一种空气压缩机能效在线检测评估系统的制作方法

本实用新型涉及自动化检测技术领域，尤其涉及空气压缩机能效在线检测评估系统。

背景技术：

空气压缩机是工业现代化的基础产品，在工业领域具有广泛的应用，在工业生产中具有很高的地位。随着国际节能理念的提出以及国家节能浪潮的兴起，节能技改成为目前国内工业领域的重点，因此，空气压缩机方面的节能技改成为必然，所以，需要对其能效进行检测，对其改造后的节能效果进行评估。

目前国内空气压缩机的运行数据均按照出厂设置计算，但是在实际的使用过程中，各类运行数据总会出现一定的误差，并且，在运行过程中，由于损耗或者其他原因也会造成运行数据的改变。而现在市场上没有一种能够对空气压缩机进行现场检测的设备，目前空气压缩机实际性能的检测需要把各个部件拆下来，带到检测院进行监测，操作繁复，成本昂贵。因此，需要设计一种能够对空气压缩机进行现场检测的设备。

此外，空气压缩机组成比较复杂，其组成分别包括：油循环系统、气路循环系统、水路循环系统、配电系统、直流电源系统、屏保护系统和DTC控制系统，在对其进行数据采集的过程中，需要采集的数据种类较多、数据量较大。

申请号为“201220180172.8”的实用新型专利公开了一种基于无线传输技术的压缩机接触式振动检测系统，速度传感器固定在压缩机的外壳上，采集压缩机的振动速度信号，速度传感器依次连接动态信号采集模块和无线数据基站的发送端，无线数据采集基站的发送端与无线数据采集基站的接收端无线连接，无线数据采集基站的接收端依次连接现场计算机和服务器，服务器通过网络连接远程计算机。该专利公开了通过传感器采集压缩机的数据，将数据发送给动态信号采集模块进行模数转化，动态信号采集模块将转化好的数据通过无线通信方式发送给现场计算机，现场计算机负责棒图显示、单通道时频显示、多通道时频显示、轴心轨迹显示等，可见，该专利中采集的数据仅仅为单一的压缩机的振动速度信号，数据采集范围较窄，且未能对压缩机进行能效检测，也未对节能效果进行评估。

综上，研发一种空气压缩机能效在线检测评估系统，对空气压缩机进行实时多方位的全面数据采集，并对其进行能效检测和节能评估，显得格外重要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种空气压缩机能效在线检测评估系统，该系统对空气压缩机进行全方位的数据采集，采集数据准确度更高，检测效果更加具有说服力，并通过无线传输数据，传输更加方便、安全和有效，同时通过采集到的数据对空气压缩机进行能耗检测和节能评估。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种空气压缩机能效在线检测评估系统，包括传感器装置、数据采集装置、无线传输装置和数据处理装置，所述传感器装置的信号输出端与所述数据采集装置的信号输入端相连，所述数据采集装置的信号输出端通过无线传输装置与所述数据处理装置的信号输入端相连；所述数据处理装置包括仿真装置以及能效检测和节能评估装置。

进一步地，所述能效检测和节能评估装置进一步包括电能平衡测试装置、余热回收评估装置和排气品质测试装置。

进一步地，所述数据处理装置还包括故障检测装置。

优选地，所述传感器装置、所述数据采集装置、所述无线传输装置和所述数据处理装置均为多个，多个所述传感器装置的数量、多个所述数据采集装置的数量、多个所述无线传输装置的数量和多个所述数据处理装置的数量均相等，且相互之间一一对应，具体为：一个所述传感器装置的信号输出端与相对应的数据采集装置的信号输入端相连，该数据采集装置通过相对应的无线传输装置与相对应的数据处理装置之间进行数据传输。

进一步地，任意一个所述传感器装置中均包括多个传感器。

进一步地，所述数据采集装置包括模数转换装置。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本申请的系统同时包括传感器装置、数据采集装置、无线传输装置和数据处理装置，同时可以完成空压机的数据监测、采集和采集数据的分析，除此之外，在数据量足够的情况下可以实现对同一型号或同一类型的空压机相关数据进行分析、比较和预测，本申请中的系统检测标准基于国家标准，保证了检测效果的可靠性。

2.本申请中的系统具有实时检测的特点，可以获得空压机的即时数据，采集到的数据通过无线传输至数据库，减少人工抄表的麻烦，节省人力成本；其中，本系统采用无线数据采集方式，体积小，便于携带，现场部署方便。

3.本申请中的数据处理装置除了对采集的性能参数数据进行常规处理和分析外，还可以计算待测空气压缩机的能耗和节能减排量，比如分析设备的运行效率、节能效率、余热回收、排气品质、电能利用率等数据，分析更加全面。

4.本申请的数据处理装置中还包括仿真装置，该装置用于模拟待测空气压缩机的整个系统，当空压机的某一个参数或设备发生改变时，仿真功能单元也会使系统随之发生相应改变，进一步增加了检测效果的可靠性。

5.本实用新型的传感器装置、数据采集装置、无线传输装置和数据处理装置均为多个，上述四个装置数量相等，且相互之间一一对应，即一个传感器装置对应一个数据采集装置，一个数据采集装置对应一个无线传输装置，一个无线传输装置对应一个数据处理装置，实现了“点对点”的信息传输方式，有效地解决了信息拥堵、信息处理速度缓慢和信息处理容易出错等技术问题。

6.本申请中的系统为专门针对空压机设计，具有整体性的特点，集成度高，安装简易，操作量小，单一设备可以完成对空压机所有运行数据的采集和检测，即能够对运行中的空压机进行全方位的数据采集和检测，不需要对空压机进行拆卸即可完成数据采集，避免因拆卸或启停导致而导致机器运行数据发生变化，与常规检测方式相比，其采集数据准确度更高，检测效果更加具有说服力。

7.本申请中的系统可以针对性的采集空压机的相关数据，采集系统安装后可以实时采集，一次安装即可长期使用，节省人工成本，减少数据采集过程中出现错误的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型提供的空气压缩机在线能效检测评估系统的结构框图；

图2是本实用新型中的数据处理装置的结构框图。

其中，图中附图标记对应为：1-传感器装置，2-数据采集装置，3-无线传输装置，4-数据处理装置，41-仿真装置，42-能效检测和节能评估装置，421-电能平衡测试装置，422-余热回收评估装置，423-排气品质测试装置，43-故障检测装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1和图2所示，本实施例提供了一种空气压缩机能效在线检测评估系统，包括传感器装置1、数据采集装置2、无线传输装置3和数据处理装置4，所述传感器装置1的信号输出端与所述数据采集装置2的信号输入端相连，所述数据采集装置2的信号输出端通过无线传输装置3与所述数据处理装置4的信号输入端相连。所述传感器装置，用于与待测空气压缩机连接，实时在线采集待测空气压缩机的性能参数数据，并将所述性能参数数据发送至所述数据采集装置；所述数据采集装置，包括模数转换装置，用于将接收到的性能参数数据中的模拟信号转化为数字信号，并将已转换为数字信号的性能参数数据通过所述无线传输装置发送至所述数据处理装置；所述无线传输装置，用于将已转换为数字信号的性能参数数据传输至所述数据处理装置；所述数据处理装置，用于对已转化为数字信号的性能参数数据进行处理和分析，并通过轮询问模式不断对数据采集装置进行查询以得到完整的性能参数数据。

本实施例中采用“点对点”的信息传输方式，所述传感器装置、所述数据采集装置、所述无线传输装置和所述数据处理装置均为多个，多个所述传感器装置、多个所述数据采集装置、多个所述无线传输装置和多个所述数据处理装置的数量均相等，且相互之间一一对应，具体为：一个所述传感器装置的信号输出端与相对应的数据采集装置的信号输入端相连，该数据采集装置通过相对应的无线传输装置与相对应的数据处理装置之间进行数据传输，其中，任意一个所述传感器装置中均包括多个传感器(如其中一个传感器装置中可以包括以下传感器：功率仪、压力计、温度计、含油率测试仪、干温度计、流量计等)，以此实现对空压机进行全方位的数据采集。

比如，上述四个装置的数量均为n个，信息传输方式为：传感器装置1→数据采集装置1→无线传输装置1→数据处理装置1，传感器装置n→数据采集装置n→无线传输装置n→数据处理装置n。采用“点对点”的信息传输方式，可以有效减少数据拥堵和堵塞，提高数据处理的速度和可靠性。

在实际处理过程中，不同的无线传输装置可以先将数据同一传输至后台数据库，再由后台数据库分别录入不同的数据处理装置中，同时，可以通过该后台数据库，随时查看全新数据。其中，通过对每一个无线传输装置设置不同的波特率和频道，可以保证数据可以在网路里安全发送而不会出现数据传输到其他的网络里或接收不到等情况，传输安全有效，且不容易发生堵塞。

所述数据处理装置4包括仿真装置41以及能效检测和节能评估装置42；

所述仿真装置，用于模拟待测压缩机的整个系统，当空压机的某一个参数或设备发生改变时，仿真功能单元也会使系统随之改变，进一步增加了检测效果的可靠性；

所述能效检测和节能评估装置，用于计算待测空气压缩机的能耗和节能减排量，其中节能减排量的计算方式为：计算当前一段时期的能耗，将该当前一段时间的能耗与前一段时间能耗进行对比得到当前一段时期的节能减排量，该能效检测和节能评估单元还可以将检测出来的能耗与国家标准进行比较。

所述能效检测和节能评估装置42进一步包括电能平衡测试装置421、余热回收评估装置422和排气品质测试装置423；

电能平衡测试装置，用于计算待测空气压缩机的电能平衡，所述电能平衡包括电机运行效率、待测空气压缩机运行效率、电能利用率和预测期内空气压缩机系统运行损失电能；

其中，所述电能平衡是指：在确定用电体系(单元)的边界内，对界外供给的电能量在本用电体系内的输送、转换、分布、流向进行考察、测定、分析和研究，并建立供给和损耗电量之间平衡关系的全过程。

所述电能利用率是指：是用电体系(单元)中的有效能量与供给电能之比的百分数。所述损失电能是指：供给电能量和有效能量之差。而其中的供给电能量是指：用电体系(单元)界外(电网供给转供电、自发电量或上一级输出电量)供给用电体系(单元)的有功电能的总和，有效电能量：用电体系(单元)内，在一定生产工艺机理条件下，使预定目标达到工艺规定的质量标准时，在物理化学变化中必须消耗的有功电能量。

余热回收评估装置，用于对待测空气压缩机进行余热回收评估，所述余热回收评估涉及的参数数据包括平均流量、余热回收装置进口温度、余热回收装置出口温度、回收热量和碳排放量；

排气品质测试装置，用于计算待测空气压缩机的排气质量以及是否有管道发生泄漏。

所述数据处理装置还可以包括故障检测装置43，所述故障检测装置43，用于将已转化为数字信号的性能参数数据与额定参数数据比对，当所述性能参数数据不同于所述额定参数数据时，判断待测空气压缩机出现故障，并根据当前故障查询存储于所述数据处理装置的故障建议解决方案表给出对应的建议解决方案，其中的故障包括压力不足、流量不足、功率较大等，这些故障可以通过检测到的性能参数数据与额定数据比对得到，确定故障后会根据故障类型给出建议解决方案，方便用户及时处理。

所述数据处理装置还可以包括最优配置推荐功能装置，所述最优配置推荐功能装置用于根据已转换为数字信号的性能参数数据与存储与所述数据处理装置的空气压缩机型号最优配置表进行匹配从而找到待测空气压缩机对应的型号，并为所述待测空压机推荐最优配置。

除了上述特殊功能装置外，所述数据处理装置还包括基本处理单元，具体为处理器、存储器和显示器，所述处理器用于对传输过来的数字信号进行处理分析从而得到结果数据；所述存储器与所述处理器相连，用于存储输入、输出信号、所述结果数据等；所述显示器，与所述存储器连接，用于通过多种形式的显示方式(如数字、图表等)显示所述输入、输出信号和结果数据。

所述数据处理装置具体为易携带式计算机，例如笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑，携带方便。

实施本实用新型的实施例，具有如下有益效果：

1.本申请的系统同时包括传感器装置、数据采集装置、无线传输装置和数据处理装置，同时可以完成空压机的数据监测、采集和采集数据的分析，除此之外，在数据量足够的情况下可以实现对同一型号或同一类型的空压机相关数据进行分析、比较和预测，本申请中的系统检测标准基于国家标准，保证了检测效果的可靠性。

2.本申请中的系统具有实时检测的特点，可以获得空压机的即时数据，采集到的数据通过无线传输至数据库，减少人工抄表的麻烦，节省人力成本；其中，本系统采用无线数据采集方式，体积小，便于携带，现场部署方便。

3.本申请中的数据处理装置除了对采集的性能参数数据进行常规处理和分析外，还可以计算待测空气压缩机的能耗和节能减排量，比如分析设备的运行效率、节能效率、余热回收、排气品质、电能利用率等数据，分析更加全面。

4.本申请的数据处理装置中还包括仿真装置，该装置用于模拟待测空气压缩机的整个系统，当空压机的某一个参数或设备发生改变时，仿真功能单元也会使系统随之发生相应的改变，进一步增加了检测效果的可靠性。

5.本实用新型的传感器装置、数据采集装置、无线传输装置和数据处理装置均为多个，上述四个装置数量相等，且相互之间一一对应，即一个传感器装置对应一个数据采集装置，一个数据采集装置对应一个无线传输装置，一个无线传输装置对应一个数据处理装置，实现了“点对点”的信息传输方式，有效地解决了信息拥堵、信息处理速度缓慢和信息处理容易出错等技术问题。

6.本申请中的系统为专门针对空压机设计，具有整体性的特点，集成度高，安装简易，操作量小，单一设备可以完成对空压机所有运行数据的采集和检测，即能够对运行中的空压机进行全方位的数据采集和检测，不需要对空压机进行拆卸即可完成数据采集，避免因拆卸或启停导致而导致机器运行数据发生变化，与常规检测方式相比，其采集数据准确度更高，检测效果更加具有说服力。

7.本申请中的系统可以针对性的采集空压机的相关数据，采集系统安装后可以实时采集，一次安装即可长期使用，节省人工成本，减少数据采集过程中出现错误的概率。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。