本发明专利技术适用于渣浆泵监控技术领域，提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统，包括：渣浆泵模型固液两相分析，通过两相分析来模拟渣浆泵的工作过程，进而获得泵内流过部位发生的变化以及泵内部颗粒的运动规律，为渣浆泵的故障预测提供帮助；渣浆泵数据的处理与分析，通过对传感器采集的渣浆泵数据进行处理与分析来完成故障的诊断与预测；搭建监控系统，完成监控系统功能模块设计，通过功能模块来实现对渣浆泵设备的监控。本发明专利技术可以在客户端实时显示渣浆泵设备的工作状态和环境参数，实现对渣浆泵设备的远程监控，同时能在设备发生故障前自动报警；可以让用户及时了解渣浆泵设备的状态信息，进而进行合适的选择或处理，提高渣浆泵的使用率。渣浆泵的使用率。渣浆泵的使用率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统
[0001]本专利技术属于渣浆泵监控
，尤其涉及一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统。
技术介绍
[0002]渣浆泵从物理学原理上讲属于离心泵的一种，从概念上讲指通过借助离心力的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械，将电能转换成介质的动能和势能的设备，主要适用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行业领域。目前，部分工厂采用人工检查的方式对渣浆泵设备进行定期的进行检查，记录泵的各项工作参数，但是人工检查存在消息的滞后性，而且由于设备工作的环境所以会存在一定的安全隐患。有些工厂采用布置现场总线的方式，通过RS485总线的方式实现对泵现场的监控，但是这种方式需要布置线路，布线困难，建设成本高，而且维护不方便，如果出现网络故障，难以短时间内排除，影响正常生产。目前，针对上述对泵运行状态的监控问题，没有非常好的解决方案。
[0003]渣浆泵主要用来输送固液两相浆液，在固液两相流中，固相颗粒与液相流体之间有着密切的联系，并且在运动中相互影响、相互制约。由于固体颗粒的存在还会改变原有流场的特性，对泵的外部特性以及过流部件的磨损也有非常重要的影响，因此要精确地描述固液两相流运动特性是非常有必要且意义重大。
[0004]物联网是一种“连接万物”的网络，是对传统互联网的延伸和拓展，通过识别感知和网络通信，将不同的信息传感设备与互联网相结合，形成了能够在各种场景下连接人、机、物的巨大网络。随着通信技术和互联网技术不断发展，物联网技术已经在工业、生活等领域得到广泛应用，智能家居、智慧工业、智慧物流、智慧城市等物联网应用与人们的距离越来越近。
[0005]通过分析物联网的发展以及泵设备健康监控的研究现状，可以了解到物联网在监控方面有着广泛应用，因此可以借助物联网搭建无线传感器网络来解决泵监控有线网络布线困难，维护不方便的难题，实现对渣浆泵的远程监控。借助物联网搭建一个监控系统来实现对渣浆泵设备的监控，具有十分重要的研究价值和现实意义。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法及系统，实时监控渣浆泵的状态，同时能在设备发生故障前自动报警，以此来解决泵监控有线网络布线困难，维护不方便的难题。
[0007]本专利技术第一方面提供了一种基于物联网的渣浆泵监控方法，包括如下步骤：S1：渣浆泵模型固液两相分析，通过两相分析来模拟渣浆泵的工作过程；S2：渣浆泵数据的处理与分析，通过对传感器采集的渣浆泵数据进行处理与分析来完成故障的诊断与预测；S3：搭建监控系统，完成监控系统功能模块设计，通过功能模块来实现对渣浆泵设
备的监控。
[0008]进一步地，渣浆泵模型固液两相分析，使用solidworks建模软件建立渣浆泵模型，然后对建立好的模型进行轻量化、划分网格等预处理；处理后的模型分别导入EDEM和FLUENT中，对泵内颗粒的运动和其内部流场进行数值模拟，得到泵内颗粒的运动规律和泵内的压力分布、速度分布、固相浓度分布等流场信息；通过API接口建立EDEM和FLUENT之间的联系，通过EDEM
‑
FLUENT的耦合获得泵内流过部位发生的变化以及泵内部颗粒的运动规律，为渣浆泵的故障预测提供帮助；模拟时使用到的流速、进出口压力、叶轮转速等参数，要和渣浆泵设备工作时的参数保持一致，以此来保证模拟出的结果具有参考意义。
[0009]进一步地，渣浆泵数据的处理与分析，对设备正常工作和发生常见故障不同工作状态下的数据进行采集，然后进行数据降噪、时域分析、频域分析等预处理；预处理后的数据再经过经验模态分解、小波变化等算法处理，提取出数据信号中的特征信号；对设备正常工作时的特征信号与设备发生常见故障时的特征信号进行对比分析，同时利用深度学习等算法处理数据，进而推测出设备所将要或者已经发生但不明显的故障，完成渣浆泵设备的故障诊断与预测。
[0010]进一步地，搭建监控系统，完成系统功能模块设计，根据监控系统所监控的温度、压力、转速、振动等数据对象选择温度传感器、压力传感器、扭矩转速传感器、加速度传感器等相应的传感器，进行设备的数据采集；建立数据传输的网络，通过建立渣浆泵设备、传感器、ZigBee网络中的终端节点、路由器节点、协调器节点、网关和物联网平台之间的联系来建立局域网，把采集的设备数据信号传输到云平台进行处理与分析；完成监控界面的功能模块来实现数据的存储、处理和故障的报警等功能。
[0011]本专利技术第二方面提供了一种基于物联网的渣浆泵监控系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据显示模块、故障预测模块、故障报警模块、数据存储模块、服务器模块、用户登录模块；所述数据采集模块主要由温度传感器、压力传感器、扭矩转速传感器、加速度传感器等组成，进行渣浆泵工作时设备的数据采集工作；所述数据传输模块主要由ZigBee 网络中的终端节点、路由器、协调器、嵌入式网关等组成，传感器成功采集的数据由控制终端通过ZigBee无线通信网络上传至网关；网关进行数据处理后能够按照制定的通信协议通过无线通信将数据转发至远程监控平台；终端节点主要负责无线网络数据的采集；路由器主要负责无线网络数据的路由；协调器主要负责无线网络的建立和维护；所述数据处理模块主要是采用小波包络谱分析、经验模态分解等算法提取出数据信号中的特征信号；所述数据显示模块主要是对监测的设备参数的状态以及采集的数据经过处理后提取出的特征信号进行显示；所述故障预测模块主要把处理后的数据经过深度学习等算法处理，推测出设备所将要或者已经发生但不明显的故障，完成设备的故障诊断与预测；所述故障报警模块主要通过设置所监测的各个参数阈值来区分监控的参数是否处于健康状态，将采集的信号通过与系统界面设定的参数的阈值进行比对，当监测的参数超过阈值时系统会通过云平台发送警报，电子邮件和文本消息；所述数据存储模块主要有SQL数据库组成，用来存储所监测的渣浆泵设备各部件信息详细数据、设备历史故障信息、用户管理信息等；所述服务器模块主要用来完成服务器与客户端、网关之间的数据交互；服务器与客户端之间的通信采用SpringBoot框架进行开发设计，由客户端通过HTTP协议中的GET/POST请求方式向服务器发送请求，服务器根据不同的请求调用相关业务逻辑，将处理的结果反馈至客户
端；服务器与嵌入式网关之间的通信使用同步非阻塞模型；所述用户登录模块包括PC端和手机端，用户通过PC端或手机端可以对监控的环境参数进行随时、随地的查看，也可以完成现场环境报警信息的及时接收以及有效查看。
[0012]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是本专利技术实施例通过渣浆泵模型固液两相分析，获得泵内流过部位发生的变化以及泵内部颗粒的运动规律，为渣浆泵的故障预测提供帮助，通过对传感器采集的渣浆泵数据进行处理与分析来完成故障的诊断与预测，通过搭建监控系统，完成监控系统功能模块设计，进而来实现对渣浆泵设备的监控。本专利技术可以在客户端实时显示渣浆泵设备的工作状态和环境参数，实现对渣浆泵设备的远程监控，同时能在设备发生故本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：渣浆泵模型固液两相分析，通过两相分析来模拟渣浆泵的工作过程；S2：渣浆泵数据的处理与分析，通过对传感器采集的渣浆泵数据进行处理与分析来完成故障的诊断与预测；S3：搭建监控系统，完成监控系统功能模块设计，通过功能模块来实现对渣浆泵设备的监控。2.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：渣浆泵模型固液两相分析，使用solidworks建模软件建立渣浆泵模型，然后对建立好的模型进行轻量化、划分网格等预处理；处理后的模型分别导入EDEM和FLUENT中，对泵内颗粒的运动和其内部流场进行数值模拟，得到泵内颗粒的运动规律和泵内的压力分布、速度分布、固相浓度分布等流场信息；通过API接口建立EDEM和FLUENT之间的联系，通过EDEM
‑
FLUENT的耦合获得泵内流过部位发生的变化以及泵内部颗粒的运动规律，为渣浆泵的故障预测提供帮助；模拟时使用到的流速、进出口压力、叶轮转速等参数，要和渣浆泵设备工作时的参数保持一致，以此来保证模拟出的结果具有参考意义。3.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：渣浆泵数据的处理与分析，对设备正常工作和发生常见故障不同工作状态下的数据进行采集，然后进行数据降噪、时域分析、频域分析等预处理；预处理后的数据再经过经验模态分解、小波变化等算法处理，提取出数据信号中的特征信号；对设备正常工作时的特征信号与设备发生常见故障时的特征信号进行对比分析，同时利用深度学习等算法处理数据，进而推测出设备所将要或者已经发生但不明显的故障，完成渣浆泵设备的故障诊断与预测。4.根据权利要求1所述的基于物联网的渣浆泵监控方法，其特征在于：搭建监控系统，完成系统功能模块设计，根据监控系统所监控的温度、压力、转速、振动等数据对象选择温度传感器、压力传感器、扭矩转速传感器、加速度传感器等相应的传感器，进行设备的数据采集；建立数据传输的网络，通过建立渣浆泵设备、传感器、ZigBee网络中的终端节点、路由器节点、协调器节点、网关和物联网平台之间的联系来建立局域网，把采集的设备数据信号传输到云平台进行处理与分析；完成监控界面的功能...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢天祥，赵月静，秦志英，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。