本實(shí)用新型涉及容積式泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

管道輸送技術(shù)是繼傳統(tǒng)公路、鐵路、水運(yùn)、空運(yùn)等運(yùn)輸方式之后新興起的第五種運(yùn)輸方式，容積式泵的健康、穩(wěn)定運(yùn)行則是輸送管道的重要保證，因此，對(duì)容積式泵的健康監(jiān)控與故障診斷有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在泵體長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，泵體各部件均可能發(fā)生故障，影響輸送管道的正常運(yùn)行。目前對(duì)于容積式泵通常是由人工基于經(jīng)驗(yàn)判斷故障的發(fā)生，基于人工的方式，一方面易于出錯(cuò)、效率低，且人工成本高；另一方面，容積式泵的整體結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，基于人工方式難以監(jiān)測(cè)所有故障，如單向閥在整個(gè)泵中更是不可缺少的方向控制閥之一，但由于閥體大部分都位于泵體內(nèi)部，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)通常難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此亟需一種針對(duì)容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置，能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)容積式泵的故障發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)容積式泵故障，且監(jiān)測(cè)精度及效率高的容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置，包括一路以上的振動(dòng)信號(hào)采集通路以及依次連接的前端數(shù)據(jù)接收模塊、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、后端控制處理模塊，各路所述振動(dòng)信號(hào)采集模塊實(shí)時(shí)采集目標(biāo)容積式泵運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)所述數(shù)據(jù)接收模塊、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊后，傳輸給所述后端控制處理模塊，所述后端控制處理模塊將接收到的所述振動(dòng)信號(hào)與正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較，并在比較到不一致時(shí)控制發(fā)送故障信息。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述振動(dòng)信號(hào)采集通路包括依次連接的振動(dòng)傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)先出排序的FIFO單元，所述振動(dòng)傳感器布置在目標(biāo)容積式泵中。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端還設(shè)置有前置放大器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述前端數(shù)據(jù)接收模塊包括接收單元以及采集控制單元，所述采集控制單元與所述振動(dòng)信號(hào)采集通路連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述采集控制單元通過(guò)脈沖寬度調(diào)制器分別與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述FIFO單元的時(shí)鐘輸入端連接，以控制所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述FIFO單元的時(shí)鐘頻率。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述前端數(shù)據(jù)接收模塊為基于ARM處理器的模塊。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述無(wú)線(xiàn)傳輸模塊為ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述容積式泵中設(shè)置有安全泄壓裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)設(shè)置一路以上的振動(dòng)信號(hào)采集通路，基于硬件設(shè)備實(shí)時(shí)采集容積式泵運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)采集靈活、不受地形等的限制，同時(shí)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊能夠?qū)⒄駝?dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)高效的傳輸給后端控制處理模塊，結(jié)合后端控制處理模塊對(duì)接收到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較判斷是否發(fā)生故障，實(shí)現(xiàn)容積式泵故障的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到故障發(fā)生，從而可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免故障損壞泵體，確保泵體運(yùn)行安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施例容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖例說(shuō)明：1、振動(dòng)信號(hào)采集通路；11、振動(dòng)傳感器、12、前置放大器；13、數(shù)模轉(zhuǎn)換器；14、FIFO單元；2、前端數(shù)據(jù)接收模塊；3、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；4、后端控制處理模塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例容積式泵的故障監(jiān)測(cè)裝置，包括多路的振動(dòng)信號(hào)采集通路1以及依次連接的前端數(shù)據(jù)接收模塊2、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊3、后端控制處理模塊4，各路振動(dòng)信號(hào)采集模塊1實(shí)時(shí)采集目標(biāo)容積式泵運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)接收模塊2、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊3后，傳輸給后端控制處理模塊4，后端控制處理模塊4將接收到的振動(dòng)信號(hào)與正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較，并在比較到不一致時(shí)控制發(fā)送故障信息。

本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置一路以上的振動(dòng)信號(hào)采集通路1，基于硬件設(shè)備實(shí)時(shí)采集容積式泵運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)采集靈活、不受地形等的限制，同時(shí)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊3能夠?qū)⒄駝?dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)高效的傳輸給后端控制處理模塊4，結(jié)合后端控制處理模塊4對(duì)接收到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較判斷是否發(fā)生故障，實(shí)現(xiàn)容積式泵故障的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到故障發(fā)生，從而可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免故障損壞泵體，確保泵體運(yùn)行安全。

本實(shí)施例中，振動(dòng)信號(hào)采集通路1包括依次連接的振動(dòng)傳感器11、數(shù)模轉(zhuǎn)換器13以及用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)先出排序的FIFO單元14，振動(dòng)傳感器11布置在目標(biāo)容積式泵中，各路振動(dòng)信號(hào)采集通路1的振動(dòng)傳感器11分別布置在目標(biāo)容積式泵中不同位置處。本實(shí)施例具體設(shè)置S-1~S-N共N（本實(shí)施例N具體取3）路振動(dòng)信號(hào)采集通路1，各路振動(dòng)信號(hào)采集通路1同時(shí)采集，每路都是一個(gè)完整的采集系統(tǒng)，且運(yùn)行方式完全相同，數(shù)據(jù)采集和傳輸可以通過(guò)N路振動(dòng)信號(hào)采集通路1并行運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多通道并行采集，從而提高振動(dòng)信號(hào)采集的精度。

本實(shí)施例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器13的輸入端還設(shè)置有前置放大器12，即每路振動(dòng)信號(hào)采集通路1依次配置有振動(dòng)傳感器11、前置放大器12、數(shù)模轉(zhuǎn)換器13及FIFO單元14，振動(dòng)傳感器11采集目標(biāo)泵體的實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器12放大后傳輸?shù)綌?shù)模轉(zhuǎn)換器13中，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)FIFO單元14以列隊(duì)形式發(fā)送至前端數(shù)據(jù)接收模塊2中。振動(dòng)信號(hào)采集通路1采用上述結(jié)構(gòu)，配置合理，能夠最大化的利用各部分的效率實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)損、精確采集。

本實(shí)施例中，前端數(shù)據(jù)接收模塊2包括接收單元以及采集控制單元，采集控制單元與振動(dòng)信號(hào)采集通路1連接。由采集控制單元控制各路振動(dòng)信號(hào)采集通路1的采集，接收單元接收各路振動(dòng)信號(hào)采集通路1采集到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，最后將各路數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊3統(tǒng)一發(fā)送給后端控制處理模塊4。

本實(shí)施例中，采集控制單元通過(guò)脈沖寬度調(diào)制器分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器13、FIFO單元14的時(shí)鐘輸入端連接，以控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器、FIFO單元的時(shí)鐘頻率。

本實(shí)施例中，前端數(shù)據(jù)接收模塊2具體為基于ARM處理器的模塊，基于ARM處理器能夠高效的處理多通道數(shù)據(jù)。ARM處理器通過(guò)采集通道接收各路振動(dòng)信號(hào)采集通路1采集到的振動(dòng)信號(hào)，同時(shí)根據(jù)處理以及運(yùn)行狀況通過(guò)脈沖寬度調(diào)制器對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器13、FIFO單元14進(jìn)行調(diào)節(jié)，以按照所需的速度處理需求控制采集速度，保證ARM處理器高效運(yùn)行。

本實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)傳輸模塊3為ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊基于IEEE802.15.4的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，且能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、低速率、低成本、且可靠性高的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

本實(shí)施例后端控制處理模塊4具體加載在后端主機(jī)中，后端控制處理模塊4中存儲(chǔ)有作正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)信號(hào)以作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)模型，接收到振動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)后，將振動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)與進(jìn)行正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較，即可判定是否發(fā)生故障。

本實(shí)施例中，容積式泵中設(shè)置有安全泄壓裝置，保障容積式泵運(yùn)行過(guò)程中安全運(yùn)行。

上述只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。