(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898510.X (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 常州机电职业 技术学院 地址 213100 江苏省常州市武进区湖塘镇 鸣新中路26号 (72)发明人 赵文兵　夏怡　 (74)专利代理 机构 常州市科谊专利代理事务所 32225 专利代理师 孙彬 (51)Int.Cl. F04D 15/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种脱硫泵故障预测与健康管理装置 (57)摘要 本发明公开了一种脱硫泵故障预测与健康 管理装置， 它包括现场控制系统、 无线互联网络 和远程控制系统； 现场控制系统用于采集硫化泵 的运行状态 参数， 并对各传感器的工作状态进行 诊断报警和矫正， 然后将硫化泵的运行状态参数 数据和传感器报警数据通过无线互联网络打包 发送至远程控制系统； 远程控制系统通过无线互 联网络接收现场控制系统发送的硫化泵的运行 状态参数数据和传感器报警数据， 根据硫化泵的 运行状态 参数数据进行硫化泵状态评价、 寿命预 测和故障诊断。 本发明提供一种脱硫泵故障预测 与健康管理装置， 采用故障预测与健康管理技 术， 不仅满足脱硫泵使用过程中的可靠、 长寿命 运行需要， 而且有助于硫化泵制造商向服务提供 商的转型需要。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115143129 A 2022.10.04 CN 115143129 A 1.一种脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于： 它包括现场控制系统2、 无线互 联网络1和远程控制系统； 现场控制系统2用于采集硫化泵的运行状态参数， 并对各传感器的工作状态进行诊断 报警和矫正， 然后将硫化泵的运行状态参数数据和传感器报警数据通过无线互联网络1打 包发送至远程控制系统； 远程控制系统通过无线互联网络1接收现场控制系统2发送的硫化泵的运行状态参数 数据和传感器报警数据， 根据硫化泵的运行状态参数数据进行硫化泵状态评价、 寿命预测 和故障诊断。 2.根据权利要求1脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特 征在于， 现场控制系统2包括： 传感部件， 传感部件用于实时监测硫化泵的各项运行状态参数； 控制部件， 控制部件用于接收传感部件采集的硫化泵的各项运行状态参数并将运行状 态参数发送至远程控制系统， 同时对传感部件进 行诊断并对传感部件进 行精度矫正以及故 障报警。 3.根据权利要求2脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于， 传感部件包括进口液 压传感器12、 出口液压传感器13、 泵壳振动传感器14、 轴承 振动传感器15和电流传感器16； 进口液压传感器12设置在硫化泵的进口处， 用于监测硫化泵的进口压力； 出口液压传感器13设置在硫化泵的出口处， 用于测量硫化泵的出口压力； 泵壳振动传感器14设置在硫化泵的泵壳处， 用于测量硫化泵的泵壳振动加速度； 轴承振动传感器15设置在硫化泵的轴承座处， 用于检测硫化泵的轴承 振动加速度； 电流传感器16设置在与硫化泵配套的电机的输入端， 用于检测负载电流。 4.根据权利要求2脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于： 控制部件包括控制箱 6， 控制箱6内设置有断路器7、 电源8、 控制器9、 触摸显示屏1 1和无线路由器10； 断路器7的输入端连接220V交流电， 断路器7的输出端与电源8的输入端相连， 电源8的 输出端为控制器9、 触摸显示屏1 1和无线路由器10供电； 控制器9用于接收传感部件采集的硫化泵的各项运行状态参数， 通过无线路由器10将 运行状态参数发送至远程控制系统， 并对传感部件进行故障诊断和精度矫 正； 触摸显示屏11用于显示传感部件所检测的硫化泵的各项运行状态参数， 并向控制器9 发送传感部件精度矫 正信号同时进行传感部件故障报警； 无线路由器10用于通过 无线互联网将现场控制系统2与远程控制系统进行 数据连接 。 5.根据权利要求4脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于： 控制器9包括数据采 集及矫正模块19、 故障诊断及报警模块20和控制器通讯模块17； 数据采集及矫正模块19接收传感部件发送 的硫化泵的进口压力、 硫化泵的出口压力、 硫化泵的泵壳振动加速度、 硫化泵的轴承振动加速度和负载电流， 并接收触摸显示屏11发 送的传感部件精度矫 正信号对传感部件执 行精度矫 正； 故障诊断及报警模块20用于对传感部件进行故障诊断， 并将报 警信号发送至触摸显示 屏11； 控制器通讯模块17用于和无线路由器10进行通讯。 6.根据权利要求4脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于： 触摸显示屏11具有精 度矫正参数设置功能和状态监视功能；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115143129 A 2精度矫正参数包括进口液压传感器矫正系数、 出口液压传感器矫正系数、 泵壳振动传 感器矫正系数、 轴承 振动传感器矫 正系数、 电流传感器矫 正系数； 状态监视功能包括状态参数监视与故障运行状态监视； 状态参数监视包括硫化泵的进口压力监视、 硫化泵的出口压力监视、 硫化泵的泵壳振 动加速度监视、 硫化泵的轴承 振动加速度监视和硫化泵的负载电流 监视； 故障运行状态监视包括传感器故障监视 。 7.根据权利要求1脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特征在于： 远程控制系统包括云 平台系统4、 电脑用户3和手机用户5； 云平台系统4包括数据通讯模块22、 数据保存模块23、 状态监视服务模块28和健康管理 服务模块24； 电脑用户通过网址直接连接云平台系统4的状态监视服 务模块28； 手机用户通过AP P软件连接云平台系统4的状态监视服 务模块28。 8.根据权利要求7脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特 征在于： 数据通讯模块2 2用于将现场控制系统2的打包数据发送至数据保存 模块23。 数据保存模块23采用数据库技术定时保存硫化泵全生命周期的运行状态参数和传感 器报警数据， 运行状态参数包括硫化泵的进口压力、 硫化泵的出口压力、 硫化泵的泵壳振动 加速度、 硫化泵的轴承振动加速度和负载电流； 传感器报警数据包括传感部件中的各传感 器故障数据； 状态监控服务模块用于提供数据库中保存的硫化泵状态参数和传感器报警数据的实 时查询和历史查询服 务； 健康管理服务模块24通过机器学习算法进行大数据分析， 健康管理服务模块24包括硫 化泵运行状态评价模块25、 寿命预测服 务模块26和硫化泵故障诊断服 务模块27； 硫化泵运行状态评价给 出以100分为基础的硫化泵 整体运行评价； 寿命预测包括硫化泵 寿命预测； 硫化泵故障诊断包括硫化泵进出口堵塞、 气蚀、 转子不平衡、 叶片磨损、 轴承拉伤的大 数据诊断。 9.根据权利要求7脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特 征在于： 手机用户的APP软件安装在手机系统上， 与云平台系统4的状态监视服务模块28通讯可 以进行硫化泵状态监控和健康管理； 硫化泵状态监控包括调用状态监视服务模块28中的状态参数和传感器报 警数据， 并进 行当前值和历史值的显示； 健康管理包括调用云平台系统4的健康管理服务模块24进行硫化泵状态评价、 寿命预 测和故障诊断运行 数据并显示。 10.根据权利要求7脱硫泵故障预测与健康管理装置， 其特 征在于： 电脑用户使用浏览器通过输入 网址直接调用云平台系统4的状态监视服务模块28和健 康管理服 务模块24， 进行硫化泵状态监控和健康管理； 硫化泵状态监控包括调用状态监视服务模块28中的状态参数和传感器报 警数据， 并进 行当前值和历史值的显示； 健康管理包括调用云平台系统4的健康管理服务模块24进行硫化泵状态评价、 寿命预权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115143129 A 3