專利名稱：一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機電設備監(jiān)測及診斷系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種天然氣壓縮機狀 態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
天然氣的生產(chǎn)伴隨著許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)，天然氣壓縮機在油氣田開發(fā)的后期采輸過程 中應用廣泛，如增壓傳輸、增加產(chǎn)氣量等，天然氣壓縮機已成為油氣生產(chǎn)中的關(guān)鍵設備。由 于天然氣壓縮機長時間高負載的工作，其運行情況直接關(guān)系到天然氣的產(chǎn)量與傳輸，按照 傳統(tǒng)的按周期檢查和維修不但增加成本，而且浪費寶貴的生產(chǎn)時間，并且不能有效的防止 天然氣壓縮機停車和重大事故發(fā)生等問題的出現(xiàn)。而且現(xiàn)有的檢測及故障預報系統(tǒng)安裝難 度較大、線路比較繁瑣，動態(tài)性能遲緩。上述現(xiàn)有技術(shù)中的幾個缺點急需解決。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、監(jiān)測準確度較高且操作 便捷的天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及 故障預報系統(tǒng)，其特征在于它包括一常規(guī)信號監(jiān)測傳感器、一信號轉(zhuǎn)換電路、一工業(yè)計算 機、一振動傳感器、一信號調(diào)理電路、一抗混疊濾波器、一狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊、一可編 程控制器和一故障報警器；所述常規(guī)信號監(jiān)測傳感器采集的監(jiān)測信號經(jīng)數(shù)據(jù)串行總線和所 述信號轉(zhuǎn)換電路傳輸給所述工業(yè)計算機；所述振動傳感器監(jiān)測的振動信號經(jīng)所述信號調(diào)理 電路輸入到所述抗混疊濾波器內(nèi)進行濾波，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均由設置在所述工業(yè)計算機內(nèi)的 數(shù)據(jù)采集卡進行采集，并由與所述工業(yè)計算機連接的所述可編程控制器和所述工業(yè)計算機 內(nèi)設置的所述狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊對天然氣壓縮機狀態(tài)進行預報分析；所述工業(yè)計算 機還連接所述故障報警器。所述工業(yè)計算機連接一打印機、一網(wǎng)絡接口模塊和一用于實時在線顯示各監(jiān)測數(shù) 據(jù)波形的示波器，所述工業(yè)計算機通過所述網(wǎng)絡接口模塊連接一遠程控制器。所述狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊包括一比較器、一故障診斷模塊和一故障預報模 塊，所述比較器將比較處理后的信號傳輸?shù)剿龉收显\斷模塊內(nèi)，所述故障診斷模塊將診 斷出的故障信號傳輸給所述故障預報模塊輸出。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于采用的 傳感器能夠采集天然氣壓縮機的振動、溫度和壓力等被測信號，并將這些被測信號轉(zhuǎn)換成 可用信號，被測信號中的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)串行總線傳輸給工業(yè)計算機，其他微 小的、非線性的被測信號輸入信號調(diào)理電路，經(jīng)過放大、線性校正和補償?shù)忍幚砗?，再輸?工業(yè)計算機內(nèi)，這樣可以使得設備安裝緊湊簡單、價格低廉、并能進行長距離通信。2、本實 用新型由于采用可編程控制器對工業(yè)計算機內(nèi)采集的天然氣壓縮機被測信號進行邏輯控 制，當沒有重大事故時，向工業(yè)計算機匯報和執(zhí)行工業(yè)計算機命令信息；當遇到重大事故時，馬上停車并產(chǎn)生警報信號以引起相關(guān)人員的注意，或按控制信號轉(zhuǎn)換到其他備用的天 然氣壓縮機。因此調(diào)高了對整個系統(tǒng)故障監(jiān)測及預報的準確度。3、本實用新型由于采用可 編程控制器以及工業(yè)計算機內(nèi)的狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊對故障信號進行預測分析，并可 以通過故障報警器和示波器對故障信號進行報警和顯示，因此實現(xiàn)了對天然氣壓縮機狀態(tài) 的在線實時監(jiān)測及預報功能。本實用新型可以廣泛應用于天然氣壓縮機故障狀態(tài)監(jiān)測與預 報中。
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型包括一常規(guī)信號監(jiān)測傳感器1、一信號轉(zhuǎn)換電路2、一工業(yè) 計算機3、一振動傳感器4、一信號調(diào)理電路5、一抗混疊濾波器6、一狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模 塊7、一 PLC (可編程控制器)8和一故障報警器9，常規(guī)信號監(jiān)測傳感器1采集天然氣壓縮 機上被監(jiān)測的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速以及電壓、電流等數(shù)據(jù)經(jīng)串行總線和信號轉(zhuǎn)換電路2傳輸給 工業(yè)計算機3，通過數(shù)據(jù)串行總線進行傳輸監(jiān)測，可以簡化系統(tǒng)的安裝，降低成本，并能進行 長距離的通信；振動傳感器4監(jiān)測的振動信號輸入信號調(diào)理電路5進行放大調(diào)理后，輸入 到抗混疊濾波器6內(nèi)進行濾波，防止頻率混疊現(xiàn)象。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均由設置在工業(yè)計算機 3內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡進行采集，工業(yè)計算機3內(nèi)設置的狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊7能夠?qū)φ?動信號進行各種頻譜分析及故障診斷，對振動烈度、溫度、壓力等常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行趨勢分 析，進而根據(jù)狀態(tài)趨勢進行預報；工業(yè)計算機3連接PLC8，根據(jù)工業(yè)計算機3對常規(guī)監(jiān)測數(shù) 據(jù)的分析及評判，由PLC8給出報警信息。當沒有重大事故時，PLC8向工業(yè)計算機3匯報和 執(zhí)行工業(yè)計算機3命令信息；當遇到重大事故時，馬上停車，并由與工業(yè)計算機3連接的故 障報警器9產(chǎn)生警報信號，以引起相關(guān)人員的注意，或按控制信號轉(zhuǎn)換到其他備用的天然 氣壓縮機。工業(yè)計算機3還可以連接一打印機10、一網(wǎng)絡接口模塊11和一示波器12，打印機 10可以按使用者的需求將對天然氣壓縮機的監(jiān)測結(jié)果打印，以備使用。工業(yè)計算機3通過 網(wǎng)絡接口模塊11可以連接一遠程控制器，進而擴大了系統(tǒng)的控制范圍。示波器12可以實 時在線顯示各監(jiān)測數(shù)據(jù)的波形，以便操作人員及時發(fā)現(xiàn)故障。如圖2所示，上述實施例中，工業(yè)計算機3內(nèi)的狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊7包括一 比較器13、一故障診斷模塊14和一故障預報模塊15，比較器13將工業(yè)計算機3內(nèi)采集的 各種性能狀態(tài)信號與預先設定的標準性能狀態(tài)信號進行比較，當出現(xiàn)異常時，比較器13將 異常信號傳輸?shù)焦收显\斷模塊14內(nèi)，由故障診斷模塊14進行診斷，當診斷結(jié)果為故障信號 時，故障診斷模塊14將故障信號傳輸給故障預報模塊15輸出，并由操作人員及時處理。本發(fā)明主要是為天然氣壓縮機提供一種狀態(tài)監(jiān)測和故障預報，借助參數(shù)特征值來 判別系統(tǒng)的運行狀態(tài)。采用的預報方式為實時檢測數(shù)據(jù)輸入與標準數(shù)據(jù)相比較，在與控制 軟件預報相結(jié)合的預報方式，達到了實時采集與處理數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測的目的。上述各實施例中，還可以在結(jié)構(gòu)和連接上有其它變化，凡是基于本實用新型技術(shù) 方案上的變化和改進，不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
權(quán)利要求一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)，其特征在于它包括一常規(guī)信號監(jiān)測傳感器、一信號轉(zhuǎn)換電路、一工業(yè)計算機、一振動傳感器、一信號調(diào)理電路、一抗混疊濾波器、一狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊、一可編程控制器和一故障報警器；所述常規(guī)信號監(jiān)測傳感器采集的監(jiān)測信號經(jīng)數(shù)據(jù)串行總線和所述信號轉(zhuǎn)換電路傳輸給所述工業(yè)計算機；所述振動傳感器監(jiān)測的振動信號經(jīng)所述信號調(diào)理電路輸入到所述抗混疊濾波器內(nèi)進行濾波，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均由設置在所述工業(yè)計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡進行采集，并由與所述工業(yè)計算機連接的所述可編程控制器和所述工業(yè)計算機內(nèi)設置的所述狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊對天然氣壓縮機狀態(tài)進行預報分析；所述工業(yè)計算機還連接所述故障報警器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)，其特征在于所 述工業(yè)計算機連接一打印機、一網(wǎng)絡接口模塊和一用于實時在線顯示各監(jiān)測數(shù)據(jù)波形的示 波器，所述工業(yè)計算機通過所述網(wǎng)絡接口模塊連接一遠程控制器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)，其特征在于所 述狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊包括一比較器、一故障診斷模塊和一故障預報模塊，所述比較 器將比較處理后的信號傳輸?shù)剿龉收显\斷模塊內(nèi)，所述故障診斷模塊將診斷出的故障信 號傳輸給所述故障預報模塊輸出。
專利摘要本實用新型涉及一種天然氣壓縮機狀態(tài)檢測及故障預報系統(tǒng)，它包括常規(guī)信號監(jiān)測傳感器、工業(yè)計算機和振動傳感器，常規(guī)信號監(jiān)測傳感器采集的監(jiān)測信號經(jīng)數(shù)據(jù)串行總線傳輸給工業(yè)計算機；振動傳感器監(jiān)測的振動信號經(jīng)信號調(diào)理電路輸入到抗混疊濾波器內(nèi)進行濾波，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均由設置在工業(yè)計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡進行采集，并由與工業(yè)計算機連接的可編程控制器和工業(yè)計算機內(nèi)設置的狀態(tài)監(jiān)測和故障預報模塊對天然氣壓縮機狀態(tài)進行預報分析；工業(yè)計算機還連接故障報警器。本實用新型采用傳感器采集天然氣壓縮機各種被測信號，經(jīng)數(shù)據(jù)串行總線和信號調(diào)理電路輸入工業(yè)計算機內(nèi)，使得設備安裝緊湊簡單、并能進行長距離通信。本實用新型可以廣泛應用于天然氣壓縮機故障狀態(tài)監(jiān)測與預報中。
文檔編號F04B51/00GK201666248SQ201020104040
公開日2010年12月8日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者吳國新, 徐小力, 王紅軍, 谷玉海 申請人:北京信息科技大學