本实用新型涉及一种故障诊断与调试装置，具体是一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，属于故障诊断和调试技术领域。
背景技术：
煤矿井下排水系统结构复杂，设备种类多，启动过程繁琐，系统故障频发。常见故障可以分为逻辑故障和设备故障两类。逻辑故障主要是工作状态衔接异常引发的，例如：抽真空异常造成的水泵干烧等。设备类故障则是电机、水泵、电磁阀及传感器自身的故障，例如：水泵震动异响、电机过热、电磁阀卡壳等。
长期起来，煤矿井下排水系统的故障难以在初期被察觉，往往是故障设备投入运行，直至故障扩大化才被发现处理，给系统运行造成了风险。另外，由于一些设备结构复杂、运动部件多，状态监测困难，维修还是主要依靠经验进行判断，缺乏数据支撑，维修难度大。而且在故障设备整修完毕后，将设备复位，只能用试车启动的方式，通过观察验证维修结果，没有专门的调试工具，缺乏有效的调试手段。尤其是当系统同时具有多个故障时，难以一次性排查清楚，造成反复拆装，工作效率低下。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，对煤矿井下排水系统进行实时故障诊断，并将诊断结果反馈给控制系统，作为规避风险的决策依据，提高系统的安全可靠性；维修后的设备重新投入系统运行时，该装置可以有针对性地控制系统设备分步动作调试，并监视参数，判断是否正常运行。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。
优选的，所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器，同时测量空间三个方向的位移变化加速度，全面准确反映关键设备部件的运动性质。
优选的，所述的红外热像仪为OPTRIS PI200双光路红外热像仪。
优选的，所述的控制器为ARM Cortex-A53处理器。
优选的，所述的I/O口为输入、输出、模拟量、数字量复用端口，通过软件设置工作模式。
优选的，所述的故障诊断软件平台为Labview。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过加速度传感器检测系统震动信号，通过红外热像仪捕捉系统各部分的热成像，通过音频传感器捕捉设备运行的噪声信号，通过有线或无线的方式传输给控制器，控制器通信读取排水系统控制核心PLC的状态数据，控制器与Labview综合分析得出诊断结果，诊断结果通过控制器传输给液晶屏和PLC，液晶屏显示故障信息，PLC根据故障类型和故障等级自动下达动作指令，执行相关安全应对方案。另外，可以通过Labview平台可以操纵PLC内部变量，进行系统分步调试，调试过程中依然实时进行故障诊断，以判断设备是否处于正常运行状态。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种煤矿井下排水系统故障诊断与调试装置，其特征在于：包括控制器、加速度传感器、红外热像仪、音频传感器和液晶屏；所述的控制器上固定安装有Zigbee接收模块、USB接口、RS232接口、RS485接口、TRS接口、网口和I/O复用端口，所述的加速度传感器与Zigbee发送模块相连，所述的Zigbee发送模块与Zigbee接收模块相连，所述的红外热像仪与USB接口相连，所述的音频传感器与TRS接口相连，所述液晶屏与RS232接口相连，所述的RS485接口与排水系统的控制核心PLC相连，所述的网口与装有故障诊断软件平台的PC相连。所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器，同时测量空间三个方向的位移变化加速度，全面准确反映关键设备部件的运动性质。所述的红外热像仪为OPTRIS PI200双光路红外热像仪。所述的控制器为ARM Cortex-A53处理器。所述的I/O口为输入、输出、模拟量、数字量复用端口，通过软件设置工作模式。所述的故障诊断软件平台为Labview。
本实用新型的故障诊断工作过程为：煤矿井下排水系统常见故障的重要特征是伴有异常的振动、噪音和局部温度上升，加速度传感器捕捉震动信号，通过Zigbee无线网络传输给控制器，红热摄像仪捕捉整个系统的热成像传输给控制器，音频传感器收集设备现场噪声信号传输给控制器，控制器通信读取排水系统控制核心PLC的状态数据，在控制器中先做第一层故障诊断分析处理，判断系统是否出现逻辑类故障，同时对实时热成像进行图像处理，判断设备是否出现局部温度过程等故障，另将加速度传感器、音频传感器数据传输给基于Labview软件的PC故障诊断平台，进行第二层故障诊断分析处理，Labview中存储有大量典型故障时的震动、声音特征信号，通过与这些典型故障特征信号进行比对，综合得出诊断结果，发现故障便将故障信息通过控制器传输给液晶屏进行显示，同时传递给PLC，PLC根据故障类型和故障等级进行处理，执行相应的安全应对方案，预防故障扩大和事故发生。
调试工作过程为：故障设备维修完毕，安装回系统进行调试时，使用Labview软件作为操作平台，进行分步操作调试。使用者通过Labview操作发出指令，传输给控制器，控制器通过RS485的接口与PLC进行通信，改变PLC内部的参数，实现对现场设备的操控。在调试过程中，加速度传感器、红外热像仪、音频传感器均正常工作，实时进行系统故障诊断，便于在调试过程中及时发现问题，实现了调试过程对系统的监测，提高调试的安全可靠性。其中，I/O复用端口，在调试过程中，可以通过修改控制器的程序，改变其用途，可以作为数字量或模拟量的输入、输出端口，连接相关设备对象，配合调试使用。