝置控制器相連接的一組用電系統(tǒng)，此一組用電系統(tǒng)由電網(wǎng)供電，所述的網(wǎng)絡(luò)電量計量裝置控制器包括電流傳感器CT，電壓傳感器PT，ASLC—電量測量專用芯片，鍵盤，LCD顯示器，RS485接口，看門狗，報警，時鐘電路，DS18B20測溫元件，帶光隔離的開入，開出信號端，電流源，

所述的網(wǎng)絡(luò)信號采集模塊和所述的網(wǎng)絡(luò)電量計量裝置分別與所述的電力光纖或GPRS無線通訊相連接，所述的電力光纖或GPRS無線通訊與所述的工控機相連接，

所述的球磨機上的傳感器包括設(shè)在球磨機上的溫度傳感器，壓力傳感器，振動傳感器，粒度傳感器、流量傳感器、電量傳感器和液位傳感器，

所述的網(wǎng)絡(luò)信號采集模塊包括信號接入單元，信號變換單元，隔離放大單元，嵌入式微電腦，

所述的信號接入單元包括?“八選一”芯片UIN1、UIN2和UIN3，選通信號QH，D₂、D₁和D₀控制信號，與所述芯片UIN1相連接的輸出端A₁，與所述芯片UIN2相連接的輸出端A₂，與所述芯片UIN3相連接的輸出端A₃，所述的芯片UIN1設(shè)有輸入端IN11～I(xiàn)N18，所述的芯片UIN2設(shè)有輸入端IN21～I(xiàn)N28，所述的UIN3設(shè)有輸入端IN31～I(xiàn)N38，所述的輸出端A₁、A₂和A₃與所述的信號變換單元相連接，

所述的信號變換單元包括基準(zhǔn)電壓源Vout，電阻R1～R11，電子開關(guān)S1～S7，鎖存器SC，鎖存器選通信號BX，阻抗變換器GS1～GS6，可變電阻器W1，D₂、D₁和D₀控制信號，信號變換輸出端B1、B2和B3，所述的信號變換輸出端B1、B2和B3與所述的隔離放大單元相連接，

所述的隔離放大單元包括隔離單元U₁，可編程增益放大電路，所述的隔離單元U₁包括轉(zhuǎn)換電容C1和C2,?微電子數(shù)字單刀雙擲開關(guān)KC11、KC12、KC21和KC22，選通信號GL，微電子數(shù)字開關(guān)的控制信號D0,?所述的可編程增益放大電路包括精密集成運算放大器U2，可編程電阻網(wǎng)絡(luò)U3,增益測量電路U4，所述的可編程電阻網(wǎng)絡(luò)U3由數(shù)字電位器SD1，SD2和SD3所組成，所述的增益測量電路U4包括數(shù)字開關(guān)K1、K2,標(biāo)準(zhǔn)電壓Vb，數(shù)字開關(guān)的控制信號D1，

所述的嵌入式微電腦包括A/D轉(zhuǎn)換器、基準(zhǔn)電壓源、DSP控制器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、DS18B20一線總線式數(shù)字溫度變送器，

所述的嵌入式微電腦與所述的電力光纖或GPRS無線通訊相連接。

2.一種基于所述的球磨機群監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測模塊的監(jiān)測方法，其特征在于：它包括如下步驟：

A、在球磨機及球磨機靜壓軸承上根據(jù)不同的監(jiān)測目標(biāo)設(shè)置一組傳感器，溫度傳感器，壓力傳感器，振動傳感器，粒度傳感器、流量傳感器、電量傳感器和液位傳感器，用以測量溫度，壓力，振動，粒度，流量，電量和液位，經(jīng)傳感器得到傳感器輸出信號；?

B、傳感器輸出信號進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)信號采集模塊，并給入信號接入單元的IN11～I(xiàn)N38信號輸入端，同時向信號接入單元輸入QH選通信號，D₂、D₁和D₀控制信號，將傳感器輸出信號變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅰ經(jīng)A₁、A₂和A₃端輸出，QH選通信號為低電平時為選通狀態(tài)；?

經(jīng)A₁、A₂和A₃端輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅰ給入信號變換單元，同時向信號變換單元輸入Vout基準(zhǔn)電壓源，D₂、D₁和D₀控制信號，將標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅰ變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅱ經(jīng)B₁、B₂和B3端輸出，實施時選Vout＝2.5V，電壓紋波≤0.5％；

為了使信號不受干擾的進(jìn)行放大，將標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅱ給入隔離放大單元，同時向隔離放大單元輸入GL選通信號，隔離控制信號D₀和D₁，在嵌入式微電腦的選控下，將標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Ⅱ變換成放大模擬信號，GL選通信號為低電平時為選通狀態(tài)；放大模擬信號進(jìn)入嵌入式微電腦進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字信號處理器DSP處理后可進(jìn)行存儲或傳輸給電力光纖及GPRS無線通訊；

C、網(wǎng)絡(luò)電量計量模塊采集球磨機及球磨機靜壓軸承電量，完成多種電量的計量、處理、存儲和傳輸；

D、網(wǎng)絡(luò)信號采集模塊采集到的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)電量計量模塊采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)電力光纖或GPRS無線通訊進(jìn)入數(shù)據(jù)采集監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)監(jiān)測中心，并給入數(shù)據(jù)監(jiān)測中心的工控機，通過與此工控機相連接的數(shù)據(jù)顯示屏顯示數(shù)據(jù)，供調(diào)度管理部門調(diào)度。