一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统的制作方法

本实用新型属于设备监测技术领域，特别是涉及一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统。

背景技术：

随着故障诊断仪器的广泛应用，高压电机及其拖动设备的维护方式发生了根本性的变革，相对于传统的计划加定期维修而言，状态监测避免了设备的突发故障，避免了被迫停机而影响生产；状态监测和故障诊断分析为高压电机及其拖动设备的预知性维护提供了可靠依据，即可做到测量表明有必要时才进行维修。使我们能够及时准备维修部件，安排维修计划，克服了定期维修带来的不必要的经济损失和设备性能的下降；在故障诊断仪器基础上的远程诊断分析，可准确指出故障类型和故障部位，避免了维修的盲目性，使检修简捷易行，大大缩短了维修工期；故障诊断技术的发展，为后续“智能制造”、“智能工厂”、“智能服务”提供了技术基础。

现有的监测设备的应用对象大多仅为旋转机械设备，适用于转速超过一次临界转速的高速旋转机械设备，但是针对高压电机及其拖动设备而言，除了需进行以振动信号为核心的机械故障诊断分析以外，还需进行以电流电压信号为核心的电气故障诊断分析，而且需考虑更低的应用成本、更灵活的测点数量组合与配置。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的问题，提出一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统，它包括信号传感器模块、数据采集单元、cpu通信模块和故障诊断模块，所述信号传感器模块安装在电机及其拖动设备上，所述信号传感器模块与数据采集单元通讯连接，所述数据采集单元与cpu通信模块相连，所述cpu通信模块通过网络与故障诊断模块互通讯连接，所述故障诊断模块(1200)用于诊断电机及其拖动设备上的电气故障。

更进一步的，所述信号传感器模块包括电流电压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器，所述括电流电压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器的输出端均与数据采集单元的输入端相连。

更进一步的，所述数据采集单元包括电流电压数据采集模块、振动数据采集模块、温度数据采集模块和转速数据采集模块，所述电流电压传感器的输出端与电流电压数据采集模块的输入端相连，所述振动传感器的输出端与振动数据采集模块的输入端相连，所述温度传感器的输出端与温度数据采集模块的输入端相连，所述转速传感器的输出端与转速数据采集模块的输入端相连，所述电流电压数据采集模块、振动数据采集模块、温度数据采集模块和转速数据采集模块的输出端均分别与cpu通信模块相连。

更进一步的，所述电流电压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器数量均为多个，多个电流电压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器的输出端均分别与电流电压数据采集模块、振动数据采集模块、温度数据采集模块和转速数据采集模块的输入端相连。

更进一步的，所述cpu通信模块与plc系统互通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了现有监测设备无法全面的监测并判断高压电机及其拖动设备故障的问题。本实用新型故障诊断模块具备电气诊断分析功能，不但可以应用于旋转机械设备的故障诊断分析，还可以应用于高压电机的电气故障诊断分析，同时，可根据实际需求的传感器类型与数量，灵活配置不同的数据采集模块，解决了实际应用需求，节约整体成本，安装使用方便。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统结构示意图

100-电流电压传感器，200-振动传感器，300-温度传感器，400-转速传感器，500-cpu通讯模块，600-电流电压数据采集模块，700-振动数据采集模块，800-温度数据采集模块，900-转速数据采集模块，1000-plc系统，1100-网络，1200-故障诊断模块

具体实施方式

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、完整地阐述。

参见图1说明本实施方式，一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统，它包括信号传感器模块、数据采集单元、cpu通信模块500和故障诊断模块1200，所述信号传感器模块安装在电机及其拖动设备上，所述信号传感器模块与数据采集单元通讯连接，所述数据采集单元与cpu通信模块相连，所述cpu通信模块通过网络1100与故障诊断模块1200互通讯连接。

本实施例通过信号传感器模块测量高压电机及其拖动设备的运行信息，并将该信息传递给数据采集单元，数据采集单元将多种模拟信号转换为数字信号，并将数字信号传递给cpu通信模块500，cpu通信模块500可以接收并配置数据采集单元内的数据采集参数，并将数据传输至故障诊断模块1200存储和后续分析，故障诊断模块1200设置有电气诊断分析功能，最后形成数据分析图谱，数据分析图谱包括总貌图、趋势图、电流电压波形频谱图、振动波形频谱图、特征棒图、倒频谱图、关联图、多种数据列表，通过各诊断分析图谱和报表，调看设备的实时运行状态及历史运行状态，可以进一步分析出高压电机及其拖动设备的故障真伪、故障部位、故障类型、故障趋势等，从而为设备管理、生产调试、设计制造等相关人员提供决策分析依据。

本实施例所述信号传感器模块包括电流电压传感器100、振动传感器200、温度传感器300和转速传感器400，所述括电流电压传感器100、振动传感器200、温度传感器300和转速传感器400的输出端均与数据采集单元的输入端相连。所述数据采集单元包括电流电压数据采集模块600、振动数据采集模块700、温度数据采集模块800和转速数据采集模块900，所述电流电压传感器100的输出端与电流电压数据采集模块600的输入端相连，所述振动传感器200的输出端与振动数据采集模块700的输入端相连，所述温度传感器300的输出端与温度数据采集模块800的输入端相连，所述转速传感器400的输出端与转速数据采集模块900的输入端相连，所述电流电压数据采集模块600、振动数据采集模块700、温度数据采集模块800和转速数据采集模块900的输出端均分别与cpu通信模块相连。电流电压传感器100、振动传感器200、温度传感器300和转速传感器400分别用于测量高压电机及其拖动设备模拟信号中的电流或电压信号、振动信号、温度信号和转速信号，并将该信号传递分别传递至电流电压数据采集模块600、振动数据采集模块700、温度数据采集模块800和转速数据采集模块900进行数据采集与信号处理，所述电流电压传感器100、振动传感器200、温度传感器300和转速传感器400数量均为多个，多个电流电压传感器100、振动传感器200、温度传感器300和转速传感器400的输出端均分别与电流电压数据采集模块600、振动数据采集模块700、温度数据采集模块800和转速数据采集模块900的输入端相连。可根据实际需求的传感器类型与数量，灵活配置不同的数据采集模块，故障诊断模块可为服务器或终端机，对传感器所采集的信号进行实时分析诊断。所述cpu通信模块500与plc系统1000互通讯连接，实现双向数据通讯传输。

本实施例故障诊断模块1200通过网络1100将用户的采集配置下发给cpu通讯模块500，cpu通讯模块500再将配置转发给电流电压数据采集模块600、振动数据采集模块700、温度数据采集模块800和转速数据采集模块900，电流电压数据采集模块600接入电流电压传感器100，根据配置可以采集电流波形、电压波形、电流总值和/或电压总值等数据，同时对电流波形和电压波形数据进行特征值计算，最后把波形数据、特征值数据、总值数据打包发送给cpu通讯模块500；振动数据采集模块700接入振动传感器200，根据配置可以采集振动加速度、振动速度、振动位移和/或振动包络的波形数据，同时对振动波形数据进行特征值计算，最后把波形数据、特征值数据打包发送给cpu通讯模块500；温度数据采集模块800接入温度传感器300，对原始温度信号进行采集处理，缓存并打包发送给cpu通讯模块500；转速数据采集模块900接入转速传感器400，对原始转速电压或脉冲信号进行采集处理，缓存并打包发送给cpu通讯模块500。plc系统1000中已有压力、流量、开关量等过程量数据，可以通过通讯协议接入到cpu通讯模块500，已接入到cpu通讯模块500的电流电压、振动、温度、转速等特征值或总值数据，可以通过通讯协议接入到plc系统。采集到的电流电压数据、振动数据、温度数据、转速数据及过程量通讯数据，通过cpu通讯模块500经网络1100上传到故障诊断模块1200，最后形成数据分析图谱，数据分析图谱包括总貌图、趋势图、电流电压波形频谱图、振动波形频谱图、特征棒图、倒频谱图、关联图、多种数据列表，通过各诊断分析图谱和报表，调看设备的实时运行状态及历史运行状态，可以进一步分析出高压电机及其拖动设备的故障真伪、故障部位、故障类型、故障趋势等，从而为设备管理、生产调试、设计制造等相关人员提供决策分析依据。

以上对本实用新型所提供的一种用于电机及其拖动设备的在线故障诊断系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。