一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统的制作方法

本发明涉及，具体的涉及一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统。

背景技术：

1、在现代港口作业中，螺旋卸船机作为关键设备，承担着大量散货装卸任务。然而，随着设备使用年限的增长和工作环境的复杂性增加，螺旋卸船机在运行过程中常面临温度异常、振动过大等问题，这些问题若未能及时发现并处理，将严重影响设备的安全性和可靠性，甚至导致设备故障和停机，进而增加维护成本并降低作业效率。传统的人工巡检方式存在效率低、响应慢、漏检率高等问题，难以满足现代港口作业对设备管理的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，旨在通过实时监测螺旋卸船机的温度和振动情况，利用先进的频谱分析技术，及时准确地识别设备运行过程中的异常情况，并通过多种报警方式通知操作人员，确保设备的安全稳定运行。同时，该系统具备远程控制和自我诊断功能，提高了设备的维护效率和可靠性。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供了一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，系统集成了温度检测模块，振动检测模块，数据采集模块，频谱分析模块，报警模块，用户界面模块，远程控制模块和自我诊断模块。

3、其中温度检测模块采用多个高精度热电阻传感器，每个传感器分别安装于螺旋卸船机的关键部位（如螺旋滚筒、轴承等），实现对这些部位温度的实时监测。传感器具有高稳定性、低漂移特性，精确度小于±0.5℃，测量范围覆盖-50℃至+200℃，采样频率设置为每秒至少1次，确保数据的实时性和准确性。

4、其中振动检测模块配置了多个高灵敏度、低噪声的压电式加速度传感器，分布于螺旋卸船机的不同振动敏感区域（如传动轴、电机座等）。传感器频率测量范围为1hz至10khz，加速度测量范围为±50g，采样频率高达每秒1000次，分辨率优于0.01g，能够精确捕捉并传输设备的振动信息。

5、其中数据采集模块的核心为msp430f系列高性能微处理器，负责接收来自温度检测模块和振动检测模块的数据，并进行滤波、放大、去噪等预处理操作。数据存储单元采用工业级sd卡或内置闪存，支持大容量数据存储和快速读写，同时支持数据加密和远程访问功能，确保数据的安全性和可用性。此外，该模块还集成了rs-485、can总线、wi-fi等多种通信接口，便于与其他系统或远程终端进行数据交换。

6、其中频谱分析模块内置频谱分析软件，利用快速傅里叶变换（fft）等算法对预处理后的温度和振动数据进行深入分析，识别出设备运行过程中可能存在的过热、异常振动等异常情况。分析频率范围覆盖1hz至10khz，分辨率带宽小于1hz，动态范围大于100db，确保分析结果的准确性和可靠性。

7、其中当频谱分析模块检测到异常情况时，报警模块将立即触发报警信号。报警形式包括工业级蜂鸣器或扬声器的声音报警、高亮led指示灯的灯光报警以及通过gsm/gprs模块、wi-fi模块或nb-iot模块向工作人员移动设备发送的报警信息。多种报警方式相结合，确保异常情况能够得到及时响应和处理。

8、其中用户界面模块配置有计算机工作站，支持多平台访问（pc端、平板电脑、手机端），并提供直观的操作界面和丰富的数据显示功能。操作人员可通过vpn或远程桌面技术远程访问系统，实时查看温度和振动数据、频谱分析结果以及报警信息，实现对螺旋卸船机运行状态的全面监控。

9、其中远程控制模块通过远程控制器和网络通讯设备接收来自远程操作人员的控制指令，实现对温度检测模块、振动检测模块、数据采集模块、频谱分析模块、报警模块及用户界面模块的远程控制。支持modbus、opc ua等工业控制协议，内置防火墙和加密通信安全措施，确保远程通信的安全性和可靠性。同时，支持有线和无线两种接入方式，互为冗余，提高系统的稳定性和可用性。

10、其中自我诊断模块具备故障预测功能，通过定期对系统各模块进行自检和数据分析，预测潜在故障并提前发出预警。操作人员可根据预警信息提前采取措施进行维护或检修，避免故障发生对生产造成影响。诊断周期可根据实际需求进行设置，如每日或每周进行一次全面诊断。

11、本发明具备以下有益效果，通过实时监测螺旋卸船机的温度和振动情况，及时发现并处理异常情况，有效防止设备故障和事故的发生；具备远程控制和自我诊断功能，减少了现场维护的工作量，提高了维护效率和响应速度；采用高精度传感器和先进的频谱分析技术，确保数据的准确性和可靠性；同时，数据存储单元支持数据加密和远程访问功能，增强了数据的安全性；用户界面友好且支持多平台访问，方便操作人员随时随地了解设备运行状况；同时，多种报警方式确保了异常情况得到及时有效的处理；通过提前预测潜在故障并采取措施进行干预，降低了设备故障率和维修成本；同时，提高了设备的运行效率和稳定性，减少了因停机造成的损失。

技术特征：

1.一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述温度检测模块包括多个温度传感器，每个温度传感器对应螺旋卸船机的一个关键部位，以实现多点位温度监测；所述温度传感器所选用的热电阻传感器为高精度传感器，精确度小于±0.5℃，测量范围覆盖-50℃至+200℃，采样频率每秒至少1次。

3.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述振动检测模块包括多个压电式加速度传感器，分别安装在螺旋卸船机的不同部位；所述振动检测模块中的压电式加速度传感器为高灵敏度、低噪声的压电式加速度传感器，频率测量范围为1hz至10khz，加速度测量范围为±50g，采样频率为每秒1000次，其分辨率优于0.01g。

4.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述数据采集模块选用msp430f系列微处理器，所述数据采集模块的数据存储单元支持数据加密和远程访问功能，且采用工业级sd卡或内置闪存，支持大容量数据存储和快速读写，并且支持rs-485、can总线、wi-fi多种通信方式。

5.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述频谱分析模块中集成有频谱分析软件，支持快速傅里叶变换算法，其分析频率范围与振动传感器相匹配，覆盖1hz至10khz；分辨率带宽小于1hz，动态范围大于100db。

6.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述报警模块采用工业级蜂鸣器或扬声器作为生硬报警器，采用高亮led指示灯作为灯光报警器，报警模块中还内置有gsm/gprs模块、wi-fi模块或nb-iot模块，用于发送报警信息。

7.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述用户界面模块设置有计算机工作站，支持vpn和远程桌面远程访问技术，支持多平台访问，包括但不限于pc端、平板电脑和手机端。

8. 根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述远程控制模块中设置有远程控制器和网络通讯设备，支持modbus、opc ua工业控制协议，内置防火墙、加密通信安全措施，支持有线和无线两种方式接入网络，两种方式互为冗余。

9.根据权利要求1所述的一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统，其特征在于：所述自我诊断模块具备故障预测功能，通过分析历史数据和当前运行状态，预测潜在故障并提前发出预警，可设置诊断周期，预设为每日或每周进行一次全面诊断。

技术总结本发明涉及一种无人值守螺旋卸船机的温振检测频谱分析系统具体包括以下模块：温度检测模块，用于实时监测螺旋卸船机各关键部位的温度；振动检测模块，用于实时监测螺旋卸船机的振动情况；数据采集模块，接收汇总来自温度检测模块和振动检测模块的数据；频谱分析模块，接收数据采集模块传输的数据；报警模块，在频谱分析模块检测到异常时，触发报警信号；用户界面模块，配置为显示温度和振动数据、频谱分析结果以及报警信息；远程控制模块，配置为接收来自远程操作人员的控制指令；自我诊断模块，定期对系统的各个模块进行自检。本发明解决了传统的人工巡检方式存在效率低、响应慢、漏检率高等问题，难以满足现代港口作业对设备管理的需求的问题。技术研发人员：陈思勤,丁骏杰,江乐兴,陈一鸣,顾骏卿,阮航瀚,秦利敏,董凌云,朱淑勇受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂技术研发日：技术公布日：2024/11/14