皮带输送机旋转设备智能运维系统

652 编辑：中冶有色技术网来源：宝武装备智能科技有限公司

2024-01-05 15:45:13

权利要求书： 1.一种皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:本系统包括振动传感器、温度传感器、电流传感器、信息采集单元、智能运维服务器和数据库服务器，所述振动传感器和温度传感器分别设于皮带输送机的驱动电机、减速箱和辊筒的轴承座，分别采集轴承座的振动信号和温度信号，所述电流传感器采集皮带输送机的驱动电机运行电流信号，所述振动传感器、温度传感器和电流传感器采集的信号传输至所述信息采集单元，所述信息采集单元对接收的信息处理后分别传输至所述智能运维服务器和数据库服务器，所述数据库服务器存储接收的信息数据，所述智能运维服务器对接收的信息进行分析诊断处理，并按预置的阈值报警规则分别给出驱动电机异常预警和辊筒温度异常预警。

2.根据权利要求1所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:本系统还包括互联网发布服务器及远程终端，所述互联网发布服务器通讯连接所述智能运维服务器和数据库服务器，并将所述智能运维服务器的分析诊断结果进行信息展示和推送，显示和比较皮带输送机驱动电机运行电流、轴承座振动信号和温度信号的历史数据，所述远程终端与互联网发布服务器之间无线通讯连接，所述远程终端通过网页图形界面或手机客户端APP在线查看所述互联网发布服务器展示的信息、接收所述互联网发布服务器推送的维修指令。

3.根据权利要求1或2所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:所述智能运维服务器预置的阈值报警规则对振动、温度、电流报警指标进行多级隐性固定门限设置，以及持续时间或次数设置，依据门限设置以及持续时间或次数设置，对驱动电机异常和辊筒温度异常指标进行实时监控。

4.根据权利要求3所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:所述驱动电机异常指标实时监控包括电机驱动不平衡故障、电机过载故障和电机三相电流不平衡故障，皮带输送机中任何一台驱动电机电流与其余驱动电机电流均值偏差的绝对值≥15%，并持续3S，给出电机驱动不平衡预警；任何一台驱动电机的电流实际值≥1.1倍的电机额定电流，并持续10S，给出电机过载预警，条件是启动信号延迟2分钟；任何一台驱动电机的最大电流减最小电流后除以最大电流≥10%，给出电机三相电流不平衡预警。

5.根据权利要求3所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:所述辊筒温度异常指标实时监控包括皮带输送机中任何一个辊筒左右侧轴承温度的绝对差值≥5℃，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；设定辊筒左右侧轴承温度阈值，任何一个辊筒左右侧轴承温度≥阈值，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；将所有辊筒轴承温度取均值,任何一个辊筒轴承温度与均值的绝对差值≥15%，并持续3S，给出辊筒温度异常预警。

6.根据权利要求3所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:所述驱动电机异常指标实时监控包括减速机轴承或电机轴承振动值异常预警和振动增加趋势预警，根据振动传感器采集的数据，以三个月振动速度历史数据均值+方差作为阈值基准值，设定轴承振动阈值，任何轴承振动≥2～2.5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常警告预警，任何轴承振动≥4～5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常危险预警；在振动速度有效值数据均值大于2.8mm/s条件下，周期增幅大于20%～30%，给出轴承振动增加趋势预警。

7.根据权利要求6所述的皮带输送机旋转设备智能运维系统，其特征在于:在三个月历史数据内滤除振动速度小于0.2mm/s的数据。

说明书：皮带输送机旋转设备智能运维系统技术领域[0001] 本发明涉及设备监测与诊断技术领域，尤其涉及一种皮带输送机旋转设备智能运维系统。背景技术[0002] 皮带输送机主要是以输送带作为牵引和承载构件,通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备，输送带绕经传动辊筒和尾部辊筒形成载物环形带，上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传动辊筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和输送带一起运动。

[0003] 皮带输送机主要由驱动装置、机架、传动辊筒、改向辊筒、输送带、张紧装置、托辊等组成。其主要旋转设备为电机、减速机和滚筒。由于现场环境恶劣、温度高、粉尘大，且旋转设备本体检查困难，设备状态把握难度大，一旦出现故障，将影响物流的通畅，也可能会发生严重的安全生产事故。[0004] 目前，设备人员定期进行旋转设备检查时，基本采用五感的方式进行判断，其精度低，工作量大，不利于长期设备管理，无法及时发现设备存在的隐患与缺陷，也与提倡的设备智能化管理相悖。[0005] 目前，旋转设备状态在线监测、报警系统是一种技术发展趋势。在国内钢铁企业尚无此类结合工艺信号的旋转设备状态综合在线监测以及预警系统。发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种皮带输送机旋转设备智能运维系统，本系统克服传统旋转设备状态在线监测以及预警的缺陷，将皮带输送机典型机械轴承损坏、辊筒过温等问题能在设备运行中预测,从而减少旋转设备的损坏率,降低皮带运输机运行成本,提高皮带运输机运行的可靠性和效率。[0007] 为解决上述技术问题，本发明皮带输送机旋转设备智能运维系统包括振动传感器、温度传感器、电流传感器、信息采集单元、智能运维服务器和数据库服务器，所述振动传感器和温度传感器分别设于皮带输送机的驱动电机、减速箱和辊筒的轴承座，分别采集轴承座的振动信号和温度信号，所述电流传感器采集皮带输送机的驱动电机运行电流信号，所述振动传感器、温度传感器和电流传感器采集的信号传输至所述信息采集单元，所述信息采集单元对接收的信息处理后分别传输至所述智能运维服务器和数据库服务器，所述数据库服务器存储接收的信息数据，所述智能运维服务器对接收的信息进行分析诊断处理，并按预置的阈值报警规则分别给出驱动电机异常预警和辊筒温度异常预警。[0008] 进一步，本系统还包括互联网发布服务器及远程终端，所述互联网发布服务器通讯连接所述智能运维服务器和数据库服务器，并将所述智能运维服务器的分析诊断结果进行信息展示和推送，显示和比较皮带输送机驱动电机运行电流、轴承座振动信号和温度信号的历史数据，所述远程终端与互联网发布服务器之间无线通讯连接，所述远程终端通过网页图形界面或手机客户端APP在线查看所述互联网发布服务器展示的信息、接收所述互联网发布服务器推送的维修指令。[0009] 进一步，所述智能运维服务器预置的阈值报警规则对振动、温度、电流报警指标进行多级隐性固定门限设置，以及持续时间或次数设置，依据门限设置以及持续时间或次数设置，对驱动电机异常和辊筒温度异常指标进行实时监控。[0010] 进一步，所述驱动电机异常指标实时监控包括电机驱动不平衡故障、电机过载故障和电机三相电流不平衡故障，皮带输送机中任何一台驱动电机电流与其余驱动电机电流均值偏差的绝对值≥15%，并持续3S，给出电机驱动不平衡预警；任何一台驱动电机的电流实际值≥1.1倍的电机额定电流，并持续10S，给出电机过载预警，条件是启动信号延迟2分钟；任何一台驱动电机的最大电流减最小电流后除以最大电流≥10%，给出电机三相电流不平衡预警。[0011] 进一步，所述辊筒温度异常指标实时监控包括皮带输送机中任何一个辊筒左右侧轴承温度的绝对差值≥5℃，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；设定辊筒左右侧轴承温度阈值，任何一个辊筒左右侧轴承温度≥阈值，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；将所有辊筒轴承温度取均值,任何一个辊筒轴承温度与均值的绝对差值≥15%，并持续3S，给出辊筒温度异常预警。[0012] 进一步，所述驱动电机异常指标实时监控包括减速机轴承或电机轴承振动值异常预警和振动增加趋势预警，根据振动传感器采集的数据，以三个月振动速度历史数据均值+方差作为阈值基准值，设定轴承振动阈值，任何轴承振动≥2～2.5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常警告预警，任何轴承振动≥4～5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常危险预警；在振动速度有效值数据均值大于2.8mm/s条件下，周期增幅大于20%～30%，给出轴承振动增加趋势预警。[0013] 进一步，在三个月历史数据内滤除振动速度小于0.2mm/s的数据。[0014] 由于本发明皮带输送机旋转设备智能运维系统采用了上述技术方案，即本系统将振动传感器和温度传感器分别设于皮带输送机的驱动电机、减速箱和辊筒的轴承座，分别采集轴承座的振动信号和温度信号，电流传感器采集皮带输送机的驱动电机运行电流信号，振动传感器、温度传感器和电流传感器采集的信号传输至信息采集单元，信息采集单元对接收的信息处理后分别传输至智能运维服务器和数据库服务器，数据库服务器存储接收的信息数据，智能运维服务器对接收的信息进行分析诊断处理，并按预置的阈值报警规则分别给出驱动电机异常预警和辊筒温度异常预警。本系统克服传统旋转设备状态在线监测以及预警的缺陷，将皮带输送机典型机械轴承损坏、辊筒过温等问题能在设备运行中预测,从而减少旋转设备的损坏率,降低皮带运输机运行成本,提高皮带运输机运行的可靠性和效率。附图说明[0015] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：图1为本发明皮带输送机旋转设备智能运维系统原理框图。

具体实施方式[0016] 实施例如图1所示，本发明皮带输送机旋转设备智能运维系统包括振动传感器、温度传感器、电流传感器、信息采集单元、智能运维服务器和数据库服务器，所述振动传感器和温度传感器分别设于皮带输送机的驱动电机、减速箱和辊筒的轴承座，分别采集轴承座的振动信号和温度信号，所述电流传感器采集皮带输送机的驱动电机运行电流信号，所述振动传感器、温度传感器和电流传感器采集的信号传输至所述信息采集单元，所述信息采集单元对接收的信息处理后分别传输至所述智能运维服务器和数据库服务器，所述数据库服务器存储接收的信息数据，所述智能运维服务器对接收的信息进行分析诊断处理，并按预置的阈值报警规则分别给出驱动电机异常预警和辊筒温度异常预警。[0017] 优选的，本系统还包括互联网发布服务器及远程终端，所述互联网发布服务器通讯连接所述智能运维服务器和数据库服务器，并将所述智能运维服务器的分析诊断结果进行信息展示和推送，显示和比较皮带输送机驱动电机运行电流、轴承座振动信号和温度信号的历史数据，所述远程终端与互联网发布服务器之间无线通讯连接，所述远程终端通过网页图形界面或手机客户端APP在线查看所述互联网发布服务器展示的信息、接收所述互联网发布服务器推送的维修指令。[0018] 优选的，所述智能运维服务器预置的阈值报警规则对振动、温度、电流报警指标进行多级隐性固定门限设置，以及持续时间或次数设置，依据门限设置以及持续时间或次数设置，对驱动电机异常和辊筒温度异常指标进行实时监控。[0019] 优选的，所述驱动电机异常指标实时监控包括电机驱动不平衡故障、电机过载故障和电机三相电流不平衡故障，皮带输送机中任何一台驱动电机电流与其余驱动电机电流均值偏差的绝对值≥15%，并持续3S，给出电机驱动不平衡预警；任何一台驱动电机的电流实际值≥1.1倍的电机额定电流，并持续10S，给出电机过载预警，条件是启动信号延迟2分钟；任何一台驱动电机的最大电流减最小电流后除以最大电流≥10%，给出电机三相电流不平衡预警。[0020] 优选的，所述辊筒温度异常指标实时监控包括皮带输送机中任何一个辊筒左右侧轴承温度的绝对差值≥5℃，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；设定辊筒左右侧轴承温度阈值，任何一个辊筒左右侧轴承温度≥阈值，并持续3S，给出辊筒温度异常预警；将所有辊筒轴承温度取均值,任何一个辊筒轴承温度与均值的绝对差值≥15%，并持续3S，给出辊筒温度异常预警。[0021] 优选的，所述驱动电机异常指标实时监控包括减速机轴承或电机轴承振动值异常预警和振动增加趋势预警，根据振动传感器采集的数据，以三个月振动速度历史数据均值+方差作为阈值基准值，设定轴承振动阈值（同时兼顾国家标准），任何轴承振动≥2～2.5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常警告预警，任何轴承振动≥4～5倍阈值，并持续3S，给出轴承振动值异常危险预警；在振动速度有效值数据均值大于2.8mm/s条件下，周期增幅大于20%～30%，给出轴承振动增加趋势预警。[0022] 优选的，在三个月历史数据内滤除振动速度小于0.2mm/s的数据。[0023] 本系统采用三电一体化（EIC）技术，系统主要包括信息采集和运维中心，主要针对旋转设备（电机、减速机、辊筒）异常预警，运维中心预置阈值报警规则根据在线采集旋转设备的振动、温度、电流等信号进行分析诊断处理，通过阈值报警规实现旋转设备状态的精准诊断与监控。如果存在异常，给出异常预警，同时将异常数据发送给互联网发布服务器并推送至远程终端，下发维修指令，同时为检修人员提供异常位置的快速定位依据。本系统能及时准确地发现设备异常，诊断异常类型，并及时通知业主，减少了皮带输送机的运维成本，提高了运维效率。