基于ARM处理器的矿井通风机在线监测与故障诊断系统.pdfVIP

总第171期 机械管理开发 Total171 DEVELOPMENT 2017年第7期 MECHANICALMANAGEMENT．AND No．7，2017 嗣试与诊新技术 基于ARM处理器的矿井通风机在线监测与 故障诊断系统 孙洁 (同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司， 山西朔州036000) 摘要：针对现有系统存在的体积较大、系统维护成本较高且普遍采用容易误操作、缺乏专用性的Windows 系统，难以满足在线监测的实际需求问题，设计并实现了一种基于嵌入式处理器的在线监测与故障诊断系 统，并通过实际应用对系统的性能进行了测试。测试结果表明，该系统具备矿井通风机在线监测的各项功能， 同时具备小型化和多样化的特点。 关键词：矿井通风机嵌入式系统在线监测故障诊断 中图分类号：TD67；TP277 文献标识码：A 引言 实时诊断，一旦发现数据出现异常或明显故障及时 矿井通风机在线监测与预警系统能够实时监测 报警。在基于RS485总线进行数据采集时，首先将传 通风机各种运行参数，出现异常时及时给出报警信 感器采集到的数据利用通信接口传送给智能仪表， 息。目前，现有矿井通风机在线监测与预警系统主要 智能仪表通常包括智能电表、温度巡检仪、振动传感 利用PLC和工控机，基于TCP／IP协议实现与软件器等，最后基于ModBus协议将相关数据输送到总线 系统之间的信息传送，系统平台的工业化组态软件 模块，实现对通风机的实时监测和诊断。 通常包括ForceControl、InTouch、组态王KingView和 WinCC等【1]。上述技术方案尽管能够实时监控通风 机的状态，但存在体积较大、安装和调试过程较为复 杂且后期的维护成本较高等问题。此外，采用 Windows系统安装上述软件专用性较低、误操作概 率大且容易受到其他多种因素影响。针对上述问题， 本文基于以太网和RS485总线两种数据采集方式， 设计并开发了一种基于ARM处理器的矿井通风机 在线监测与故障诊断系统。 1系统整体结构 本文设计的系统的整体结构如图1所示。该系 统主要采用以太网和RS485总线两种方式采集数 据。在基于以太网的数据采集中，利用传感器和智能 仪表，测量通风机和电动机的相关参数，包括振动、 温度、负压、电压和电流等，并利用I／O模块将测量 数据传送到现场PLC，PLC系统利用以太网模块与 工业以太网连接，通过协议解析采集的数据，将解析 图1系统总体结构 2系统硬件设计 到的数据提供给ARM中央处理机构，最后在ARM 设备上显示。在显示数据的同时，对系统的性能进行 本文系统在硬件设计方面，将系统的控制结构 分成三个层次，包括现场信号采集、中央处理、显示 收稿日期：2017-03—15 与诊断。其中，显示与诊断机构包含的内容较多，可 作者简介：孙洁(1987--)，男，本科，助理工程师，目前从事矿井通 根据功能进一步分为硬件、引导、内核以及监测与诊 风安全与水泵控制方面的研究。 万方数据 机械管理开发 第32卷 jxdkfbib@126．tom 断(uI)四个层次。 温