一种基于dsp的潜水电动机在线故障监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及DSP监测及控制技术，具体涉及一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统。
【背景技术】
[0002]潜水电动机主要应用于:潜水电动机与栗组合使用，或由潜水电动机轴伸端直接装上栗部件组成机栗合一的产品。潜入井下水中或江河、湖泊、海洋水中以及其他场合水中工作。具有体积小、重量轻、起动前不需引水、不受吸程限制、不需要另设栗房、安装使用方便、性能可靠、效率较高、价格低廉、可节约投资等优点，广泛应用于从井下或江河、湖泊中取水，农业灌溉、城市供水，工矿企业排水，城乡建筑排水，居民生活用水，城市或工厂污水污物处理等。
[0003]潜水电动机通常工作在恶劣的环境中，长期处于高速运转并带负荷连续工作状态之下。因此，潜水电动机比较容易在定子、转子等方面发生故障，产生的这些故障很有可能会烧坏电机，电机如果损坏了，正常的运转工作也就暂停了。想要早点避免这样的状况发生，就是对潜水电动机运行状况进行不间断的监控，也就是开发潜水电动机在线故障监控系统，实现潜水电动机的故障监控系统包括两部分:硬件和软件。硬件设计里面有:供给设备运转和外围检测装置的电源、采集不同信号的传感器组、对信号进行处理的那些核心处理器还有一些控制初始化、在各部件之间负责传输信号的部分。由于潜水电动机是在水中工作，定期维修不太方便，所以要实现从事后维修、计划维修向状态维修的转变。本文介绍一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，借助数字信号处理器的强大功能来实现在线监控潜水电动机故障。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，解决了传统潜水电动机潜水电动机比较容易在定子、转子等方面发生故障，故障得不到及时检测的问题。
[0005]为解决以上技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0006]一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，包括:信号采集单元、信号调理电路、采样保持电路、模数转换装置、数字量隔离电路、信号处理模块、DSP在线监控系统和上位机，所述信号采集单元将采集到的电压、电流、振动信号经过信号调理电路传输至采样保持电路，采样保持电路一路经过模数转换装置和信号处理模块传送至DSP在线监控系统，另一路经过数字量隔离电路传送至DSP在线监控系统，所述DSP在线监控系统连接所述上位机。
[0007]优选的，所述信号采集单元包括:电流互感器、电压互感器和振动传感器。
[0008]优选的，所述信号处理模块采用小波消噪技术对信号进行小波消噪处理。
[0009]有益效果:
[0010]本实用新型提供了一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，选用电压、电流互感器采集电压、电流信号，一方面可以对工作人员与高压设备进行隔离，另一方面可以达到变压的作用，获得标准电压量，并且可以与电流保护互为闭锁，提高了保护装置动作的灵敏度；信号调理电路设计考虑了高次谐波、干扰、混叠等因素干扰，将处理后的标准模拟信号量送至模数转换器；当对模拟信号进行A/D转换时，需要一定的转换时间，在这个转换时间内，利用采样保持电路对模拟信号保持基本不变，保证了转换的精度；信号处理模块将采集的数据进行滤波处理后通过小波包分析方法进行多层次分解，使得提取的特征故障量更加精确。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。
[0012]图1本实施例系统示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0014]实施例1:
[0015]如图1所示，
[0016]—种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，包括:信号采集单元、信号调理电路、采样保持电路、模数转换装置、数字量隔离电路、信号处理模块、DSP在线监控系统和上位机，信号采集单元将采集到的电压、电流、振动信号经过信号调理电路传输至采样保持电路，采样保持电路一路经过模数转换装置和信号处理模块传送至DSP在线监控系统，另一路经过数字量隔离电路传送至DSP在线监控系统，DSP在线监控系统连接上位机，信号采集单元包括:电流互感器、电压互感器和振动传感器，信号处理模块采用小波消噪技术对信号进行小波消噪处理。
[0017]具体工作过程为:潜水电动机运行时，传感器将潜水电动机的参数信号转换为电信号，DSP系统通过高速A/D采集卡将完成定子电压、电流、振动模拟信号的采集，利用DSP内部RAM较大的优点，可以先将采集的数据暂存于内部RAM，然后通过RS485接口电路将数据发送到上位机。由于采集器采集到的信号中含有噪声因素，为了获得纯净的信号，一般采用小波消噪技术对其进行小波消噪处理。
[0018]本实用新型提供了一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，选用电压、电流互感器采集电压、电流信号，一方面可以对工作人员与高压设备进行隔离，另一方面可以达到变压的作用，获得标准电压量，并且可以与电流保护互为闭锁，提高了保护装置动作的灵敏度；信号调理电路设计考虑了高次谐波、干扰、混叠等因素干扰，将处理后的标准模拟信号量送至模数转换器；当对模拟信号进行A/D转换时，需要一定的转换时间，在这个转换时间内，利用采样保持电路对模拟信号保持基本不变，保证了转换的精度；信号处理模块将采集的数据进行滤波处理后通过小波包分析方法进行多层次分解，使得提取的特征故障量更加精确。
[0019]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0020]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，其特征在于，包括:信号采集单元、信号调理电路、采样保持电路、模数转换装置、数字量隔离电路、信号处理模块、DSP在线监控系统和上位机，所述信号采集单元将采集到的电压、电流、振动信号经过信号调理电路传输至采样保持电路，采样保持电路一路经过模数转换装置和信号处理模块传送至DSP在线监控系统，另一路经过数字量隔离电路传送至DSP在线监控系统，所述DSP在线监控系统连接所述上位机。2.如权利要求1所述的基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，其特征在于:所述信号采集单元包括:电流互感器、电压互感器和振动传感器。3.如权利要求1所述的基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，其特征在于:所述信号处理模块采用小波消噪技术对信号进行小波消噪处理。
【专利摘要】本实用新型涉及DSP监测及控制技术，具体涉及一种基于DSP的潜水电动机在线故障监控系统，包括：信号采集单元、信号调理电路、采样保持电路、模数转换装置、数字量隔离电路、信号处理模块、DSP在线监控系统和上位机，所述信号采集单元将采集到的电压、电流、振动信号经过信号调理电路传输至采样保持电路，采样保持电路一路经过模数转换装置和信号处理模块传送至DSP在线监控系统，另一路经过数字量隔离电路传送至DSP在线监控系统，所述DSP在线监控系统连接所述上位机。本实用新型通过独特的电路设计使得采集的潜水电动机信号精确，安全，解决了传统潜水电动机检测维护不方便的问题。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN204989416
【申请号】CN201520410891
【发明人】康志亮, 许丽佳, 王中成, 邹志勇, 庞涛, 刘明丹
【申请人】四川农业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年6月15日