一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，有助于降低旋转机械设备的维修成本，提高设备的使用效率。所述系统包括：传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、故障诊断中心及健康状态评估中心；所述模数转换模块，用于将传感器组采集到的旋转机械设备的状态信息进行模数转换；所述数据库，用于存储旋转机械设备的基本信息、状态监测信息、故障诊断结果及健康状态信息；所述控制器，用于生成旋转机械设备状态的状态监测信息；所述监控中心，用于显示状态监测信息；所述故障诊断中心，用于诊断旋转机械设备的潜在故障；所述健康状态评估中心，用于评估旋转机械设备的健康状态。本实用新型专利技术适用于火电厂监控技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及火电厂监控
，特别是指一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统。
技术介绍
由于火电厂旋转机械设备多为复杂的多变量耦合系统，随着旋转机械设备运行时间和运行环境的改变，旋转机械设备的动态性能也在随时发生变化，为了确保火电厂旋转机械设备的安全运行，如何准确了解当前旋转机械设备的运行状态、实际性能、健康状况、未来寿命是实现旋转机械设备健康管理的关键。旋转机械设备的健康问题早就引起人们的关注，旋转机械设备健康管理的研究工作也一直在进行之中，目前，我国已有不少企业采用旋转机械设备健康管理。但是，实施效果并不是很理想，与期望值有一定的差距，总体看来，投入产出比、性能价格比都不很理想。究其主要原因是现有的设备健康管理系统的功能不够完善和实用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，以解决现有技术所存在的设备健康管理系统的功能不够完善和实用的问题。为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，包括：传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、故障诊断中心及健康状态评估中心；所述传感器组，用于采集旋转机械设备的状态信息及键相信号；所述模数转换模块，用于根据采集到的键相信号的频率，对采集到的旋转 机械设备的状态信息进行同步采样，并将采样后的旋转机械设备的状态信息进行模数转换；所述数据库，用于存储旋转机械设备的基本信息、状态监测信息、故障诊断结果及健康状态信息；所述控制器，用于与所述模数转换模块相连，接收所述模数转换模块输出的经过根据模数转换后的旋转机械设备的状态信息，并输出所述生成旋转机械设备状态的状态监测信息，还并将所述状态监测信息存储至数据库中；所述监控中心，用于显示旋转机械设备的状态监测信息；所述故障诊断中心，用于与所述数据库相连，根据读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息，诊断并输出所述旋转机械设备的潜在故障；所述健康状态评估中心，用于与所述数据库相连，根据读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息及故障诊断结果，评估并输出所述旋转机械设备的健康状态。可选地，所述模数转换模块包括：模数转换器和模数转换控制电路；所述模数转换控制电路，用于启动模数转换器进行模数转换，当模数转换器各个通道对采集的旋转机械设备的状态信息进行模数转换后，向控制器发出中断请求通知控制器读取模数转换后的旋转机械设备的状态信息；所述模数转换器：用于对旋转机械设备的至少一路状态信息进行同步采样，并对采样后所述状态信息进行模数转换。可选地，所述模数转换器的每个采样通道都包括采样保持器，所述采样保持器，用于保证每个采样通道采集的为同一时刻的旋转机械设备的状态信息。可选地，所述模数转换控制电路包括：键相信号隔直平移电路、键相信号整形电路、锁相环倍频电路及采样点控制电路；所述采样点控制电路，用于根据采集到的键相信号的频率，确定一个周期的采样点N；所述键相信号隔直平移电路，用于将采集到的键相信号进行隔直平移，并将隔直平移后的键相信号接入键相信号整形电路；所述键相信号整形电路，用于将接入的隔直平移后的键相信号进行整形，并将输出的整形后的键相信号接入锁相环倍频电路；所述锁相环倍频电路，用于根据已确定一个周期的采样点N，将接入的整形后的键相信号作N倍频处理、相位差不变，N倍频后的键相信号作为所述模数转换器的启动信号。可选地，所述控制器，还用于根据模数转换控制电路发来的中断请求，依次读取模数转换器各个通道的模数转换值，生成旋转机械设备状态的状态监测信息并将所述状态监测信息存储至数据库中，还用于根据监控中心发送的HTTP请求消息，从数据库中读取相应的信息，并以网页的形式发送至监控中心。可选地，所述数据库包括：基本信息数据库、状态监测数据库、故障诊断数据库及健康评估数据库，其中，所述状态监测数据库包括：稳态数据库和瞬态数据库；所述稳态数据库，用于存储控制器发来的旋转机械设备稳态运行状态下的监测信息；所述瞬态数据库，用于存储控制器发来的旋转机械设备启停时刻的监测信息；所述基本信息数据库，用于存储旋转机械设备的基本信息，所述基本信息包括：设备制造商提供的设备的可靠性、维修性、保障性信息，设备编号、设备名称和/或型号规格；所述故障诊断数据库，用于存储故障诊断中心输出的旋转机械设备的潜在故障诊断结果；所述健康评估数据库，用于存储健康状态评估中心输出的旋转机械设备的健康状态信息。可选地，所述系统还包括：FTP服务器，用于根据监控中心发送的文件下载请求，从数据库中读取相应文件，实现监测文件下载；所述监控中心包括：本地监控中心和远程监控中心；所述本地监控中心通过厂内局域网与所述控制器或FTP服务器通信；所述远程监控中心通过厂内局域网连接因特网或广域网，并通过所述因特网或广域网与所述控制器或FTP服务器通信。可选地，所述系统还包括：电源模块，用于为所述传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、FTP服务器、故障诊断中心及健康状态评估中心提供工作电压。本技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过传感器组采集旋转机械设备的状态信息及键相信号，所述传感器组包括至少1个传感器，分布在各个预设的监测点，再通过模数转换模块根据采集到的键相信号的频率，对采集到的旋转机械设备的状态信息进行同步采样，同时将采样后的旋转机械设备的状态信息进行模数转换，再通过控制器根据模数转换后的旋转机械设备的状态信息，生成旋转机械设备状态的状态监测信息并将所述状态监测信息发布至监控中心同时存储至数据库中，还通过故障诊断中心诊断旋转机械设备的潜在故障，以及通过健康状态评估中心评估旋转机械设备的健康状态。这样，通过分布在不同监测点的传感器采集旋转机械设备的状态信息形成分布式，再结合数据库中存储的旋转机械设备的基础信息，对旋转机械设备的健康状态进行评估，同时对诊断的旋转机械设备的潜在故障确定合理的维修时间，使得在故障发生前能够得到维修，在保障旋转机械设备可靠度的前提下最大限度地降低整个设备系统的维修成本，减少维护工作量，提高设备维护的工作效率和设备使用效率。附图说明图1为本技术实施例提供的基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的AD7874的结构示意图；图3为本技术实施例提供的同步整周期采样原理图；图4为本技术实施例提供的锁相环倍频电路原理图；图5为本技术实施例提供的AD7874的电路原理图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本技术针对现有的设备健康管理系统的功能不够完善和实用的问题，提供一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统。实施例一参看图1所示，本技术实施例提供的基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，包括：传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、故障诊断中心及健康状态评估中心；所述传感器组，用于采集旋转机械设备的状态信息及键相信号；所述模数转换模块，用于根据采集到的键相信号的频率，对采集到的旋转机械设备的状态信息进行同步采样，并将采样后的旋转机械设备的状态信息进行模数转换；所述数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，其特征在于，包括：传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、故障诊断中心及健康状态评估中心；所述传感器组，用于采集旋转机械设备的状态信息及键相信号；所述模数转换模块，用于根据采集到的键相信号的频率，对采集到的旋转机械设备的状态信息进行同步采样，并将采样后的旋转机械设备的状态信息进行模数转换；所述数据库，用于存储旋转机械设备的基本信息、状态监测信息、故障诊断结果及健康状态信息；所述控制器，用于与所述模数转换模块相连，接收所述模数转换模块输出的经过模数转换后的旋转机械设备的状态信息，并输出所述旋转机械设备状态的状态监测信息，还将所述状态监测信息存储至数据库中；所述监控中心，用于显示旋转机械设备的状态监测信息；所述故障诊断中心，用于与所述数据库相连，读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息，并输出所述旋转机械设备的潜在故障；所述健康状态评估中心，用于与所述数据库相连，读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息及故障诊断结果，并输出所述旋转机械设备的健康状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的火电厂旋转机械健康管理系统，其特征在于，包括：传感器组、模数转换模块、控制器、数据库、监控中心、故障诊断中心及健康状态评估中心；所述传感器组，用于采集旋转机械设备的状态信息及键相信号；所述模数转换模块，用于根据采集到的键相信号的频率，对采集到的旋转机械设备的状态信息进行同步采样，并将采样后的旋转机械设备的状态信息进行模数转换；所述数据库，用于存储旋转机械设备的基本信息、状态监测信息、故障诊断结果及健康状态信息；所述控制器，用于与所述模数转换模块相连，接收所述模数转换模块输出的经过模数转换后的旋转机械设备的状态信息，并输出所述旋转机械设备状态的状态监测信息，还将所述状态监测信息存储至数据库中；所述监控中心，用于显示旋转机械设备的状态监测信息；所述故障诊断中心，用于与所述数据库相连，读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息，并输出所述旋转机械设备的潜在故障；所述健康状态评估中心，用于与所述数据库相连，读取所述数据库中存储的旋转机械设备的基本信息、状态监测信息及故障诊断结果，并输出所述旋转机械设备的健康状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模数转换模块包括：模数转换器和模数转换控制电路；所述模数转换控制电路，用于启动模数转换器进行模数转换，当模数转换器各个通道对采集的旋转机械设备的状态信息进行模数转换后，向控制器发出中断请求通知控制器读取模数转换后的旋转机械设备的状态信息；所述模数转换器：用于对旋转机械设备的至少一路状态信息进行同步采样，并对采样后所述状态信息进行模数转换。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模数转换器的每个采 样通道都包括采样保持器，所述采样保持器，用于保证每个采样通道采集的为同一时刻的旋转机械设备的状态信息。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模数转换控制电路包括：键相信号隔直平移电路、键相信号整形电路、锁相环倍频电路及采样点控制电路；所述采样点控制电路，用于根据采集到的键相信号的频率，确定一个周期的采样点N；所述键相信号隔直平移电路，用于将采集到的键相信号进行隔直平...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋维，刘冰，李海波，刘海军，罗少春，颜舒淮，陈多习，
申请(专利权)人：大唐淮南洛河发电厂，中国水利电力物资华南公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34