[實(shí)用新型]一種風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置及風(fēng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822124355.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208998798U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許振;徐從常;陳季平;沈志祥;歷潤(rùn);詹小川;錢(qián)堃
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽皖通高速公路股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/18
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/18;G01M99/00
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 周倩

本實(shí)用新型是關(guān)于一種風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置和風(fēng)機(jī)。所述風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置的主要技術(shù)方案為：MEMS姿態(tài)傳感器陣列設(shè)置在風(fēng)機(jī)的主軸上，所述MEMS姿態(tài)傳感器陣列實(shí)時(shí)采集其所在位置處的姿態(tài)信息；姿態(tài)估計(jì)裝置經(jīng)通訊線路與所述MEMS姿態(tài)傳感器連接，在所述姿態(tài)估計(jì)裝置內(nèi)預(yù)設(shè)有姿態(tài)閾值信息，所述姿態(tài)估計(jì)裝置將所述姿態(tài)信息與所述姿態(tài)閾值信息進(jìn)行比較，在超出預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)；預(yù)警警報(bào)裝置與處理器通訊連接，所述預(yù)警警報(bào)裝置根據(jù)所述預(yù)警信號(hào)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。所述風(fēng)機(jī)上設(shè)有所述風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置。本實(shí)用新型提高了風(fēng)機(jī)故障診斷的可靠性和有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置及風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

在風(fēng)機(jī)設(shè)備迅猛發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)機(jī)高額的運(yùn)行維護(hù)成本很大程度上影響了風(fēng)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境惡劣、工況復(fù)雜多變，風(fēng)機(jī)內(nèi)部傳動(dòng)部件很容易發(fā)生故障，但是，傳統(tǒng)的人工更換維修方式成本高昂。因此，關(guān)于風(fēng)機(jī)故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法研究意義重大。當(dāng)風(fēng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大時(shí)，輕則會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行穩(wěn)定性降低、風(fēng)機(jī)壽命縮短等不良運(yùn)行狀態(tài)；重則將發(fā)生電機(jī)飛車(chē)、主軸斷裂等等惡性事故。常用的方法，通過(guò)振動(dòng)傳感器采集得到的風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析、頻域分析以及包絡(luò)解調(diào)等方法進(jìn)行故障診斷，容易造成漏判、誤判，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)故障的有效診斷，不能進(jìn)行預(yù)警。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，主要目的在于提供一種能提通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)主軸的姿態(tài)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)故障進(jìn)行預(yù)警，從而提高故障診斷的可靠性和有效性。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案：

一方面，通過(guò)一種風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，包括：

MEMS姿態(tài)傳感器陣列，所述MEMS姿態(tài)傳感器陣列設(shè)置在風(fēng)機(jī)的主軸上，所述MEMS姿態(tài)傳感器陣列實(shí)時(shí)采集其所在位置處的姿態(tài)信息；

姿態(tài)估計(jì)裝置，所述姿態(tài)估計(jì)裝置經(jīng)通訊線路與所述MEMS姿態(tài)傳感器連接，在所述姿態(tài)估計(jì)裝置內(nèi)預(yù)設(shè)有姿態(tài)閾值信息，所述姿態(tài)估計(jì)裝置將所述姿態(tài)信息與所述姿態(tài)閾值信息進(jìn)行比較，在超出預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)；

預(yù)警警報(bào)裝置，所述預(yù)警警報(bào)裝置與處理器通訊連接，所述預(yù)警警報(bào)裝置根據(jù)所述預(yù)警信號(hào)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)信息為傾角6維數(shù)據(jù)，包括X、Y、Z三個(gè)方向傾角數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)，其中，分別所述X、Y、Z三個(gè)方向的傾角數(shù)據(jù)分別為Ag_x、Ag_y和Ag_z，所述X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)分別為Ac_x、 Ac_y和Ac_z。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)估計(jì)裝置包括中央處理器，所述中央處理器將所述姿態(tài)信息的傾角數(shù)據(jù)與所述姿態(tài)閾值信息進(jìn)行比較，在超出預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)估計(jì)裝置還包括姿態(tài)估計(jì)模塊，在所述姿態(tài)估計(jì)模塊與所述中央處理器通訊連接，所述姿態(tài)估計(jì)模塊采用FPGA設(shè)計(jì)了以 MEMS陀螺儀姿態(tài)矩陣解算為狀態(tài)更新、以MEMS加速度解算為觀測(cè)更新的卡爾曼濾波器；所述MEMS姿態(tài)傳感器陣列的傾角6維數(shù)據(jù)發(fā)送給姿態(tài)估計(jì)模塊，所述姿態(tài)估計(jì)模塊根據(jù)所述傾角6維數(shù)據(jù)計(jì)算出風(fēng)機(jī)姿態(tài)的預(yù)測(cè)值，并將所述預(yù)測(cè)值發(fā)送給中央處理器，所述中央處理器將所述預(yù)測(cè)值與所述姿態(tài)閾值信息比較，在超出預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述MEMS姿態(tài)傳感器陣列包括至少一個(gè)MEMS姿態(tài)傳感器，每個(gè)所述MEMS姿態(tài)傳感器可以采集其所在位置處的X、Y、Z三個(gè)方向傾角和加速度的六個(gè)數(shù)據(jù)；

進(jìn)一步地，所述MEMS姿態(tài)傳感器均勻設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)的主軸上。

進(jìn)一步地，在所述通訊線路上設(shè)有滑環(huán)。

進(jìn)一步地，所述通訊線路為485總線。

進(jìn)一步地，所述預(yù)警警報(bào)裝置為聲光器件。