[實用新型]基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置

有效

• 申請號: 201720604193.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN206862490U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 方關明;牛智偉
• 申請（專利權）人: 山西科達自控股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G08C17/02
• 代理公司: 山西華炬律師事務所14106
• 代理人: 王曉慧

技術領域

本實用新型涉及礦用風機的在線監測技術領域，具體涉及一種基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置。

背景技術

為解決煤礦安全生產問題，需要對風機進行實時監控，目前風機在線監控主要是通過現場分析得到結果。遠程在線監測，需要采集的數據分為加速度信號和速度信號，由于采集加速度信號需要進行大量的高速數據采集和傳輸，遠程傳輸需要大的帶寬，采用3G/4G通信，費用會很高，導致實際應用中不能采集加速度信號；而普通的遠程在線監測，只是采集速度信號，因為數據量有限，不能進行復雜的時域和頻域分析，只能通過振動幅值進行判斷告警，不能分析故障原因。

實用新型內容

本實用新型提出一種基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置，以解決現有技術在對風機的遠程在線監測中由于帶寬大而不能采集加速度信號的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置，包括：多路IEPE加速度傳感器，用于采集檢測風機的振動加速度信號；AD轉換芯片，分別與多路IEPE加速度傳感器電連接；用于從AD轉換芯片讀取數據的FPGA芯片，與AD轉換芯片電連接；用于緩存數據的SDRAM存儲器，與FPGA芯片電連接；ARM芯片，與FPGA芯片電連接；4G通信模塊，與ARM芯片電連接；第一網口和第二網口，分別與FPGA芯片、ARM芯片連接。

作為本實用新型的進一步改進，還包括：SD卡和RS485通訊接口，二者分別與ARM芯片電連接；當沒有以太網絡且4G通信模塊無法啟動時，ARM芯片將FPGA芯片讀取的數據存儲在SD卡中，通過RS485通訊接口上傳數據。

作為本實用新型的進一步改進，FPGA芯片為Altera's Cyclone IV FPGA芯片，其采樣速率可以達到200k/s，且多路信號同步采集。

作為本實用新型的進一步改進，SDRAM存儲器內存為64Mbit。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置，采用遠程間歇采集，即FPGA芯片高速采集加速度信號之后緩存到SDRAM存儲器，當存滿容量后啟動4G通信模塊，或通過第一網口上傳，上傳后等待一定時間，再采集上傳，有效節約了帶寬，可以脫離現場，通過對采集的加速度信號進行分析，直接發現風機故障，并診斷出風機問題，節約時間和資金成本，實現了風機振動故障遠程診斷，快速定位風機故障，且使用4G通信模塊，可以在沒有以太網絡的地方實現數據的傳輸。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是實施例中基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，為實施例中基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置的結構示意圖。

說明性實施例中的基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置，包括：多路IEPE加速度傳感器、AD轉換芯片、FPGA芯片、4G通信模塊，SDRAM存儲器、ARM芯片、第一網口和第二網口；其中，

多路IEPE加速度傳感器用于采集檢測風機的振動加速度信號；AD轉換芯片分別與多路IEPE加速度傳感器電連接；用于從AD轉換芯片讀取數據的FPGA芯片與AD轉換芯片電連接；用于緩存數據的SDRAM存儲器與FPGA芯片電連接；ARM芯片與FPGA芯片電連接；4G通信模塊與ARM芯片電連接；第一網口和第二網口分別與FPGA芯片、ARM芯片連接。

說明性實施例中的基于4G技術的礦用風機振動在線監測裝置，還包括：SD卡和RS485通訊接口，二者分別與ARM芯片電連接；當沒有以太網絡且4G通信模塊無法啟動時，ARM芯片將FPGA芯片讀取的數據存儲在SD卡中，通過RS485通訊接口上傳數據。