风机在线监测和故障诊断系统设计

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晶粒．提高中空钢的机械性能。 （２）通过采用连铸钻孔，可以减少甚至 清除中心疏松缩孔现象。降低皮下气泡、夹 杂的产生、减少非金属夹杂物，提高了中空 钢的综合性能。 （３）从试验台和现场数据可以看出，在 相同的制钎工艺下。连铸小方坯中空钢制 作锥体连接钎杆寿命只有连铸大方坯中空
绝压２
２ ｌ
风速 风量
风速
由风压和风速换算得到
一路在现场直接显示。另一路通过变送器经数
１．３技术路线 系统总共有３类参数需要监测：温度、压 力、风速和风量。 （１）温度监测方法 温度监测采用Ｐｒｌｏｏ型热电阻（防腐、 耐磨、隔爆）。直接安装在轴承润滑油内电机 上。另外再在轴承和电机外表面贴片测取表 面温度：温度信号经过装在接线盒内的温度
行在线状态监测和故障的早期诊断，不但 可以提高设备的利用率，延长其工作寿
命。而且还能防止重大事故的发生，具有
很大的经济效益和社会效益。最近，某生 产矿拟对驱动风机的电机进行改造，将以
往水银温度计、压力计的人工操作方法改
造为计算机在线监测，以提高设备的管理 水平和安全可靠性。
１系统总体设计
１．１风机与电机主要技术参数 风机与电机的主要技术参数见表１。
２００５，４７（６）：４０ｌ—１０３．
体功能分为数据采集、超值报警、图形显示、报
表编制及定期发布、打印，主要如下：
（１）信号采集与处理存储功能
该系统具有多通道同步数据采集、数据 处理、数据递推功能。数据递推采用秒钟数 据、分钟数据、小时数据、天数据、星期数据等
递推方法．用当天数据进行存储构成产品、设
凿岩机械气动工具。２００９（３）
万方数据
中圈分类号：删６２１．６
文献标识码：Ａቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
近年来．随着电子技术和计算机技术 的发展。在线状态监测与故障诊断系统得 到了很大的发展。工控机大量应用于大型 回转机械设备的监测与故障诊断．利用其 强大的计算能力进行大量复杂的数据处 理和信号分析．而且还可以开发出直观的 图形操作界面和各种形象的结果【¨。网络 技术的发展。促使大型回转机械设备的网 络化在线监测与远程诊断日趋成熟ｆ引。 某生产矿所用风机是煤矿的关键设备 之一，其运行状态的好坏，直接影响生产、 环保和安全工作，对其加强维护管理，进
数字显示仪表
温度 传感器
数进行监测．监测信号经过研华的数据采集 卡进入计算机。数据采集卡采用研华公司生
产的ＰＣＬＤ一８１３Ｂ多功能采集卡，ＰＣＬＤ一
信号词理模块
８１３Ｂ采集卡具有多路模拟输入通道（ＡＩ）和
数据采集卡Ｈ工控机 多路数字信号输入输出通道（ＤＩ，ＤＯ）。ＰＣＬＤ一 ８１３Ｂ采集卡精度为１２位。其分辨率能够满 足本系统的精度要求，而且其价位适中。监测 系统软件以ＺＢ６０００Ａ为核心，以此标准软件 为基础在Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００环境下运行并且全 部汉化，操作简单易行，整个监测系统原理如 图４所示。为保证监测系统平稳、连续工作．
凿岩机械气动工具。２００９（３）
钢制作产品寿命的６０～７０％，铸管法中空钢 生产钎杆产品的寿命只有大方坯产品寿命
的４０～６０％。连铸大方坯锥体连接钎杆寿命
优于连铸小方坯锥体连接钎杆寿命．连铸
小方坯锥体钎杆优于铸管法中空钢的锥体
６０
万方数据
表１
设备名称
厂家 型号
锅炉离心通风机 吉林市鼓风机厂
Ｇ４—７３—２５０
圈４监测系统原理圈
整个系统拟用ＵＰｓ不间断电源供电。
（３）档案管理及文件管理功能（文档管理 功能） 系统可对在线实时数据文件、历史数据 文件进行管理操作。随时查询与打印报表。 （４）自检功能 系统运行时具有自检功能．可以根据实 际情况，设定各被测参数危险阈值，检查在线 监测数据及监测点的工作情况．及时预报测 点故障。
６１
围１温厦监测、显示原理图
（２）压力监测方法 在本系统中压力信号为进出风口的压力 和压差信号，所以压力检测时采用绝压传感 器和压差传感器。分别安装在风机进、出风 口；压力信号经过装在接线盒内的压力信号
凿岩机械气动工具，２００９（３）
万方数据
工控机卜－一通过电话线上冈 数据采集卡 数字显 示仪表 信号调 理模块 信号调 理模块 信号调 理模块 信号调 理模块 数示一 字仪一 显表一
备运行档案。 （２）图形显示与分析功能 为了便于直观观测、进行各种分析比较．
系统提供了丰富的图形显示，动态显示各被
测参数，同时根据各被测参数的阈值．判断和
【２】陆明春，张学启．一种大型旋转机械远程在线监测 和故障诊断系统田．天津冶金，２００８，ｌ：５５０７．
分析运行是否正常。
１收稿日期：２００９枷岳啦）
速度
据采集卡进入工控机，其原理图如图３所示。
数字显示仪表 传感器 信号调理模块
数据采集卡Ｈ工控机
圈３风遽监丽、显示原理圈
风量通过风压、风速和断面通风面积在 计算机中计算得到实时值。
（４）总体方案设计
本系统总共对２台风机和２台电机的参
信号调理器后，一路在现场直接显示，另一路
通过变送器经数据采集卡进入工控机。其原 理图如图１所示。
连接钎杆寿命．且在质量稳定性方面也有
相当大的提高。
通过多次矿山试验表明，在相同的冶
轧工艺下．不同热处理以及杆体表面是否
强化。其寿命变化情况为：尾柄和锥体局部 正火的寿命比尾柄和锥体未局部正火提高
１５—２０％．杆体表面强化比未强化的寿命提 高１０一１５％。 因此．５５ＳｉＭｎＭｏ在目前的工艺状况 下．中空钢应走连铸大方坯钻孔＋半连轧机 轧制．制钎热处理应走两端局部正火或整 体正火工艺，以提高５５ＳｉＭｎＭｏ材质凿岩钎 杆的质量。
风机在线监测和故障诊断系统设计
程江宁
（山东省经济贸易委员会经济信息中心，山东济南２５００１１） 摘要：对某矿风机电机监测系统进行改造，以大型回转机械在线监测与故障诊 断系统ＺＢ一６０００Ａ为管理中心。设计出了网络化风机在线监测与故障诊断系统，该 系统以压力传感器、温度传感器和速度传感器作为前端，通过电话线上网与煤矿局 域网实现资源共享。 关键词：风机；在线监测；故障诊断
２监测系统ＺＢ６０００Ａ功能
实时监测系统ＺＢ６０００Ａ能够２４小时不 问断对电机和风机的温度、压力、速度和风量
等参数进行在线监测．并通过各种图形、图谱
及数据表格等进行动态显示。对有关数据进行
存储和分类管理，实现当班、当天、当月、当年
等历史数据的再现．并对设备运行状况进行分 析、判断，进一步形成各种趋势分析结果。一旦 运行异常即能分级报警，以避免事故发生。具
３小结
本文为某风机在线监测与故障诊断设计 了一套实用系统．包括硬件和软件部分，其特 点是数据采集信息丰富。能够对数据进行动 态显示．并存储和分类管理数据。能够进行实 时监测．保证监测系统的平稳、连续工作、减 少事故的发生。 参考文献：
【ｌ】田质广，盂宪尧，张惠芬．分布式汽轮发电机在线 监涸与故障诊断系统设计与实现叨．汽轮机技术，
＿Ｉ●Ｌｒ ■－Ｉｌ●
一
效示一 字仪一 显表一
信号调
数字显 示仪表 理模块 差压传 感器
Ｉ
一信理 １ ＿』号模 一调块
速度传
感器
●
信号调 理模块
绝压传 感器
●
温度传Ｉ 感器Ｉ Ｉ
Ｉ温度传Ｉ ｌ感器Ⅱｌ
ｌ温度传Ｉ ｌ温度传 Ｉ感器ⅡＩｌ感器Ⅱ
工
左轴承、右轴承、电机 共三组
安装在风道内 共１个
每个风机１个，每个风机进 口２个、出口 共２个 ２个。共８个
测点位置 电机
调理模块后，一路在现场直接显示，另一路通 过变送器经数据采集卡进入工控机。其原理 图如图２所示。
数量 热电阻１个 热电阻１个 热电阻１个
绝压２
数字显示仪表 压力 传感器 信号调理模块
温度
左轴承 右轴承
数据采集卡Ｈ工控机
圈２压力监溺、显示原理图
进口压力 压力
出口压力 差压
（３）风速、风量监测方法 风速测量采用天津气象仪器厂生产的 ＥＬｌ５—１，ｌＡ型杯式风速传感器．其抗干扰能力 强、精度高、响应速度快；经过信号调理模块后，
改造后电机 上海电机厂
Ｙ４５０５—１０
改造前电机 湘潭电机厂
ＪＳｌ４ｌＯ—１２
风量：２５７０００－３８４０００ｎｌ弧 技术参数 风压：２３４－３２６ ｍｍ水柱
温度：２０℃
功率：２ｌｏｋＷ 转速：４９３ｒｐｍ
电流：４９５Ａ
功率：３５５ｋＷ
转速：５９１胛
１．２测点数据 测点数据见表２。
表２测点数据 类型