空壓機試驗臺故障檢測系統的製作方法

2023-05-08 22:36:24

本實用新型涉及一種空壓機試驗臺，更具體地說，它涉及一種空壓機試驗臺故障檢測系統。

背景技術：

空壓機在機車上主要用於制動，其性能的好壞，自接影響列車運行的安全，根據機車的檢修規程，空壓機檢修後，需在試驗臺上做各種性能試驗。一般情況下，如果試驗臺出現故障，就需要聯繫發貨廠家的維修人員來上門維修，這樣的方式使得維修過程較為被動，如果操作人員不能夠及時發現故障，有可能會導致更嚴重的後果。然而，在某些情況下，試驗臺的部分故障在較為輕微時並不能直接的反映出來，從而不能及時被操作人員發現，導致測試數據不準確，並且廠家的維修人員上門後，也需要根據故障現象進行現場排查，浪費時間。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種空壓機試驗臺故障檢測系統，能夠在空壓機出現故障時，即時通知維修人員上門維修。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種空壓機試驗臺故障檢測系統，其特徵是，包括：

傳感器故障檢測電路，具有多個一一對應的輸入端和輸出端，每一個輸入端與空壓機試驗臺內的一個傳感器耦接，所述傳感器故障檢測電路在傳感器故障時，從對應的輸出端輸出一傳感器故障信號；

電磁閥故障檢測電路，具有多個一一對應的輸入端和輸出端，每一個輸入端與空壓機試驗臺內的一個電磁閥耦接，所述電磁閥故障檢測電路在電磁閥故障時，從對應的輸出端輸出一電磁閥故障信號；

電源故障檢測電路，具有多個一一對應的輸入端和輸出端，每一個輸入端與空壓機試驗臺內的一個電源耦接，所述電源故障檢測電路在電源故障時，從對應的輸出端輸出一電源故障信號；

故障信息生成裝置，具有多個故障信號輸入端，每一個故障信號輸入端與傳感器故障檢測電路、電磁閥故障檢測電路、電源故障檢測電路的輸出端一一對應，以接收傳感器故障信號、電磁閥故障信號以及電源故障信號，所述故障信息生成裝置在其故障信號輸入端有輸入時，生成與之對應的故障信息；

第一GPRS收發器，用於將所述故障信息通過無線的方式發送出去；

以及第二GPRS收發器，布置於維修中心，用於遠程接收由第一GPRS收發器發出的故障信息。

進一步的，所述故障信息生成裝置包括：

編碼電路，具有多個輸入端，每個輸入端與傳感器故障檢測電路、電磁閥故障檢測電路、電源故障檢測電路的輸出端一一對應；所述編碼電路用於在其不同的輸入端有信號輸入時，輸出相應的編碼信號；

處理電路，耦接於編碼電路，用於根據編碼信號生成相應的故障信息。

進一步的，所述第一GPRS收發器與處理電路採用RS-485協議通信連接，以獲取所述故障信息。

進一步的，所述維修中心包括監控終端和移動終端，所述監控終端與第二GPRS收發器通信連接，所述移動終端通過INTERNET網絡與網絡伺服器通信連接。

進一步的，還包括貼於空壓機試驗臺的二維碼標籤，所述二維碼標籤載有該空壓機試驗臺的設備信息。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：通過以上技術方案，利用各個故障檢測電路，對空壓機試驗臺內的主要電氣設備進行故障檢測，一旦出現故障，立即由故障信息生成裝置生成對應的故障信息，並通過第一GPRS收發器遠程發送，然後維修中心通過第二GPRS收發器遠程接收該故障信息，實現即時獲知設備的故障情況。

附圖說明

圖1為本實用新型中空壓機試驗臺的整體示意圖；

圖2為本實用新型中空壓機試驗臺故障診斷系統的系統電路圖。

附圖標註：1、主機櫃，2、安裝臺架。

具體實施方式

參照圖1，空壓機試驗臺包括主機櫃1和用於放置待測試主空壓機的安裝臺架2。

主機櫃1設置有計算機控制系統、電氣系統、管路系統以及檢測系統。試驗臺滿足和諧大功率機車（（HXD1B/HXD1D/HXD3C））螺杆式空氣壓縮機的各項性能試驗，包括磨合試驗、風量及洩漏試驗、負荷溫度試驗、超負荷試驗，並能實時檢測空壓機組電流、電壓。臺架結構合理、強度高，運轉時無異常振動。

試驗臺滿足和諧大功率機車螺杆式空氣壓縮機的各項性能試驗，包括磨合試驗、風量及洩漏試驗、負荷溫度試驗、超負荷試驗，並能實時檢測空壓機組電流、電壓。

a.磨合試驗

在空壓機進入磨合試驗狀態前，先進入轉速整定狀態，在此狀態下，按下「啟動空壓機」按鈕，調節轉速旋鈕，將電機轉速調整到磨合試驗所需轉速後，按「啟動磨合試驗」鍵後，進入空壓機磨合試驗。

b. 風量及洩漏試驗

磨合試驗結束後，進入轉速整定狀態。按「啟動風量試驗」後，空壓機進入風量試驗狀態。空壓機工作開始向儲風罐充風，控制軟體控制開始充風量計時。

風罐壓力由0逐漸升高，當達到額定壓力時，軟體控制風量計時停止，空壓機工作終止，同時計算出空壓機的排風量。隨後密封計時開始，試驗臺立即轉入洩漏試驗狀態。

控制軟體洩漏計時開始，計時600S後，記錄儲風罐壓力降。

c．負荷溫度試驗

在轉速整定狀態，將轉速整定到空壓機溫度試驗要求的轉速。按「負荷溫度試驗」後，空壓機進入溫度試驗狀態，空壓機工作向儲風罐內充風。當風罐壓力等於額定壓力時，溫度試驗開始計時，當達到設定的時間時，溫度試驗停止，並自動記錄排氣口溫度，油氣室油溫。

d. 超負荷試驗

將轉速整定到空壓機超負荷試驗要求的轉速， 按「啟動超負荷試驗」後，空壓機進入超負荷試驗狀態，空壓機工作向儲風罐內充風,壓力達到超負荷試驗壓力後，超負荷試驗開始計時，穩定運行2min。在此期間空壓機各部位工作應正常，無異音異狀。

主要技術參數

1)輸入電源：AC380V，50Hz

2)輸出電源：AC0-440V，0~60Hz

3)功率：30kW

4)變頻調速範圍 ：0～3000r/min

5)轉速精度：±1r/min

6)測試壓力範圍：0-1.5MPa

7)測試溫度範圍：0-250℃

8)儲風罐容積 ： 400L±1L。

參照圖2，空壓機試驗臺故障檢測系統具體包括傳感器故障檢測電路、電磁閥故障檢測電路、電源故障檢測電路、故障信息生成裝置、第一GPRS收發器以及第二GPRS收發器。

傳感器故障檢測電路的輸入埠分別與空壓機試驗臺內的各個傳感器連接，例如溫度傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器以及電流傳感器等，當這些傳感器出現故障時，其輸出電平都會變為過低或過高，此時則判斷為傳感器故障信號。因此，傳感器故障檢測電路可以採用若干AD轉換器、模擬開關和單片機來實現，若干AD轉換器的輸入端分別與各個傳感器耦接，以接收其檢測信號；若干AD轉換器的輸出端分別耦接於模擬開關的各個輸入端，模擬開關的輸出端和控制端均耦接於單片機；單片機發出不同的信號至模擬開關的控制端，以控制模擬開關內的各個數據通道分別逐一導通，以掃描的形式，分別接收由各個AD轉換器輸出的信號。單片機從模擬開關接收到數據，並判斷其幅值是否異常，即過高或過低，若異常，則輸出相應的傳感器故障信號。

電磁閥故障檢測電路的輸入端與電磁閥的線圈耦接，以檢測電磁閥是否開路，如若出現開路的情況，相應的輸出端就會沒有信號輸出，也就代表了相應的電磁閥故障信號。電磁閥故障檢測電路的具體電路結構及檢測方式，可參照公告號為CN104775961A的中國專利，本實施例不再贅述。

電源故障檢測電路的輸入埠與各個電源的輸出端耦接，例如直流電源、交流電源、開關電源等，一旦這些電源出現故障，導致輸出不穩定或無輸出，則從對應的輸出端輸出電源故障信號。因此，電源故障檢測電路主要包括電壓檢測電路、比較電路以及處理器；電壓檢測電路的輸入端耦接於各個電源的輸出端，以接收各個電源輸出的電壓信號，然後電壓檢測電路將檢測到的電壓信號輸送至比較電路，比較電路再將該電壓信號與預設值進行比較，如果該電壓信號過低或過高，則輸出相應的比較信號至處理器，處理器可採用單片機實現，處理器接收到比較信號後，生成並輸出相應的電源故障信號。

故障信息生成裝置包括編碼電路和處理電路，其中，編碼電路採用數字編碼器，其具有多個輸入端，每個輸入端與傳感器故障檢測電路、電磁閥故障檢測電路、電源故障檢測電路的輸出端一一對應，以接收不同的傳感器故障信號、電磁閥故障信號以及電源故障信號。數字編碼器在不同的輸入端有效時，輸出相應的編碼數據至處理電路，經過處理電路進行數據轉換後，再發送至第一GPRS收發器；其中，處理電路可採用單片機實現，其與第一GPRS收發器通過RS-485協議與通信連接。第一GPRS收發器將接收到各個故障信號轉發至網絡伺服器（GPRS）。

第二GPRS收發器可布置於維修中心，即供貨廠家，用於遠程接收由第一GPRS收發器發出的故障信息。

另外，參照附圖2，維修中心包括監控終端和移動終端，監控終端與第二GPRS收發器通過RS-485協議通信連接，移動終端即手機，通過INTERNET網絡與網絡伺服器通信連接；因此，維修人員既可通過監控終端來實時接收故障信息，也可以通過移動終端上的APP從INTERNET接收故障信息。

另外，為了方便維修人員趕到現場時快速了解設備的信息，包括型號、內部的零件各類等，可以在空壓機試驗臺上貼上相應的二維碼標籤，二維碼標籤載有該空壓機試驗臺的設備信息，那麼維修人員就可以通過二維碼識別器來掃描，快速獲取信息。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。