[發(fā)明專利]一種換熱機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710842169.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN107796507A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志謙;丁戌;朱樂樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G01H1/00
• 分類號(hào): G01H1/00;G01M13/00
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 陳利超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于暖通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種換熱機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

背景技術(shù)

換熱機(jī)組是集中供熱系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，具有連接一二次網(wǎng)熱交換的重要作用，它工作的安全性、可靠性直接影響熱源廠鍋爐的安全及供熱的品質(zhì)。

換熱機(jī)組包括換熱機(jī)組控制器（PLC）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、變頻器等。一次網(wǎng)配有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制二次網(wǎng)的供水溫度，具有外界氣溫補(bǔ)償功能；循環(huán)泵采用變頻控制，利用二次網(wǎng)供回水壓差作為反饋信號(hào)，對(duì)二次網(wǎng)進(jìn)行變流量調(diào)節(jié)；補(bǔ)水泵采用變頻恒壓供水，利用恒壓供水控制器根據(jù)二次網(wǎng)的回水壓力作為監(jiān)測(cè)信號(hào)，對(duì)補(bǔ)水泵進(jìn)行自動(dòng)控制，補(bǔ)水箱水位傳感器監(jiān)測(cè)水箱水位，具有缺水保護(hù)水泵的功能。

目前換熱機(jī)組大都采取了上述的自動(dòng)控制方式，隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)被用于管理分布式的換熱機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了各換熱機(jī)組的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。雖然現(xiàn)有技術(shù)可以針對(duì)機(jī)組的故障進(jìn)行報(bào)警，并指出系統(tǒng)的故障點(diǎn)所在，但監(jiān)測(cè)點(diǎn)往往集中在溫度、壓力、流量等信號(hào)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)并沒有給于足夠重視，循環(huán)泵的故障問題往往后知后覺，在寒冷的冬季，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障往往導(dǎo)致整個(gè)供暖區(qū)域的停暖，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致二次管道熱脹冷縮發(fā)生爆裂，短時(shí)間內(nèi)較難恢復(fù)，影響供暖品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種換熱機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過采集換熱機(jī)組的振動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)換熱機(jī)組的故障預(yù)判，減小由于在供暖期間設(shè)備停止運(yùn)行導(dǎo)致的一次熱網(wǎng)不平衡，二次管網(wǎng)冷熱交替，供暖品質(zhì)差等問題的發(fā)生概率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種換熱機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)處理模塊、振動(dòng)評(píng)估模塊和控制模塊，振動(dòng)傳感器分別設(shè)置在換熱機(jī)組的不同部件上，并且每個(gè)部件上分別設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)傳感器，以采集各部件不同方向上的振動(dòng)信號(hào)，所述信號(hào)處理模塊分別和振動(dòng)傳感器以及振動(dòng)評(píng)估模塊連接，信號(hào)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的信號(hào)處理方法分別對(duì)各部件的兩組振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，以獲取各部件的振動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將振動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給振動(dòng)評(píng)估模塊，由振動(dòng)評(píng)估模塊對(duì)接收的振動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)部件的振動(dòng)預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果向控制模塊發(fā)出指示信號(hào)，控制模塊根據(jù)指示信號(hào)發(fā)送報(bào)警信號(hào)或關(guān)閉換熱機(jī)組；

所述預(yù)設(shè)的信號(hào)處理方法為：

首先定義換熱機(jī)組上一個(gè)部件上的兩個(gè)振動(dòng)傳感器所采集到的不同方向上的振動(dòng)信號(hào)分別為第一振動(dòng)信號(hào)和第二振動(dòng)信號(hào)，第一振動(dòng)信號(hào)和第二振動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)處理單元，并由信號(hào)處理單元提取第一振動(dòng)信號(hào)的特征信號(hào)參數(shù)以及第二振動(dòng)信號(hào)的特征信號(hào)參數(shù)，并用論域X表示，如下式所示：

X={通頻振幅值x11，一階振幅值x12，二階振幅值x13，…，n階振幅值x1（n-1）

通頻振幅值x21，一階振幅值x22，二階振幅值x23，…，n階振幅值x2（n-1） }，

其中，x1i表示第一振動(dòng)特征信號(hào)參數(shù)，x2i表示第二振動(dòng)特征信號(hào)參數(shù)，i={1,2,3……n}；

該部件的振動(dòng)狀態(tài)用論域Y表示，如下式所示：

Y={y1，y2，y3，……，ym}，其中，yj表示該部件的振動(dòng)狀態(tài)，j={1,2,3……m}；

集合A表示特征信號(hào)參數(shù)的一個(gè)模糊集合，如下式所示：

A={μx11，μx12，…，μx1n，μx21，μx22，…，μx2n}，

集合B表示論域Y的一個(gè)模糊集合，如下式所示：

B={μy1，μy2，…，μym }，

定義特征信號(hào)參數(shù)xij對(duì)應(yīng)于振動(dòng)狀態(tài)yj的隸屬度為μi j=μyi(xij)，則兩論域間的模糊關(guān)系用矩陣表示為：

模糊推理采用max-min合成運(yùn)算，B=A·R，經(jīng)過解模糊，即可得到該部件的振動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在換熱機(jī)組的泵軸、機(jī)組底座和循環(huán)泵出口管道處。

進(jìn)一步的，設(shè)置在泵軸的振動(dòng)傳感器分別采集泵軸軸向振動(dòng)信號(hào)和泵軸徑向振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，設(shè)置在機(jī)組底座的振動(dòng)傳感器分別采集機(jī)組橫向振動(dòng)的信號(hào)和機(jī)組垂直方向的振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，設(shè)置在循環(huán)泵出口管道的振動(dòng)傳感器分別采集出口管道軸向振動(dòng)信號(hào)和徑向振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述的振動(dòng)傳感器包括設(shè)置在泵軸和循環(huán)泵出口管道的低頻振動(dòng)傳感器以及設(shè)置在機(jī)組底座上的振動(dòng)開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：