[發明專利]一種盾構/TBM振動在線自動監測系統

在審

• 申請號: 201710080011.9
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106768304A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 蒙先君;李劍雄;吳朝來;陳義得;李大偉;寇曉林;劉作威;馮歡歡;辛書杰
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道集團有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01D21/02;G01M13/00;G08B19/00
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所(普通合伙)41118
• 代理人: 智宏亮

技術領域

本發明屬于設備狀態監測技術領域，涉及一種盾構/TBM振動狀態監測技術，尤其涉及一種盾構/TBM振動在線自動監測系統。

背景技術

盾構/TBM振動在線自動監測系統是用于對盾構/TBM主軸承、主驅動電機和減速機、液壓泵站上的電機和液壓泵等設備的振動進行連續、自動監測的必要系統。設備的振動監測是設備狀態監測工作的一部分，在國內外航空航天、軍事、風電、冶金等領域已廣泛應用，在國內盾構/TBM領域已開展應用。目前盾構/TBM振動監測均采用常規的手持式振動儀進行監測，需要專業技術人員定期到設備上進行監測并手動記錄數據，無法對振動數據進行連續監測，數據具有離散性和隨機性，無法獲得設備的連續數據，導致無法對設備狀態發展趨勢進行分析和預判。

發明內容

為了克服現有技術中的不足之處，本發明的目的是提供一種盾構/TBM振動在線自動監測系統。

本發明為完成上述目的采用如下技術方案：

一種盾構/TBM振動在線自動監測系統，所述的盾構/TBM振動在線自動監測系統具有被監測設備；所述的被監測設備包含有主軸承、主驅動電機和減速機、主泵站電機和液壓泵；所述主軸承的上下左右均設置有監測點，并在每個所述監測點的軸向和徑向安裝數據采集器；所述的主驅動電機和減速機均為多個，在所述的主驅動電機和減速機輸出端安裝數據采集器；所述的主泵站電機和液壓泵均為多個；在功率大于30kW的主泵站電機驅動和所對應驅動液壓泵的輸出端安裝數據采集器；所述的數據采集器具有并聯連接的振動傳感器和溫度傳感器，用以采集被監測設備的振動值和溫度；所述的數據采集器為3軸傳感器；多個所述的數據采集器均通過網絡接口或串行接口與CS通訊管理機連通；所述的CS通訊管理機收集各數據采集器采集到的數據，并將所采集的數據輸送到監控系統，完成后臺對整個現場的監控；同時能夠將后臺或主站命令傳遞給各測控裝置，實現當地或遠程控制。

所述的數據采集器還包括有放大電路；所述的放大電路與所對應的振動傳感器、溫度傳感器連通，并在所述的振動傳感器、溫度傳感器與放大電路之間設置濾波器；所述的放大電路通過A/D轉換器連通嵌入式處理器；所述的數據采集器將振動傳感器、溫度傳感器采集到的電信號通過濾波器進行濾波，通過放大電路將信號放大后進行A/D轉換送入嵌入式處理器；所述的嵌入式處理器讀取采樣后的數字信號，將數據存儲到存儲器上，并將計算結果通過網絡接口/串行接口發送到CS通訊管理機。

所述的數據采集器為集成盒子，通過螺栓方式固定到被監測設備上。

所述的CS通信管理機是高度集成的32位嵌入式智能通信裝置。

所述的監控系統為整個監控系統的中心，所述的監控系統采用SCAD軟件，SCAD軟件具有實時監控、圖表生成、數據存儲、數據分析、報警的功能，能夠實現可視化的對現場進行遠程在線監控，能夠設置各被測設備的振動、溫度的預警值，如采集到的信號超過預警值系統將報警，提醒用戶注意并及時處理。

所述的監控系統通過發布命令給各測控裝置從而實現后臺控制，能夠實現通過網絡方式將監控界面實現遠程傳輸，實現在線、實時、遠程監控功能。

本發明提出的一種盾構/TBM振動在線自動監測系統，采用上述技術方案后可達到如下的有益效果：

1）實現了對盾構/TBM關鍵部件在工作過程中振動、溫度的實時監測；實現了遠程對設備振動狀態的監控，節約了大量的人工成本，實現了智能化控制。

2）實現了周期性分時段對設備的工作狀態的實時監測，能夠對設備磨損狀況及設備故障進行精準化、科學化管理。

3）通過獲取大量的設備振動、溫度原始數據，通過對數據的詳細分析處理能夠得出設備狀態發展趨勢，預防重大設備故障，降低維修停機成本，為設備使用、維修提供參考。

綜上所述，本發明通過對盾構/TBM關鍵部件振動、溫度的在線監測，一方面能有效地分析設備振動狀況，及時發現設備存在的異常情況；另一方面則能根據大量的原始數據分析得到設備狀態發展趨勢，指導設備的視情維護和保養，確保盾構/TBM安全運行。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中數據采集器部分的示意圖。

圖中：1、被監測設備，2、數據采集器，3、CS通訊管理機，4、監控系統，5、振動傳感器，6、溫度傳感器，7、濾波器，8、放大電路，9、A/D轉換器，10、電源，11、存儲器，12、嵌入式處理器，13、網絡接口，14、串行接口。

具體實施方式