專利名稱：一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及設(shè)備故障診斷與機(jī)電測控技術(shù)，特別是涉及一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置。
背景技術(shù)：
在有色礦山、冶金生產(chǎn)設(shè)備故障監(jiān)測與診斷技術(shù)發(fā)展至今，雖然各種系統(tǒng)技術(shù)本 身取得重大進(jìn)展，但是據(jù)查新調(diào)研分析，設(shè)備監(jiān)測與診斷領(lǐng)域，達(dá)到預(yù)期效果的卻為數(shù)不 多，耗費(fèi)巨資的項(xiàng)目最終忽視了一個極其重要的基礎(chǔ)問題——設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù) 據(jù)質(zhì)量已成設(shè)備故障監(jiān)測與診斷技術(shù)項(xiàng)目成功實(shí)施的關(guān)鍵。設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)是設(shè)備運(yùn)行 狀態(tài)的信息表達(dá)形式，是一切監(jiān)測診斷技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，其質(zhì)量的高低對設(shè)備監(jiān)測診斷 系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響。復(fù)雜礦冶設(shè)備群運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)在產(chǎn)生、傳輸和使用環(huán)節(jié)中，不可 避免地受到眾多干擾因素的影響，不同程度的包含著各種與設(shè)備狀態(tài)無關(guān)的干擾信息，影 響著對設(shè)備異常狀態(tài)或故障狀態(tài)的實(shí)時判斷，導(dǎo)致錯誤的監(jiān)測結(jié)論，甚至造成嚴(yán)重的后果。 一旦錯誤的數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)，再想把它修正過來，代價十分巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，修正錯誤數(shù)據(jù)的成 本是阻止錯誤數(shù)據(jù)發(fā)生的成本的10倍。在設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)應(yīng)用驅(qū)動下，解決數(shù)據(jù)接 口、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題也成為設(shè)備故障監(jiān)測與診斷技術(shù)的又一個熱點(diǎn)。傳統(tǒng)方法是被測對象經(jīng)人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素組成的測量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后， 直接進(jìn)入故障診斷模塊，經(jīng)過對故障診斷數(shù)據(jù)采用直接去噪的方法濾掉部分異常信號，沒 有專用的數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置，這種傳統(tǒng)方法會產(chǎn)生兩個缺陷，其一是可能造成重要過程信 息的丟失或失真，造成故障診斷的漏報或虛警的重大后果；其二是沒有通過對測量系統(tǒng)的 穩(wěn)定性、再現(xiàn)性、偏倚、穩(wěn)定性、線性進(jìn)行五性分析來發(fā)現(xiàn)并改善測量系統(tǒng)的不足，從而不能 從根本上解決故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量。而本設(shè)計(jì)就是針對上述兩個缺陷來進(jìn)行改進(jìn)的，可以有 效提高礦冶領(lǐng)域惡劣環(huán)境下的故障診斷的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于建立一套完整的復(fù)雜礦冶設(shè)備群運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)質(zhì)量保障 與控制系統(tǒng)裝置，通過技術(shù)手段和管理手段將數(shù)據(jù)質(zhì)量控制在數(shù)據(jù)采集階段，通過重復(fù)性、 再現(xiàn)性和流程控制來保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、真實(shí)，提高復(fù)雜礦冶設(shè)備群監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的可靠 性，防止“偽數(shù)據(jù)”進(jìn)入復(fù)雜環(huán)境設(shè)備群故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)而給企業(yè)造成重大損失。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種礦冶設(shè)備故障診斷 數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置，包括系列點(diǎn)檢傳感器、信號變送器、ADC轉(zhuǎn)換器、實(shí)時在線采樣傳感 器、多路開關(guān)、轉(zhuǎn)換模塊、CPU質(zhì)量保障算法模塊、驅(qū)動電路、控制模塊、顯示器、WDT、EPR0M、 RS232通訊口，系列點(diǎn)檢傳感器、信號變送器、ADC轉(zhuǎn)換器與CPU質(zhì)量保障算法模塊的一個輸 入端依次連接，實(shí)時在線采樣傳感器、多路開關(guān)、轉(zhuǎn)換模塊與CPU質(zhì)量保障算法模塊的另一 個輸入端依次連接，驅(qū)動電路、控制模塊分別與CPU質(zhì)量保障算法模塊連接，CPU質(zhì)量保障 算法模塊的輸出端與總線連接，顯示器、WDT、EPROM、RS232通訊口分別與總路線連接。[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于不但解決了數(shù)據(jù)變異源識別問題，而且增強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)的抗干擾能力，為診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量全面保護(hù)和實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確故障診斷奠定了基礎(chǔ)。該裝置能 夠?qū)囟?、壓力、流量、液位、振動、轉(zhuǎn)速、電壓、電源、功率等類型的診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)全面 評估和全面保障，可有效的預(yù)防各種干擾因素對數(shù)據(jù)質(zhì)量與可靠性的損害。適用于有色礦 山、冶金以及復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境下的大型設(shè)備群的故障診斷。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù) 質(zhì)量保障裝置位于診斷數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)與故障診斷處理系統(tǒng)之間，被測對象經(jīng)人、機(jī)、料、法、 環(huán)等因素組成的測量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，不是直接進(jìn)入故障診斷模塊，而是先經(jīng)過礦冶 設(shè)備故障診斷的數(shù)據(jù)質(zhì)量系統(tǒng)保障裝置對采集的故障診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列預(yù)先設(shè)定的核 心算法驗(yàn)證合格后再進(jìn)入故障診斷模塊，若不滿足要求則保障裝置將進(jìn)一步分析識別被測 對象和測量系統(tǒng)之間的主要變差來源，并針對關(guān)鍵變差源進(jìn)行改進(jìn)后再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。參照圖1，一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置，其包括系列點(diǎn)檢傳感器1、 信號變送器2、ADC轉(zhuǎn)換器3、實(shí)時在線采樣傳感器4、多路開關(guān)5、轉(zhuǎn)換模塊6、CPU質(zhì)量保障 算法模塊7、驅(qū)動電路8、控制模塊9、顯示器10、WDT 12、EPROM 11、RS232通訊口 13，系列 點(diǎn)檢傳感器1、信號變送器2、ADC轉(zhuǎn)換器3與CPU質(zhì)量保障算法模塊7的一個輸入端依次 連接，實(shí)時在線采樣傳感器4、多路開關(guān)5、轉(zhuǎn)換模塊6與CPU質(zhì)量保障算法模塊7的另一個 輸入端依次連接，驅(qū)動電路8、控制模塊9分別與CPU質(zhì)量保障算法模塊7連接，CPU質(zhì)量保 障算法模塊7的輸出端與總線連接，顯示器10、WDT 12,EPROM 11、RS232通訊口 13分別與 總路線連接。系列點(diǎn)檢傳感器1和實(shí)時在線采樣傳感器2是為了實(shí)現(xiàn)礦冶設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的實(shí) 時監(jiān)測，主要用于采集過程狀態(tài)數(shù)據(jù)，；WDT 12芯片是為了控制過程中的安全性和裝置的可 靠性，集成了一個普通看門狗定時器，防止質(zhì)量保障程序跑飛；裝置電路中自帶的512字節(jié) EPROM 11芯片可以存入關(guān)鍵實(shí)時數(shù)據(jù)；驅(qū)動電路8和控制模塊9是為了實(shí)現(xiàn)裝置的運(yùn)行及 控制功能；RS232通訊口 13是為了和上位機(jī)或具有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號的互相傳 輸；顯示器10用于適時操控。工作原理是礦冶設(shè)備狀態(tài)參數(shù)通過系列點(diǎn)檢傳感器1、實(shí)時 在線采樣傳感器2或外部接口如RS232通訊口 13進(jìn)行采集，然后經(jīng)信號變送器2、ADC轉(zhuǎn)換 器3傳輸?shù)紺PU質(zhì)量保障算法處理模塊7按照預(yù)先設(shè)定的的核心算法進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)處理 判斷，對符合數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)格的信息再轉(zhuǎn)入故障診斷處理系統(tǒng)，對不符合規(guī)范的數(shù)據(jù)發(fā)出改 進(jìn)測量系統(tǒng)的提示，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)是否可靠的判斷功能。本實(shí)用新型中的系列點(diǎn)檢傳感器1可以采集故障診斷數(shù)據(jù)對象作為故障樣本， 經(jīng)檢測變成不同的電信號輸送給數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置中的信號變換器2，由衰減放大器 ICL7650構(gòu)成的信號變換器2可將由系列點(diǎn)檢傳感器1檢出不同電平的直流電信號變換為 標(biāo)準(zhǔn)電平模擬信號后，再輸出到TLC2543ADC轉(zhuǎn)換器3，ADC轉(zhuǎn)換器3再對測量電壓信號進(jìn)行 預(yù)處理，并將該標(biāo)準(zhǔn)電平模擬信號變換為數(shù)字信號輸送到微處理器89C51CPU質(zhì)量保障算法模塊7構(gòu)成的單片機(jī)中，由CPU質(zhì)量保障算法模塊7執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的核心算法，對故障數(shù) 據(jù)取樣信號進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量的判定，只有滿足判定準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)才可以進(jìn)入故障診斷模塊，否 則轉(zhuǎn)為進(jìn)一步分析測量系統(tǒng)變異源并找出顯著變異因素加以改善后再重新采樣。通過上述 實(shí)施方法本裝置就可以充分保障故障診斷數(shù)據(jù)在使用前的質(zhì)量。 本實(shí)用新型對礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量把關(guān)具有穩(wěn)定、健壯可靠、準(zhǔn)確、可長時 間工作、質(zhì)量數(shù)據(jù)判定準(zhǔn)確，無虛報、漏報，系統(tǒng)解決了有色礦山領(lǐng)域設(shè)備故障診斷技術(shù)先 進(jìn)但因數(shù)據(jù)質(zhì)量偏低從而達(dá)不到預(yù)期效果的難題，且裝置成本較低、人機(jī)界面友好，操作簡 便、直觀、頗受礦冶設(shè)備故障診斷領(lǐng)域歡迎。
權(quán)利要求一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置，其特征是，包括系列點(diǎn)檢傳感器[1]、信號變送器[2]、ADC轉(zhuǎn)換器[3]、實(shí)時在線采樣傳感器[4]、多路開關(guān)[5]、轉(zhuǎn)換模塊[6]、CPU質(zhì)量保障算法模塊[7]、驅(qū)動電路[8]、控制模塊[9]、顯示器[10]、WDT[12]、EPROM[11]、RS232通訊口[13]，系列點(diǎn)檢傳感器[1]、信號變送器[2]、ADC轉(zhuǎn)換器[3]與CPU質(zhì)量保障算法模塊[7]的一個輸入端依次連接，實(shí)時在線采樣傳感器[4]、多路開關(guān)[5]、轉(zhuǎn)換模塊[6]與CPU質(zhì)量保障算法模塊[7]的另一個輸入端依次連接，驅(qū)動電路[8]、控制模塊[9]分別與CPU質(zhì)量保障算法模塊[7]連接，CPU質(zhì)量保障算法模塊[7]的輸出端與總線連接，顯示器[10]、WDT[12]、EPROM[11]、RS232通訊口[13]分別與總路線連接。
專利摘要本實(shí)用新型是涉及設(shè)備故障診斷與機(jī)電測控技術(shù)，特別是涉及一種礦冶設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)質(zhì)量保障裝置。系列點(diǎn)檢傳感器、信號變送器、ADC轉(zhuǎn)換器與CPU質(zhì)量保障算法模塊的一個輸入端依次連接，實(shí)時在線采樣傳感器、多路開關(guān)、轉(zhuǎn)換模塊與CPU質(zhì)量保障算法模塊的另一個輸入端依次連接，驅(qū)動電路、控制模塊分別與CPU質(zhì)量保障算法模塊連接，CPU質(zhì)量保障算法模塊的輸出端與總線連接，并按照預(yù)先設(shè)定的核心算法進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)處理判斷，對符合數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)格的信息再轉(zhuǎn)入故障診斷處理系統(tǒng)，對不符合規(guī)范的數(shù)據(jù)發(fā)出改進(jìn)測量系統(tǒng)的提示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠性判斷功能。它解決了數(shù)據(jù)變異源識別問題，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的抗干擾能力。
文檔編號G01M99/00GK201561863SQ200920241349
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者伍建軍, 王軼珍 申請人:江西理工大學(xué)