一種空氣壓縮機能效在線檢測評估系統的製作方法
2023-09-12 06:38:15 1
本實用新型涉及自動化檢測技術領域，尤其涉及空氣壓縮機能效在線檢測評估系統。
背景技術：
空氣壓縮機是工業現代化的基礎產品，在工業領域具有廣泛的應用，在工業生產中具有很高的地位。隨著國際節能理念的提出以及國家節能浪潮的興起，節能技改成為目前國內工業領域的重點，因此，空氣壓縮機方面的節能技改成為必然，所以，需要對其能效進行檢測，對其改造後的節能效果進行評估。
目前國內空氣壓縮機的運行數據均按照出廠設置計算，但是在實際的使用過程中，各類運行數據總會出現一定的誤差，並且，在運行過程中，由於損耗或者其他原因也會造成運行數據的改變。而現在市場上沒有一種能夠對空氣壓縮機進行現場檢測的設備，目前空氣壓縮機實際性能的檢測需要把各個部件拆下來，帶到檢測院進行監測，操作繁複，成本昂貴。因此，需要設計一種能夠對空氣壓縮機進行現場檢測的設備。
此外，空氣壓縮機組成比較複雜，其組成分別包括：油循環系統、氣路循環系統、水路循環系統、配電系統、直流電源系統、屏保護系統和DTC控制系統，在對其進行數據採集的過程中，需要採集的數據種類較多、數據量較大。
申請號為「201220180172.8」的實用新型專利公開了一種基於無線傳輸技術的壓縮機接觸式振動檢測系統，速度傳感器固定在壓縮機的外殼上，採集壓縮機的振動速度信號，速度傳感器依次連接動態信號採集模塊和無線數據基站的發送端，無線數據採集基站的發送端與無線數據採集基站的接收端無線連接，無線數據採集基站的接收端依次連接現場計算機和伺服器，伺服器通過網絡連接遠程計算機。該專利公開了通過傳感器採集壓縮機的數據，將數據發送給動態信號採集模塊進行模數轉化，動態信號採集模塊將轉化好的數據通過無線通信方式發送給現場計算機，現場計算機負責棒圖顯示、單通道時頻顯示、多通道時頻顯示、軸心軌跡顯示等，可見，該專利中採集的數據僅僅為單一的壓縮機的振動速度信號，數據採集範圍較窄，且未能對壓縮機進行能效檢測，也未對節能效果進行評估。
綜上，研發一種空氣壓縮機能效在線檢測評估系統，對空氣壓縮機進行實時多方位的全面數據採集，並對其進行能效檢測和節能評估，顯得格外重要。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題在於，提供一種空氣壓縮機能效在線檢測評估系統，該系統對空氣壓縮機進行全方位的數據採集，採集數據準確度更高，檢測效果更加具有說服力，並通過無線傳輸數據，傳輸更加方便、安全和有效，同時通過採集到的數據對空氣壓縮機進行能耗檢測和節能評估。
為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種空氣壓縮機能效在線檢測評估系統，包括傳感器裝置、數據採集裝置、無線傳輸裝置和數據處理裝置，所述傳感器裝置的信號輸出端與所述數據採集裝置的信號輸入端相連，所述數據採集裝置的信號輸出端通過無線傳輸裝置與所述數據處理裝置的信號輸入端相連；所述數據處理裝置包括仿真裝置以及能效檢測和節能評估裝置。
進一步地，所述能效檢測和節能評估裝置進一步包括電能平衡測試裝置、餘熱回收評估裝置和排氣品質測試裝置。
進一步地，所述數據處理裝置還包括故障檢測裝置。
優選地，所述傳感器裝置、所述數據採集裝置、所述無線傳輸裝置和所述數據處理裝置均為多個，多個所述傳感器裝置的數量、多個所述數據採集裝置的數量、多個所述無線傳輸裝置的數量和多個所述數據處理裝置的數量均相等，且相互之間一一對應，具體為：一個所述傳感器裝置的信號輸出端與相對應的數據採集裝置的信號輸入端相連，該數據採集裝置通過相對應的無線傳輸裝置與相對應的數據處理裝置之間進行數據傳輸。
進一步地，任意一個所述傳感器裝置中均包括多個傳感器。
進一步地，所述數據採集裝置包括模數轉換裝置。
實施本實用新型，具有如下有益效果：
1.本申請的系統同時包括傳感器裝置、數據採集裝置、無線傳輸裝置和數據處理裝置，同時可以完成空壓機的數據監測、採集和採集數據的分析，除此之外，在數據量足夠的情況下可以實現對同一型號或同一類型的空壓機相關數據進行分析、比較和預測，本申請中的系統檢測標準基於國家標準，保證了檢測效果的可靠性。
2.本申請中的系統具有實時檢測的特點，可以獲得空壓機的即時數據，採集到的數據通過無線傳輸至資料庫，減少人工抄表的麻煩，節省人力成本；其中，本系統採用無線數據採集方式，體積小，便於攜帶，現場部署方便。
3.本申請中的數據處理裝置除了對採集的性能參數數據進行常規處理和分析外，還可以計算待測空氣壓縮機的能耗和節能減排量，比如分析設備的運行效率、節能效率、餘熱回收、排氣品質、電能利用率等數據，分析更加全面。
4.本申請的數據處理裝置中還包括仿真裝置，該裝置用於模擬待測空氣壓縮機的整個系統，當空壓機的某一個參數或設備發生改變時，仿真功能單元也會使系統隨之發生相應改變，進一步增加了檢測效果的可靠性。
5.本實用新型的傳感器裝置、數據採集裝置、無線傳輸裝置和數據處理裝置均為多個，上述四個裝置數量相等，且相互之間一一對應，即一個傳感器裝置對應一個數據採集裝置，一個數據採集裝置對應一個無線傳輸裝置，一個無線傳輸裝置對應一個數據處理裝置，實現了「點對點」的信息傳輸方式，有效地解決了信息擁堵、信息處理速度緩慢和信息處理容易出錯等技術問題。
6.本申請中的系統為專門針對空壓機設計，具有整體性的特點，集成度高，安裝簡易，操作量小，單一設備可以完成對空壓機所有運行數據的採集和檢測，即能夠對運行中的空壓機進行全方位的數據採集和檢測，不需要對空壓機進行拆卸即可完成數據採集，避免因拆卸或啟停導致而導致機器運行數據發生變化，與常規檢測方式相比，其採集數據準確度更高，檢測效果更加具有說服力。
7.本申請中的系統可以針對性的採集空壓機的相關數據，採集系統安裝後可以實時採集，一次安裝即可長期使用，節省人工成本，減少數據採集過程中出現錯誤的概率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
圖1是本實用新型提供的空氣壓縮機在線能效檢測評估系統的結構框圖；
圖2是本實用新型中的數據處理裝置的結構框圖。
其中，圖中附圖標記對應為：1-傳感器裝置，2-數據採集裝置，3-無線傳輸裝置，4-數據處理裝置，41-仿真裝置，42-能效檢測和節能評估裝置，421-電能平衡測試裝置，422-餘熱回收評估裝置，423-排氣品質測試裝置，43-故障檢測裝置。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
實施例
如圖1和圖2所示，本實施例提供了一種空氣壓縮機能效在線檢測評估系統，包括傳感器裝置1、數據採集裝置2、無線傳輸裝置3和數據處理裝置4，所述傳感器裝置1的信號輸出端與所述數據採集裝置2的信號輸入端相連，所述數據採集裝置2的信號輸出端通過無線傳輸裝置3與所述數據處理裝置4的信號輸入端相連。所述傳感器裝置，用於與待測空氣壓縮機連接，實時在線採集待測空氣壓縮機的性能參數數據，並將所述性能參數數據發送至所述數據採集裝置；所述數據採集裝置，包括模數轉換裝置，用於將接收到的性能參數數據中的模擬信號轉化為數位訊號，並將已轉換為數位訊號的性能參數數據通過所述無線傳輸裝置發送至所述數據處理裝置；所述無線傳輸裝置，用於將已轉換為數位訊號的性能參數數據傳輸至所述數據處理裝置；所述數據處理裝置，用於對已轉化為數位訊號的性能參數數據進行處理和分析，並通過輪詢問模式不斷對數據採集裝置進行查詢以得到完整的性能參數數據。
本實施例中採用「點對點」的信息傳輸方式，所述傳感器裝置、所述數據採集裝置、所述無線傳輸裝置和所述數據處理裝置均為多個，多個所述傳感器裝置、多個所述數據採集裝置、多個所述無線傳輸裝置和多個所述數據處理裝置的數量均相等，且相互之間一一對應，具體為：一個所述傳感器裝置的信號輸出端與相對應的數據採集裝置的信號輸入端相連，該數據採集裝置通過相對應的無線傳輸裝置與相對應的數據處理裝置之間進行數據傳輸，其中，任意一個所述傳感器裝置中均包括多個傳感器(如其中一個傳感器裝置中可以包括以下傳感器：功率儀、壓力計、溫度計、含油率測試儀、幹溫度計、流量計等)，以此實現對空壓機進行全方位的數據採集。
比如，上述四個裝置的數量均為n個，信息傳輸方式為：傳感器裝置1→數據採集裝置1→無線傳輸裝置1→數據處理裝置1，傳感器裝置n→數據採集裝置n→無線傳輸裝置n→數據處理裝置n。採用「點對點」的信息傳輸方式，可以有效減少數據擁堵和堵塞，提高數據處理的速度和可靠性。
在實際處理過程中，不同的無線傳輸裝置可以先將數據同一傳輸至後臺資料庫，再由後臺資料庫分別錄入不同的數據處理裝置中，同時，可以通過該後臺資料庫，隨時查看全新數據。其中，通過對每一個無線傳輸裝置設置不同的波特率和頻道，可以保證數據可以在網路裡安全發送而不會出現數據傳輸到其他的網絡裡或接收不到等情況，傳輸安全有效，且不容易發生堵塞。
所述數據處理裝置4包括仿真裝置41以及能效檢測和節能評估裝置42；
所述仿真裝置，用於模擬待測壓縮機的整個系統，當空壓機的某一個參數或設備發生改變時，仿真功能單元也會使系統隨之改變，進一步增加了檢測效果的可靠性；
所述能效檢測和節能評估裝置，用於計算待測空氣壓縮機的能耗和節能減排量，其中節能減排量的計算方式為：計算當前一段時期的能耗，將該當前一段時間的能耗與前一段時間能耗進行對比得到當前一段時期的節能減排量，該能效檢測和節能評估單元還可以將檢測出來的能耗與國家標準進行比較。
所述能效檢測和節能評估裝置42進一步包括電能平衡測試裝置421、餘熱回收評估裝置422和排氣品質測試裝置423；
電能平衡測試裝置，用於計算待測空氣壓縮機的電能平衡，所述電能平衡包括電機運行效率、待測空氣壓縮機運行效率、電能利用率和預測期內空氣壓縮機系統運行損失電能；
其中，所述電能平衡是指：在確定用電體系(單元)的邊界內，對界外供給的電能量在本用電體系內的輸送、轉換、分布、流向進行考察、測定、分析和研究，並建立供給和損耗電量之間平衡關係的全過程。
所述電能利用率是指：是用電體系(單元)中的有效能量與供給電能之比的百分數。所述損失電能是指：供給電能量和有效能量之差。而其中的供給電能量是指：用電體系(單元)界外(電網供給轉供電、自發電量或上一級輸出電量)供給用電體系(單元)的有功電能的總和，有效電能量：用電體系(單元)內，在一定生產工藝機理條件下，使預定目標達到工藝規定的質量標準時，在物理化學變化中必須消耗的有功電能量。
餘熱回收評估裝置，用於對待測空氣壓縮機進行餘熱回收評估，所述餘熱回收評估涉及的參數數據包括平均流量、餘熱回收裝置進口溫度、餘熱回收裝置出口溫度、回收熱量和碳排放量；
排氣品質測試裝置，用於計算待測空氣壓縮機的排氣質量以及是否有管道發生洩漏。
所述數據處理裝置還可以包括故障檢測裝置43，所述故障檢測裝置43，用於將已轉化為數位訊號的性能參數數據與額定參數數據比對，當所述性能參數數據不同於所述額定參數數據時，判斷待測空氣壓縮機出現故障，並根據當前故障查詢存儲於所述數據處理裝置的故障建議解決方案表給出對應的建議解決方案，其中的故障包括壓力不足、流量不足、功率較大等，這些故障可以通過檢測到的性能參數數據與額定數據比對得到，確定故障後會根據故障類型給出建議解決方案，方便用戶及時處理。
所述數據處理裝置還可以包括最優配置推薦功能裝置，所述最優配置推薦功能裝置用於根據已轉換為數位訊號的性能參數數據與存儲與所述數據處理裝置的空氣壓縮機型號最優配置表進行匹配從而找到待測空氣壓縮機對應的型號，並為所述待測空壓機推薦最優配置。
除了上述特殊功能裝置外，所述數據處理裝置還包括基本處理單元，具體為處理器、存儲器和顯示器，所述處理器用於對傳輸過來的數位訊號進行處理分析從而得到結果數據；所述存儲器與所述處理器相連，用於存儲輸入、輸出信號、所述結果數據等；所述顯示器，與所述存儲器連接，用於通過多種形式的顯示方式(如數字、圖表等)顯示所述輸入、輸出信號和結果數據。
所述數據處理裝置具體為易攜帶式計算機，例如筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦，攜帶方便。
實施本實用新型的實施例，具有如下有益效果：
1.本申請的系統同時包括傳感器裝置、數據採集裝置、無線傳輸裝置和數據處理裝置，同時可以完成空壓機的數據監測、採集和採集數據的分析，除此之外，在數據量足夠的情況下可以實現對同一型號或同一類型的空壓機相關數據進行分析、比較和預測，本申請中的系統檢測標準基於國家標準，保證了檢測效果的可靠性。
2.本申請中的系統具有實時檢測的特點，可以獲得空壓機的即時數據，採集到的數據通過無線傳輸至資料庫，減少人工抄表的麻煩，節省人力成本；其中，本系統採用無線數據採集方式，體積小，便於攜帶，現場部署方便。
3.本申請中的數據處理裝置除了對採集的性能參數數據進行常規處理和分析外，還可以計算待測空氣壓縮機的能耗和節能減排量，比如分析設備的運行效率、節能效率、餘熱回收、排氣品質、電能利用率等數據，分析更加全面。
4.本申請的數據處理裝置中還包括仿真裝置，該裝置用於模擬待測空氣壓縮機的整個系統，當空壓機的某一個參數或設備發生改變時，仿真功能單元也會使系統隨之發生相應的改變，進一步增加了檢測效果的可靠性。
5.本實用新型的傳感器裝置、數據採集裝置、無線傳輸裝置和數據處理裝置均為多個，上述四個裝置數量相等，且相互之間一一對應，即一個傳感器裝置對應一個數據採集裝置，一個數據採集裝置對應一個無線傳輸裝置，一個無線傳輸裝置對應一個數據處理裝置，實現了「點對點」的信息傳輸方式，有效地解決了信息擁堵、信息處理速度緩慢和信息處理容易出錯等技術問題。
6.本申請中的系統為專門針對空壓機設計，具有整體性的特點，集成度高，安裝簡易，操作量小，單一設備可以完成對空壓機所有運行數據的採集和檢測，即能夠對運行中的空壓機進行全方位的數據採集和檢測，不需要對空壓機進行拆卸即可完成數據採集，避免因拆卸或啟停導致而導致機器運行數據發生變化，與常規檢測方式相比，其採集數據準確度更高，檢測效果更加具有說服力。
7.本申請中的系統可以針對性的採集空壓機的相關數據，採集系統安裝後可以實時採集，一次安裝即可長期使用，節省人工成本，減少數據採集過程中出現錯誤的概率。
以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。