[發(fā)明專利]基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN115283454A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽建宏;羅澤超;黎敏;李衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B33/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

1.一種基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括溫振信號同步采集模塊、傳輸控制模塊、溫振信號同步傳輸模塊以及云端服務(wù)器；其中，所述溫振信號同步采集模塊與所述傳輸控制模塊連接，所述傳輸控制模塊與所述溫振信號同步傳輸模塊連接，所述溫振信號同步傳輸模塊與所述云端服務(wù)器連接；

工作時(shí)，所述傳輸控制模塊用于對所述溫振信號同步采集模塊進(jìn)行初始化，并同時(shí)啟動(dòng)所述溫振信號同步傳輸模塊；所述溫振信號同步采集模塊用于同時(shí)對軋機(jī)預(yù)設(shè)位置處三個(gè)方向的振動(dòng)信號和溫度信號進(jìn)行采集，所述溫振信號同步傳輸模塊用于采用5G網(wǎng)絡(luò)將所述溫振信號同步采集模塊采集到的信號實(shí)時(shí)傳輸至所述云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器用于根據(jù)所述溫振信號同步采集模塊采集到的信號，實(shí)時(shí)判斷軋機(jī)是否產(chǎn)生故障，并將結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給工作人員。

2.如權(quán)利要求1所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述溫振信號同步采集模塊包括三軸溫振傳感器、低通濾波器以及AD模塊；所述三軸溫振傳感器與所述低通濾波器連接，所述低通濾波器與所述AD模塊連接；

所述三軸溫振傳感器采集到的信號傳輸給所述低通濾波器，所述低通濾波器先對信號進(jìn)行處理，濾除10kHz以上的噪聲信號，再將濾波后的信號傳輸給所述AD模塊，所述傳輸控制模塊控制所述AD模塊對所述三軸溫振傳感器所采集的三個(gè)方向振動(dòng)信號和溫度信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，同時(shí)啟動(dòng)所述溫振信號同步傳輸模塊，所述溫振信號同步傳輸模塊通過高速低時(shí)延的5G網(wǎng)絡(luò)建立本地與云服務(wù)器的連接，通過5G網(wǎng)絡(luò)將所述溫振信號同步采集模塊所采集的三個(gè)方向振動(dòng)信號和溫度信號同步傳輸至所述云端服務(wù)器。

3.如權(quán)利要求1所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述云端服務(wù)器具體用于：通過深度學(xué)習(xí)算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，并通過共振解調(diào)算法對降噪后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，最后得出可能產(chǎn)生的故障類型。

4.如權(quán)利要求2所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述溫振信號同步采集模塊與所述傳輸控制模塊采用SPI通訊協(xié)議進(jìn)行通信。

5.如權(quán)利要求2所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸溫振傳感器后端連接恒流源，用于給所述三軸溫振傳感器供電。

6.如權(quán)利要求2所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸溫振傳感器布置于軋機(jī)減速箱和齒輪箱的軸承處；所述三軸溫振傳感器以10kHz的采樣頻率采集信號，且信號的上傳速率高于150Mbps。

7.如權(quán)利要求3所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述通過深度學(xué)習(xí)算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，包括：

通過深度學(xué)習(xí)算法中的深度殘差收縮網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。

8.如權(quán)利要求1所述的基于5G三軸溫振一體技術(shù)的軋機(jī)早期故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述溫振信號同步采集模塊與所述溫振信號同步傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通過控制所述同步傳輸控制模塊同步讀寫時(shí)鐘，保證所述溫振信號同步采集模塊所采集的數(shù)據(jù)同步發(fā)送給溫振信號同步傳輸模塊，避免緩存導(dǎo)致的數(shù)據(jù)延時(shí)問題。