本發(fā)明涉及燒結(jié)臺車，涉及到一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程中，燒結(jié)工藝是至關(guān)重要的一環(huán)。燒結(jié)臺車作為燒結(jié)過程的核心設備，承載著將各種粉狀含鐵原料混合、造球后，在高溫下燒結(jié)成塊狀燒結(jié)礦的關(guān)鍵任務。

2、由于燒結(jié)臺車的運行環(huán)境惡劣，長期處于高溫、高粉塵以及重載的工況條件下，其電機極易出現(xiàn)故障。一旦電機發(fā)生故障，不僅會導致燒結(jié)臺車停止運行，直接影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，進而對整個鋼鐵生產(chǎn)流程造成嚴重的連鎖反應，增加生產(chǎn)成本。因此，對燒結(jié)臺車電機實施有效的故障監(jiān)測管理極為重要。

3、現(xiàn)有的燒結(jié)臺車技術(shù)多聚焦于設備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改良或功能性擴展，以提升燒結(jié)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。例如，文獻cn117367124a公開了一種可提高燒結(jié)質(zhì)量的燒結(jié)臺車，通過密封槽與驅(qū)動齒盤的配合設計減少漏風量，同時采用驅(qū)動電機驅(qū)動攪拌桿實現(xiàn)礦物粉末均料，并利用抽風機提升燃燒效率。盡管該方案優(yōu)化了燒結(jié)臺車的密封性能與燃燒效果，但其對驅(qū)動電機的應用仍局限于功能性執(zhí)行，未涉及電機運行狀態(tài)的實時監(jiān)測與故障分析。類似地，文獻cn119289690a公開了一種帶有自動出料功能的臺車燒結(jié)爐，通過驅(qū)動電機驅(qū)動臺車本體實現(xiàn)產(chǎn)品自動出料，并借助防護板減少雜質(zhì)污染。然而，該技術(shù)同樣未對驅(qū)動電機的健康狀態(tài)進行監(jiān)測，僅通過結(jié)構(gòu)改進提升出料靈活性與成品質(zhì)量。

4、上述現(xiàn)有技術(shù)表明，當前針對燒結(jié)臺車的研發(fā)方向主要集中于機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工藝流程改進，而對電機運行狀態(tài)的智能化監(jiān)測與管理存在明顯空白。由于燒結(jié)臺車長期處于高溫、高負載工況，其驅(qū)動電機易因過熱、振動異?；螂娏鞑▌拥葐栴}引發(fā)故障，進而導致設備停機、燒結(jié)效率下降甚至生產(chǎn)事故。現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對電機運行參數(shù)的實時采集、分析及故障預警機制，難以實現(xiàn)故障的早期診斷與預防性維護。因此，亟需一種針對燒結(jié)臺車電機的智能化監(jiān)測系統(tǒng)，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提升設備運行可靠性與生產(chǎn)連續(xù)性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提出了一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對燒結(jié)臺車監(jiān)測的功能。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊：實時采集電機的多源運行數(shù)據(jù)，其中包括溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，并進行預處理。

3、模型構(gòu)建模塊：依據(jù)電機歷史故障時的運行數(shù)據(jù)，提取繞組過熱、軸承磨損、電流不平衡、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定故障的特征集合，構(gòu)建各類故障的識別模型。

4、隱患判斷模塊：將電機實時的運行數(shù)據(jù)輸入故障識別模型進行匹配度分析，判斷電機是否存在故障隱患。

5、預警模塊：在電機存在故障隱患時分析故障類型和評估故障等級，生成對應的故障預警信號。

6、云端協(xié)同模塊：將電機的多源運行數(shù)據(jù)和故障預警信號加密傳輸至云端服務器，并接收云端下發(fā)的優(yōu)化故障指令。

7、數(shù)據(jù)庫：存儲電機歷史故障時的運行數(shù)據(jù)。

8、在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度數(shù)據(jù)采集單元、振動數(shù)據(jù)采集單元、電流數(shù)據(jù)采集單元和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集單元，其中溫度數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：設定監(jiān)測周期的時長，并按照預設的時間間隔在監(jiān)測周期內(nèi)設置各采樣時間點。

9、通過紅外溫度傳感器采集監(jiān)測周期內(nèi)各采樣時間點電機外殼和三相繞組的溫度，繪制監(jiān)測周期內(nèi)電機外殼和三相繞組的溫度變化趨勢曲線。

10、根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)電機外殼和三相繞組的溫度變化趨勢曲線分別獲取溫升速率峰值和溫度波動量峰值，據(jù)此得到電機的溫升數(shù)據(jù)、溫度波動數(shù)據(jù)。

11、將監(jiān)測周期內(nèi)電機外殼和三相繞組的溫度變化趨勢曲線進行縱向比對，獲取監(jiān)測周期內(nèi)電機外殼與繞組的溫差峰值、三相繞組間溫差峰值，得到電機的溫度分布數(shù)據(jù)。

12、將電機的溫升數(shù)據(jù)、溫度波動數(shù)據(jù)和溫度分布數(shù)據(jù)進行匯總，得到電機的溫度數(shù)據(jù)。

13、在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述振動數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：通過三軸振動傳感器采集監(jiān)測周期內(nèi)電機軸承徑向、軸向和切向的振動頻譜圖。

14、根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)電機軸承徑向的振動頻譜圖，獲取各頻率成分的幅值和各頻率成分之間的相位關(guān)系，將其代入預設的頻率成分幅值、頻率成分之間相位關(guān)系與振動非對稱程度之間的關(guān)系對照表，匹配得到電機軸承徑向振動的非對稱程度。

15、同理，根據(jù)電機軸承徑向振動的非對稱程度的分析方法，獲取電機軸承軸向和切向振動的非對稱程度。

16、根據(jù)電機軸承徑向、軸向和切向的振動頻譜圖和振動非對稱程度，構(gòu)建電機的振動數(shù)據(jù)。

17、在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述電流數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：通過霍爾電流傳感器采集監(jiān)測周期內(nèi)電機的三相電流波形，進一步得到監(jiān)測周期內(nèi)電機三相電流的諧波含量、瞬時電流波動峰值、電流波形畸變率，構(gòu)建電機的電流數(shù)據(jù)。

18、在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：通過光電編碼器對電機的轉(zhuǎn)速進行監(jiān)測，捕捉監(jiān)測周期內(nèi)電機恒速運行時的轉(zhuǎn)速波動量峰值，并采集電機速度切換時的超調(diào)量峰值和響應時長峰值，構(gòu)建電機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

19、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)以下有益效果：1.多源數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、提升故障檢測全面性：本發(fā)明通過對電機溫度、振動、電流、轉(zhuǎn)速運行數(shù)據(jù)的實時采集與預處理，進而能夠全面覆蓋電機關(guān)鍵運行參數(shù)，避免單一數(shù)據(jù)源的局限性，確保故障隱患的早期發(fā)現(xiàn)。

20、2.歷史數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準故障識別模型：本發(fā)明基于電機歷史故障數(shù)據(jù)提取特征并構(gòu)建識別模型，可精準區(qū)分繞組過熱、軸承磨損、電流不平衡、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等典型故障類型，提高診斷的針對性和準確率。

21、3.動態(tài)匹配度分析與隱患分級預警：本發(fā)明采用偏差匹配度分析，結(jié)合預設閾值和綜合故障概率映射規(guī)則，實現(xiàn)故障隱患的動態(tài)量化評估與等級劃分，有助于優(yōu)先處理高風險故障，降低突發(fā)停機風險。

技術(shù)特征：

1.一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度數(shù)據(jù)采集單元、振動數(shù)據(jù)采集單元、電流數(shù)據(jù)采集單元和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集單元，其中溫度數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述振動數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述電流數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集單元的具體工作過程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述模型構(gòu)建模塊的具體工作過程為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述隱患判斷模塊的具體工作過程包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述隱患判斷模塊的具體工作過程還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述預警模塊的具體工作過程包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述預警模塊的具體工作過程還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于燒結(jié)臺車技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種燒結(jié)臺車電機故障監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、模型構(gòu)建模塊、隱患判斷模塊、預警模塊、云端協(xié)同模塊及數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)采集模塊采集溫度、振動、電流和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，并分析溫升速率、頻譜非對稱性、諧波含量及轉(zhuǎn)速波動等特征；模型構(gòu)建模塊基于歷史故障數(shù)據(jù)提取繞組過熱、軸承磨損、電流不平衡及轉(zhuǎn)速異常的特征集合，建立智能識別模型；隱患判斷模塊依據(jù)實時運行數(shù)據(jù)與模型的匹配度分析確定故障風險，預警模塊根據(jù)匹配度評估故障類型與等級。本系統(tǒng)通過多源數(shù)據(jù)融合與智能模型匹配，實現(xiàn)電機故障的實時監(jiān)測、精準診斷與主動預警，有效提升設備運行可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：賀同增,張家財,陳洪鑫,張國良,王水根,夏時謙
受保護的技術(shù)使用者：湘潭華菱云創(chuàng)數(shù)智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8