一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)處理中心主機(jī)模塊，所述的信號(hào)處理中心主機(jī)模塊包括電源模塊，與電源模塊連接的CPU模塊單元，與CPU模塊單元分別連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊、探頭接口模塊、顯示屏模塊、信號(hào)調(diào)理單元模塊，操作鍵盤以及存儲(chǔ)模塊及電源接口模塊相連。本發(fā)明能夠有效的對(duì)盾構(gòu)地下掘進(jìn)過程中的雜波信號(hào)進(jìn)行剔除，采集分析到比較真實(shí)干凈的盾構(gòu)振動(dòng)信號(hào)，真實(shí)的反映出盾構(gòu)掘進(jìn)的振動(dòng)狀態(tài)，從而能夠?qū)@些故障信號(hào)進(jìn)行分析評(píng)定；本發(fā)明檢測(cè)響應(yīng)快，定量好，成本低且操作方便，能夠?qū)Χ軜?gòu)組件地下掘進(jìn)過程中的故障進(jìn)行早期預(yù)警和檢測(cè)，減少因故障造成的非計(jì)劃性停產(chǎn)，從而降低經(jīng)濟(jì)損失，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益巨大。
【專利說明】一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)機(jī)信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，具體為一種用于盾構(gòu)地下掘進(jìn)過程這種特定工況下對(duì)盾構(gòu)的產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和故障診斷的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)行與發(fā)展，尤其是交通運(yùn)輸和信息化的飛速發(fā)展，給人們的出現(xiàn)生活帶來了很大的便利。
[0003]提到交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，就不得不提到在交運(yùn)運(yùn)輸業(yè)建設(shè)過程中起著巨大作用的盾構(gòu)，盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用，大大的提高了施工安全性和施工效率，尤其對(duì)于一些地質(zhì)比較復(fù)雜的地區(qū)，盾構(gòu)機(jī)在施工過程中發(fā)揮著巨大的作用。
[0004]但是，由于盾構(gòu)在地下掘進(jìn)過程中工況復(fù)雜，各種雜波信號(hào)較多，信號(hào)采集干擾多，區(qū)分真實(shí)信號(hào)困難，常用的檢查裝置在檢測(cè)過程中僅僅能夠得到一堆雜亂無章的信號(hào)。傳統(tǒng)常用的信號(hào)采集裝置是將這些信號(hào)采集全部上來，通過后續(xù)大量的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行診斷故障。
[0005]因此，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的工況環(huán)境下，對(duì)具體施工環(huán)境點(diǎn)根據(jù)盾構(gòu)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)判斷故障，便于巡檢盾構(gòu)設(shè)備的工作狀態(tài)的系統(tǒng)，已經(jīng)是一個(gè)值得研究的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種能夠有效的對(duì)盾構(gòu)地下掘進(jìn)過程中的雜波信號(hào)進(jìn)行剔除，采集分析到比較真實(shí)干凈的盾構(gòu)振動(dòng)信號(hào)，真實(shí)的反映出盾構(gòu)掘進(jìn)的振動(dòng)狀態(tài)，從而能夠?qū)@些故障信號(hào)進(jìn)行分析評(píng)定的信號(hào)檢測(cè)響應(yīng)快，定量好，成本低且操作方便，能夠?qū)Χ軜?gòu)組件地下掘進(jìn)過程中的故障進(jìn)行早期預(yù)警和檢測(cè)的系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5，所述的信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5包括電源模塊，與電源模塊連接的CPU模塊單元，與CPU模塊單元分別連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊、探頭接口模塊、顯示屏模塊、信號(hào)調(diào)理單元模塊3，操作鍵盤以及存儲(chǔ)模塊及電源接口模塊相連；
所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3內(nèi)置硬件電路，包括與連接在探頭接口模塊上的傳感器探頭I通過第一信號(hào)數(shù)據(jù)線2連接的信號(hào)放大模塊，與信號(hào)放大模塊連接的濾波模塊，與濾波模塊連接的相位檢測(cè)模塊，與相位檢測(cè)模塊連接的幅度調(diào)整模塊；所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3通過幅度調(diào)整模塊機(jī)第二信號(hào)數(shù)據(jù)線4與設(shè)置在信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換模塊連接；
所述的探頭接口模塊上的探頭接口為可擴(kuò)展探頭接口，;信號(hào)調(diào)理單元模塊3的單元為可擴(kuò)展通道數(shù)據(jù)處理模塊；
所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3輸出的信號(hào)通過信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入到CUP模塊單元進(jìn)行后續(xù)二次濾波數(shù)據(jù)處理，并通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行信號(hào)處理，該操作方法包括以下步驟:
步驟1:傳感器探頭I采集信號(hào)將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理單元模塊2 ；
步驟2:信號(hào)調(diào)理單元模塊3輸出信號(hào)傳送到信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊；
步驟3:信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)到CPU模塊單元。
[0008]積極有益效果:本發(fā)明能夠有效的對(duì)盾構(gòu)地下掘進(jìn)過程中的雜波信號(hào)進(jìn)行剔除，采集分析到比較真實(shí)干凈的盾構(gòu)振動(dòng)信號(hào)，真實(shí)的反映出盾構(gòu)掘進(jìn)的振動(dòng)狀態(tài)，從而能夠?qū)@些故障信號(hào)進(jìn)行分析評(píng)定；本發(fā)明檢測(cè)響應(yīng)快，定量好，成本低且操作方便，能夠?qū)Χ軜?gòu)組件地下掘進(jìn)過程中的故障進(jìn)行早期預(yù)警和檢測(cè)，減少因故障造成的非計(jì)劃性停產(chǎn)，從而降低經(jīng)濟(jì)損失，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益巨大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖一；
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖二；
圖中為:傳感器探頭1、第一信號(hào)數(shù)據(jù)線2、信號(hào)調(diào)理單元模塊3、第二信號(hào)數(shù)據(jù)線4、信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
如圖1所述，一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5，所述的信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5包括電源模塊，與電源模塊連接的CPU模塊單元，與CPU模塊單元分別連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊、探頭接口模塊、顯示屏模塊、信號(hào)調(diào)理單元模塊3，操作鍵盤以及存儲(chǔ)模塊及電源接口模塊相連；
如圖2所示，所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3內(nèi)置硬件電路，包括與連接在探頭接口模塊上的傳感器探頭I通過第一信號(hào)數(shù)據(jù)線2連接的信號(hào)放大模塊，與信號(hào)放大模塊連接的濾波模塊，與濾波模塊連接的相位檢測(cè)模塊，與相位檢測(cè)模塊連接的幅度調(diào)整模塊；所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3通過幅度調(diào)整模塊機(jī)第二信號(hào)數(shù)據(jù)線4與設(shè)置在信號(hào)處理中心主機(jī)模塊5內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換模塊連接；
所述的探頭接口模塊上的探頭接口為可擴(kuò)展探頭接口，信號(hào)調(diào)理單元模塊3的單元為可擴(kuò)展通道數(shù)據(jù)處理模塊；
所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊3輸出的信號(hào)通過信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入到CUP模塊單元進(jìn)行后續(xù)二次濾波數(shù)據(jù)處理，并通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行信號(hào)處理，該操作方法包括以下步驟:
步驟1:傳感器探頭I采集信號(hào)將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理單元模塊2 ；
步驟2:信號(hào)調(diào)理單元模塊3輸出信號(hào)傳送到信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊；
步驟3:信號(hào)處理中心A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)到CPU模塊單元。
[0011]使用時(shí):檢測(cè)前檢查檢測(cè)盒電源及狀態(tài)指示燈是否正常，調(diào)整檢測(cè)參數(shù)，選擇相應(yīng)的檢測(cè)參數(shù)，將傳感器探頭I固定在需要被檢測(cè)的振動(dòng)構(gòu)件上，當(dāng)傳感器探頭I收到振動(dòng)信號(hào)后，通過第一信號(hào)數(shù)據(jù)線2將各個(gè)傳感器I采集的信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)置有多通道的信號(hào)調(diào)理模塊3中，然后通過數(shù)據(jù)先將多通道數(shù)據(jù)調(diào)理模塊的信號(hào)通過信號(hào)數(shù)據(jù)線4傳輸?shù)秸駝?dòng)信號(hào)的中心處理單元模塊5中，中心處理單元模塊5中有A/D轉(zhuǎn)換模塊可以將信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入到主機(jī)CUP單元模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在中心處理單元模塊5的CPU預(yù)置有數(shù)據(jù)處理算法，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次軟件濾波分析、信號(hào)特征分析、信號(hào)統(tǒng)計(jì)分析、信號(hào)聚類分析，并對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障評(píng)定，通過顯示屏可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和顯
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[0012]以上實(shí)施案例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等，均應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)處理中心主機(jī)模塊(5),其特征在于:所述的信號(hào)處理中心主機(jī)模塊(5)包括電源模塊，與電源模塊連接的模塊單元，與0^模塊單元分別連接的八/0轉(zhuǎn)換模塊、探頭接口模塊、顯示屏模塊、信號(hào)調(diào)理單元模塊(3),操作鍵盤以及存儲(chǔ)模塊及電源接口模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊(3)內(nèi)置硬件電路，包括與連接在探頭接口模塊上的傳感器探頭(1)通過第一信號(hào)數(shù)據(jù)線(2)連接的信號(hào)放大模塊，與信號(hào)放大模塊連接的濾波模塊，與濾波模塊連接的相位檢測(cè)模塊，與相位檢測(cè)模塊連接的幅度調(diào)整模塊；所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊(3)通過幅度調(diào)整模塊機(jī)第二信號(hào)數(shù)據(jù)線(4)與設(shè)置在信號(hào)處理中心主機(jī)模塊(5)內(nèi)的八/0轉(zhuǎn)換模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述的探頭接口模塊上的探頭接口為可擴(kuò)展探頭接口，；信號(hào)調(diào)理單元模塊(3)的單元為可擴(kuò)展通道數(shù)據(jù)處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)過程中振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)理單元模塊(3)輸出的信號(hào)通過信號(hào)處理中心八/0轉(zhuǎn)換模塊輸入到⑶？模塊單元進(jìn)行后續(xù)二次濾波數(shù)據(jù)處理，并通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行信號(hào)處理，該操作方法包括以下步驟: 步驟1:傳感器探頭(1)采集信號(hào)將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理單元模塊(2)； 步驟2:信號(hào)調(diào)理單元模塊(3)輸出信號(hào)傳送到信號(hào)處理中心八/0轉(zhuǎn)換模塊； 步驟3:信號(hào)處理中心八/0轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)到0^模塊單元。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK104457973SQ201410831747
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】陳饋, 張合沛, 周建軍, 李宏波, 任穎瑩, 馮歡歡 申請(qǐng)人:中鐵隧道集團(tuán)有限公司