一种智能电机监测控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及设备监测技术领域，尤其涉及一种智能电机监测控制系统。


背景技术：

2.电机运行效率在实际生产中对生产结果产出具有很高的经济意义，电机运行方式的优化、运行效率和功耗监测等问题越来越受到重视，电机故障不仅影响工业生产，也容易引起火灾甚至危及人生安全，传统辅机控制系统电机检测和电机多采用plc分开控制，存在数据真实性无法保证；且在点检过程容易出现谎检、漏检、失检现象，数据有效性和全面性也无法保证，无法得到电机的真实的性能状态，使作业人员准确对设备进行评估，从而最大限度的提高设备的运行水平；且数据无法有效的保存、积累和共享，无法预见机械设备早期潜在故障，容易导致设备故障的产生，无法在故障停机后查找电机的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种智能电机监测控制系统，解决了如何准确且快速的对电机进行监测与控制，进行电机故障预报警，从而提高电机运行可靠性的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种智能电机监测控制系统，其中，所述智能电机监测控制系统包括：设备层、智能控制层和显示层；所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述智能控制层分别与所述采集单元和显示层连接；
5.所述采集单元用于监测电机的运行数据；
6.所述智能控制层用于收集并存储所述采集单元上传的运行数据，对电机异常情况进行预报警和/或实时响应停机，以及实时调节电机的运行频率；
7.所述显示层用于实时显示设备层的运行状态。
8.优选方案之一，所述采集单元包括震动传感器，所述震动传感器安装于电机外壳内侧，所述震动传感器用于采集电机的震动频率。
9.优选方案之一，所述采集单元包括温度传感器，所述温度传感器安装于电机外壳表面，所述温度传感器用于采集电机的运行温度。
10.优选方案之一，所述采集单元包括位移传感器，所述位移传感器安装于电机定子的中部，所述位移传感器用于采集电机的偏移量。
11.优选方案之一，所述采集单元包括转速传感器，所述转速传感器安装于电机转子的前端，所述转速传感器用于采集电机的转速。
12.优选方案之一，所述采集单元还包括水位传感器、液位传感器和压力传感器；
13.所述水位传感器用于采集与电机连接的管道内的水位数据；
14.所述液位传感器用于采集与电机连接的管道内的液位数据；
15.所述压力传感器用于采集与电机连接的管道内的压力值。
16.优选方案之一，所述智能控制层包括采集控制单元、电机控制单元和预警单元；所述采集控制单元分别与所述震动传感器、温度传感器、位移传感器和转速传感器连接；所述
电机控制单元分别与所述水位传感器、液位传感器和压力传感器连接；所述预警单元与所述采集控制单元连接。
17.优选方案之一，所述采集控制单元包括震动采集电路、温度采集电路、位移采集电路和转速采集电路。
18.优选方案之一，所述电机控制单元包括电机控制电路，所述电机控制电路用于根据采集的管道内的水位、液位和压力，对电机进行实时调频。
19.优选方案之一，所述智能电机检测控制系统还包括远程监控终端，所述远程监控终端与所述智能控制层通过tcp/ip的方式通信连接。
20.本实用新型的上述技术方案中，该智能电机监测控制系统包括设备层、智能控制层和显示层；所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述智能控制层分别与所述采集单元和显示层连接；所述采集单元用于监测电机的运行数据；所述智能控制层用于收集并存储所述采集单元上传的运行数据，对电机异常情况进行预报警和/或实时响应停机，以及实时调节电机的运行频率；所述显示层用于实时显示设备层的运行状态。本实用新型解决了如何准确且快速的对电机进行监测与控制，进行电机故障预报警，从而提高电机运行可靠性的问题。
21.本实用新型中，通过采集单元实时采集电机在各运行时间的震动频率、运行温度、偏移量和转速，实时检测电机的运行数据，并通过预警单元对电机异常情况进行声光预报警以及在1s内实时响应停机，
22.本实用新型中，通过监控与电机连接的管道的水流量情况，对电机实时调频控制，达到节能的效果。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例一种智能电机监测控制系统的结构示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称1设备层2智能控制层3显示层4远程监控终端11电机12采集单元21采集控制单元22电机控制单元23预警单元
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案
进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
31.并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
32.参见图1，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种智能电机监测控制系统，其中，所述智能电机监测控制系统包括：设备层、智能控制层和显示层；所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述智能控制层分别与所述采集单元和显示层连接；所述采集单元用于监测电机的运行数据；所述智能控制层用于收集并存储所述采集单元上传的运行数据，对电机异常情况进行预报警和/或实时响应停机，以及实时调节电机的运行频率；所述显示层用于实时显示设备层的运行状态。
33.具体地，在本实施例中，所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述采集单元包括震动传感器，所述震动传感器安装于所述电机外壳内侧，所述震动传感器用于采集电机的震动频率；所述采集控制单元包括震动采集电路，所述震动采集电路与所述震动传感器连接，所述震动采集电路用于接收所述震动传感器采集的电机的震动频率，并将接收到的所述震动频率从模拟量转换成数字量，可通过显示层对电机的所述震动频率进行显示。
34.具体地，在本实施例中，所述采集单元包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述电机外壳表面，所述温度传感器用于采集电机的运行温度；所述采集控制单元包括温度采集电路，所述温度采集电路与所述震动传感器连接，所述温度采集电路用于接收所述温度传感器采集的电机的运行温度，并将接收的所述运行温度从模拟量转换成数字量，可通过显示层对电机的所述运行温度进行显示。
35.具体地，在本实施例中，所述采集单元包括位移传感器，所述位移传感器安装于电机定子的中部，所述位移传感器用于采集电机的偏移量；所述采集控制单元包括位移采集电路，所述位移采集电路与所述震动传感器连接，所述位移采集电路用于接收所述温度传感器采集的电机的偏移量，并将接收的所述偏移量从模拟量转换成数字量，可通过显示层对电机的所述偏移量进行显示。
36.具体地，在本实施例中，所述采集单元包括转速传感器，所述转速传感器安装于电机转子的前端，所述转速传感器用于采集电机的转速；所述采集控制单元包括转速采集电路，所述转速采集电路与所述转速传感器连接，所述转速采集电路用于接收所述转速传感器采集的电机的转速，并将接收的所述转速从模拟量转换成数字量，可通过显示层对电机的所述偏移量进行显示。
37.具体地，在本实施例中，所述采集单元还包括水位传感器、液位传感器和压力传感器；所述水位传感器用于采集与电机连接的管道内的水位数据；所述液位传感器用于采集与电机连接的管道内的液位数据；所述压力传感器用于采集与电机连接的管道内的压力值；所述电机控制单元包括水位传感器采集电路、液位传感器采集电路和压力传感器采集电路，所述水位传感器采集电路与所述水位传感器连接，用于接收所述水位传感器采集的水位数据，并将所述水位数据从模拟量转换成数字量，且可通过所述显示层进行显示；所述液位传感器采集电路与所述液位传感器连接，用于接收所述液位传感器采集的液位数据，并将所述液位数据从模拟量转换成数字量，且可通过所述显示层进行显示；所述压力传感器采集电路与所述压力传感器连接，用于接收所述压力传感器采集的压力值，并将所述压力值从模拟量转换成数字量，且可通过所述显示层进行显示，所述显示层具体可通过数字表格、模拟仪表、机器结构等简图多种显示方法对设备的运行参数进行显示，且可通过对简图上传感器的图标颜色的变化进行显示，从而清楚的反应设备各部件的运行状态。
38.具体地，在本实施例中，所述智能控制层包括采集控制单元、电机控制单元和预警单元；所述采集控制单元分别与所述震动传感器、温度传感器、位移传感器和转速传感器连接；所述电机控制单元分别与所述水位传感器、液位传感器和压力传感器连接；所述预警单元与所述采集控制单元连接；所述预警单元实时监测电机在各时间内的运行温度、转速、震动频率和位移等电机运行数据，对电机在异常情况下进行声和/或光预报警，所述预警单元设有电机的安全运行阈值，当转速下降百分比
×
20％+震动频率提高百分比
×
30％+温度上升百分比
×
20％+位移偏移率
×
10％达到电机的安全运行阈值的20％时，所述预警单元则进行声/光预报警，提醒作业人员对电机进行检修；当转速下降百分比
×
30％+震动频率提高百分比
×
40％+温度上升百分比
×
30％+位移偏移率
×
15％达到电机的安全运行阈值的40％时，所述预警单元控制所述电机立即响应停机，并提示作业人员对电机进行更换，所述预警单元可通过远程监控终端生成检修报告和/或停机报告，通过所述预警单元对所述电机运行数据进行实时监控，提前预防电机故障造成的车间安全风险，并即时控制电机停机，停机后，通过远程监控终端生成停机日志并将监测到的数据与正常数据进行比对，提示作业人员异常和/或停机的原因，从而进行针对性的检修。
39.具体地，在本实施例中，所述电机控制单元还包括电机控制电路，所述电机控制电路分别与所述水位传感器采集电路、液位传感器采集电路和压力传感器采集电路连接，所述电机控制电路采用pwm控制，通过与电机连接的管道内水位、液位和压力等参数进行监控，从而监控管道内的水流量情况，适时调节电机的运行频率，从而达到节能的作用。
40.具体地，在本实施例中，所述智能电机检测控制系统还包括远程监控终端，所述远程监控终端与所述智能控制层通过tcp/ip的方式通信连接；所述智能控制层将接收到的电机运行的数据上传至远程监控终端，并对上传的数据保存并命名，用户可以根据数据名快速调用电机的参数，且可通过所述远程监控终端设定所述电机的运行参数，如初始化电机的震动频率、运行温度、转速和位移等参数的采样频率、采样长度、滤波频率、传感器安装方向、定时存数的间隔、定时数据追加间隔、定时报表时间间隔、数据长度和声音报警开关的设置等。
41.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变
换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。

技术特征：
1.一种智能电机监测控制系统，其特征在于，包括：设备层、智能控制层和显示层；所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述智能控制层分别与所述采集单元和显示层连接；所述采集单元用于监测电机的运行数据；所述智能控制层用于收集并存储所述采集单元上传的运行数据，对电机异常情况进行预报警和/或实时响应停机，以及实时调节电机的运行频率；所述显示层用于实时显示设备层的运行状态。2.根据权利要求1所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集单元包括震动传感器，所述震动传感器安装于电机外壳内侧，所述震动传感器用于采集电机的震动频率。3.根据权利要求2所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集单元包括温度传感器，所述温度传感器安装于电机外壳表面，所述温度传感器用于采集电机的运行温度。4.根据权利要求3所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集单元包括位移传感器，所述位移传感器安装于电机定子的中部，所述位移传感器用于采集电机的偏移量。5.根据权利要求4所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集单元包括转速传感器，所述转速传感器安装于电机转子的前端，所述转速传感器用于采集电机的转速。6.根据权利要求5所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集单元还包括水位传感器、液位传感器和压力传感器；所述水位传感器用于采集与电机连接的管道内的水位数据；所述液位传感器用于采集与电机连接的管道内的液位数据；所述压力传感器用于采集与电机连接的管道内的压力值。7.根据权利要求6所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述智能控制层包括采集控制单元、电机控制单元和预警单元；所述采集控制单元分别与所述震动传感器、温度传感器、位移传感器和转速传感器连接；所述电机控制单元分别与所述水位传感器、液位传感器和压力传感器连接；所述预警单元与所述采集控制单元连接。8.根据权利要求7所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述采集控制单元包括震动采集电路、温度采集电路、位移采集电路和转速采集电路。9.根据权利要求7所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述电机控制单元包括电机控制电路，所述电机控制电路用于根据采集的管道内的水位、液位和压力，对电机进行实时调频。10.根据权利要求1所述的一种智能电机监测控制系统，其特征在于，所述智能电机监测控制系统还包括远程监控终端，所述远程监控终端与所述智能控制层通过tcp/ip的方式通信连接。

技术总结
本实用新型公开了一种智能电机监测控制系统，其中，智能电机监测控制系统包括设备层、智能控制层和显示层；所述设备层包括电机和采集单元，所述采集单元与所述电机连接，所述智能控制层分别与所述采集单元和显示层连接；所述采集单元用于监测电机的运行数据；所述智能控制层用于收集并存储所述采集单元上传的运行数据，对电机异常情况进行预报警和/或实时响应停机，以及实时调节电机的运行频率；所述显示层用于实时显示设备层的运行状态。本实用新型解决了如何准确且快速的对电机进行监测与控制，进行电机故障预报警，从而提高电机运行可靠性的问题。行可靠性的问题。行可靠性的问题。


技术研发人员：刘利平 刘明志
受保护的技术使用者：湖南艾德迅电气科技股份有限公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2023/8/8