一種智能振動監測模塊的制作方法
【專利說明】
1、
技術領域
[0001]大型機械設備是冶金、石化、電力等關系到國計民生領域中的關鍵設備，實時監測這些機器的工作狀態對確保其安全運行有著重要的指導意義。本實用新型涉及一種旋轉機械和往復機械狀態監測系統，該系統包括系統框架、數據通訊背板和若干功能模塊，所述數據通訊背板安裝在框架內，設有通訊總線和若干與其連接的電子模塊插接槽位，所述各電子模塊分別插接在各自對應的槽位上并通過所述的系統總線相互通信連接，所述各電子模塊包括電源模塊、狀態監測模塊、通訊模塊、信號處理模塊、繼電器模塊、局放模塊和壓力脈動模塊。本實用新型是其中的智能振動信號監測模塊，可接受振動傳感器的輸入。
2、
【背景技術】
[0002]—般的振動監測模塊，通道密度低，測量類型較少，多數為單純的保護系統，無狀態監測功能，且結構復雜，在監測大型復雜機組時存在靈活性差、可靠性差、功能單一、安裝復雜、壽命短、無狀態監測功能等缺點。
3、【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于，提供一種智能振動監測模塊，包括傳感器供電電路、振動信號濾波電路、數字信號處理器、A/D轉換電路、D/A轉換電路、BNC Buffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報警邏輯電路；所述傳感器供電電路能夠為傳感器提供所需電源；所述數字信號處理器與A/D轉換電路連接，同時數字信號處理器還能夠提取振動信號的特征值，控制D/A轉換電路；每個模塊有四個通道，可接入四路傳感器輸入；信號來源可以ICP傳感器，磁電傳感器，也可以是LVDT傳感器，所述振動監測模塊根據軟件配置不同，自動選擇不同的傳感器類型；所述模塊有4個4-20mA電流輸出端與模塊的四個通道相對應；有四個BNC緩沖輸出端子，分別與智能振動監測模塊的四個通道對應，為其它數據采集系統提供原始的未經處理的信號；所述報警元件是若干報警用發光二極管、繼電器、報警用揚聲器和/或LED、IXD顯示器；所述智能振動監測模塊與其它模塊之間通過內部系統總線連接到一起；所述振動監測模塊可以輸出各通道的報警狀態信息，還可以通過倍增電路和旁路電路實現報警倍增和報警旁路；所述智能振動監測模塊有通信接口，與其它模塊之間通過內部系統總線連接到一起。
[0004]所述智能振動監測模塊具有較高通道密度、測量類型多樣，可以使用ICP傳感器、磁電傳感器或其它振動傳感器。針對上述現有技術狀況，本實用新型的目的在于，提供一種智能振動監測保護模塊，測量類型多樣，可以測量加速度、速度、位移以及低頻加速度、速度、位移。所述信號檢測電路具有較高的可靠性、靈活性并可以進行數字通信，可以使用在需要振動傳感器輸入的旋轉機械狀態監測系統。
[0005]智能振動監測模塊根據傳感器的類型，智能提供供電電壓。傳感器的輸出和接入所述智能振動監測模塊上的信號調理電路，所述信號調理電路送入多通道同步采樣的AD中，由FPGA和數字信號處理器進行特征值運算以及DA轉換。所述智能振動監測模塊具有LVDS通訊接口，通過該接口將原始振動信號傳輸給狀態監測模塊，所述智能振動監測模塊還具有繼電器干接點輸出功能及標準的4-20mA電流輸出。
4、【附圖說明】:
[0006]附圖1智能振動監測系統框圖；
[0007]附圖2智能振動監測系統機械結構圖。
[0008]附圖標記
[0009]1-數字信號處理單元2-冗余電源轉換電路
[0010]3-信號濾波電路4-BNC原始信號輸出電路
[0011]5-報警輸出電路6-離散信號輸入電路
[0012]7-電流輸出電路8-冗余通信接口電路
[0013]9-LVDS通訊電路10-LED指示燈
[0014]11-緩沖輸出端子
5、
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖1和圖2，詳細說明本實用新型所述的智能振動監測模塊的【具體實施方式】，但是不用來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]圖1為本實用新型的電路結構框圖，該電路由冗余電源轉換電路2、信號濾波電路
3、數字信號處理單元1、報警輸出電路5、BNC原始信號輸出電路4、離散信號輸入電路6、電流輸出電路7、冗余通信接口電路8、LVDS通訊電路9組成。
[0017]冗余電源轉換電路2支持冗余電源輸入，可以使用DC24V電源，也可以使用通用AC220V電源，輸出本實用新型的智能振動監測模塊電路正常工作所需的各種電壓。
[0018]信號濾波電路3包括濾波、隔離、放大電路；直流、交流信號通過放大電路、濾波電路將輸入電壓調整到適合所用微處理器的電壓范圍。
[0019]數字信號處理單元1對傳感器采集來的信號進行A/D轉換，提取特征值，并將特征值與報警點比較輸出報警信號，從而實現對所監測機械的保護，智能振動監測模塊前面板上有LED指示燈10用來顯示智能振動監測模塊的不同狀態。同時數字信號處理器控制D/A輸出和輸入信號相對應的4-20mA模擬量，可驅動高達750歐阻性負載。
[0020]智能振動監測模塊設有冗余通信接口電路8，通過系統總線與狀態監測模塊、通訊模塊、繼電器模塊進行通訊。
[0021]智能振動監測模塊設有LVDS通訊電路9，通過LVDS總線與狀態監測模塊傳遞數據。
[0022]智能振動監測模塊共有四個通道，可接入四路傳感器輸入，由FPGA和數字信號處理器1進行A/D采樣和邏輯控制。
[0023]智能振動監測模塊還有BNC原始信號輸出電路4，用于輸出原始的未經轉換的模擬信號，以保持信號的真實性，避免信息丟失，這些輸出可以供其它便攜式監控儀器使用。該電路輸出端有四個緩沖輸出端子11，分別與智能振動監測模塊的四個通道對應。
[0024]智能振動監測模塊可以通過通訊接口或硬件電路和繼電器模塊配合實現繼電器報警功能。本實用新型同現有技術相比，通道類型多，使用簡單，可靠性及穩定性高，可以應用于很多場合，如離心機、往復機、水輪機、汽輪機、風力發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪機、水栗等機械。
【主權項】
1.一種智能振動監測模塊，其特征在于包括傳感器供電電路、振動信號濾波電路、數字信號處理器、A/D轉換電路、D/A轉換電路、BNCBuffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報警邏輯電路； 所述傳感器供電電路能夠為傳感器提供所需電源； 所述數字信號處理器與A/D轉換電路連接，同時數字信號處理器還能夠提取振動信號的特征值，控制D/A轉換電路。2.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:每個模塊有四個通道，可接入四路傳感器輸入。3.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:信號來源可以ICP傳感器，磁電傳感器，也可以是LVDT傳感器，所述振動監測模塊根據軟件配置不同，自動選擇不同的傳感器類型。4.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:所述模塊有4個4-20mA電流輸出端與模塊的四個通道相對應。5.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:有四個BNC緩沖輸出端子，分別與該模塊的四個通道對應，為其它數據采集系統提供原始的未經處理的信號。6.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:所述報警元件是若干報警用發光二極管、繼電器、報警用揚聲器和/或LED、IXD顯示器。7.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:該模塊與其它模塊之間通過內部系統總線連接到一起。8.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:所述智能振動監測模塊可以輸出各通道的報警狀態信息，還可以通過倍增電路和旁路電路實現報警倍增和報警旁路。9.根據權利要求1所述的智能振動監測模塊，其特征在于:還包括通信接口，與其它模塊之間通過內部系統總線連接到一起。
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能振動監測模塊，主要解決了通道密度低，測量類型較少，它由傳感器供電電路、振動信號濾波電路、數字信號處理器、A/D轉換電路、D/A轉換電路、BNC？Buffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報警邏輯電路等部分組成。本實用新型可以測量加速度、速度、位移及往復機振動等，能應用于各種機械的振動監控，如離心機、往復機、水輪機、汽輪機、風力發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪機、水泵等機械。
【IPC分類】G01H11/02
【公開號】CN205015080
【申請號】CN201520455012
【發明人】劉丁有
【申請人】北京長城華瑞科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年6月30日