一種基于atmega64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于故障診斷領(lǐng)域，具體涉及一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國煤礦生產(chǎn)中，因礦井通風(fēng)設(shè)備而發(fā)生的事故中，機(jī)械事故占通風(fēng)機(jī)組事故的68.9%，一旦發(fā)生故障將造成巨大的停產(chǎn)損失和安全問題，盡管一部分事故因有備用通風(fēng)機(jī)而未造成嚴(yán)重后果，但還有一些事故既影響了生產(chǎn)，又造成了慘重的傷亡。因此對煤礦通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是急需研究解決的問題。故障診斷技術(shù)在煤礦的推廣應(yīng)用，不僅可預(yù)防突然事故的發(fā)生，保證煤礦的安全生產(chǎn)，而且可帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0003]從故障診斷角度來看，風(fēng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，因此具備旋轉(zhuǎn)機(jī)械的典型故障，如不平衡、不對中之類的故障形式；風(fēng)機(jī)的工作受環(huán)境影響較大，常有粉塵進(jìn)入風(fēng)機(jī)造成葉片的磨損，還可能粘附在轉(zhuǎn)子上形成隨機(jī)性變化的不平衡。因此這類機(jī)械在工作時既有機(jī)械零部件產(chǎn)生的振動，又有工作介質(zhì)引起的沖擊，振動比較復(fù)雜，而且風(fēng)機(jī)的故障形式多種多樣，故障產(chǎn)生的機(jī)理和原因也非常復(fù)雜，故障與征兆之間表現(xiàn)出一種非常復(fù)雜的非線性關(guān)系，并且對各類故障反映的特征參數(shù)也不完全相同，這給現(xiàn)場診斷帶來了極大的困難。因此，如何快速而準(zhǔn)確的對風(fēng)機(jī)的振動信號進(jìn)行采集并診斷故障已變得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，用于檢測井下通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速和振動頻率，以提高風(fēng)機(jī)故障診斷效率，實(shí)現(xiàn)安全通風(fēng)的目的。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，包括ATMEGA64主控制器，所述ATMEGA64主控制器上連接供電模塊、風(fēng)機(jī)信號采集模塊、警控模塊和鍵控顯示模塊；所述供電模塊采用開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括保護(hù)電路、高頻變壓器和反饋電路；所述風(fēng)機(jī)信號采集模塊包括溫度傳感器、位置傳感器、轉(zhuǎn)子位置、振動檢測儀和A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器、位置傳感器和振動檢測儀末端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述位置傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子位置，獲知風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；所述警控模塊包括流光報警、視頻報警、語音報警、總監(jiān)控室和風(fēng)機(jī)故障檢測；所述鍵控顯示模塊包括74HC573鎖存器、液晶顯示器、按鍵SI和按鍵S2。
[0007]所述保護(hù)電路采用EMI濾波器和漏極嵌位保護(hù)電路，所述EMI濾波器用于起動限流保護(hù)，所述漏極嵌位保護(hù)電路用于抑制尖峰電壓，穩(wěn)定輸出，所述反饋電路采用UC3842A電流模式控制器，用于反饋輸出信號，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的；所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，用于采集風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)溫度信號，所述振動檢測儀采用檢測精度為±5%的振動檢測儀器，用于檢測風(fēng)機(jī)振動頻率；所述流光報警采用紅、綠、黃三種顏色的燈組合成報警字樣，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，發(fā)光報警，所述視頻報警采用井下監(jiān)控技術(shù)，并實(shí)時傳輸視頻圖像至總監(jiān)控室，必要時發(fā)出風(fēng)機(jī)故障檢測命令，所述語音報警采用語音控制蜂鳴報警方式，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，語音報警；所述74HC573鎖存器用于擴(kuò)展ATMEGA64主控制器的輸出口，所述液晶顯示器采用雙排IXD1602液晶屏，第一排用于顯示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)按鍵SI按下時，第二排顯示檢測出的風(fēng)機(jī)溫度值，當(dāng)按鍵S2按下時，第二排顯示風(fēng)機(jī)振動頻率值。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果體現(xiàn)在:
[0009]本實(shí)用新型采用ATMEGA64高性能單片機(jī)芯片作為主控制器，改善了系統(tǒng)監(jiān)測精確度和可控性，保證了整個裝置平穩(wěn)運(yùn)行；采用基于保護(hù)電路和反饋電路的開關(guān)電源作為供電電源，既解決了起動損壞問題，又降低了輸出波動，為控制系統(tǒng)提供更加穩(wěn)定的輸出電壓；采用位置傳感器檢測風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置，提高了系統(tǒng)的檢測精度；采用振動檢測儀檢測風(fēng)機(jī)振動頻率，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)全方位檢測，提前預(yù)知風(fēng)機(jī)健康程度，減少通風(fēng)故障發(fā)生率；同時采用三種報警模式可以做到井下報警與總監(jiān)控室預(yù)警協(xié)同一致，相互配合，降低事故損失；液晶顯示器與雙按鍵的使用可以跟蹤顯示風(fēng)機(jī)動態(tài)信息，為礦工和管理人員提供及時可靠的檢測數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置總體框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明:
[0012]如圖1所示，一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，包括ATMEGA64主控制器，所述ATMEGA64主控制器上連接供電模塊、風(fēng)機(jī)信號采集模塊、警控模塊和鍵控顯示模塊；所述供電模塊采用開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括保護(hù)電路、高頻變壓器和反饋電路，所述保護(hù)電路采用EMI濾波器和漏極嵌位保護(hù)電路，所述EMI濾波器用于起動限流保護(hù)，所述漏極嵌位保護(hù)電路用于抑制尖峰電壓，穩(wěn)定輸出，所述反饋電路采用UC3842A電流模式控制器，用于反饋輸出信號，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的；所述風(fēng)機(jī)信號采集模塊包括溫度傳感器、位置傳感器、轉(zhuǎn)子位置、振動檢測儀和A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器、位置傳感器和振動檢測儀末端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述位置傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子位置，獲知風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，用于采集風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)溫度信號，所述振動檢測儀采用檢測精度為±5%的振動檢測儀器，用于檢測風(fēng)機(jī)振動頻率；所述警控模塊包括流光報警、視頻報警、語音報警、總監(jiān)控室和風(fēng)機(jī)故障檢測，所述流光報警采用紅、綠、黃三種顏色的燈組合成報警字樣，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，發(fā)光報警，所述視頻報警采用井下監(jiān)控技術(shù)，并實(shí)時傳輸視頻圖像至總監(jiān)控室，必要時發(fā)出風(fēng)機(jī)故障檢測命令，所述語音報警采用語音控制蜂鳴報警方式，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，語音報警；所述鍵控顯示模塊包括74HC573鎖存器、液晶顯示器、按鍵SI和按鍵S2，所述74HC573鎖存器用于擴(kuò)展ATMEGA64主控制器的輸出口，所述液晶顯示器采用雙排IXD1602液晶屏，第一排用于顯示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)按鍵SI按下時，第二排顯示檢測出的風(fēng)機(jī)溫度值，當(dāng)按鍵S2按下時，第二排顯示風(fēng)機(jī)振動頻率值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，包括ATMEGA64主控制器，所述ATMEGA64主控制器上連接供電模塊、風(fēng)機(jī)信號采集模塊、警控模塊和鍵控顯示模塊；所述供電模塊采用開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括保護(hù)電路、高頻變壓器和反饋電路；所述風(fēng)機(jī)信號采集模塊包括溫度傳感器、位置傳感器、轉(zhuǎn)子位置、振動檢測儀和A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器、位置傳感器和振動檢測儀末端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述位置傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子位置，獲知風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；所述警控模塊包括流光報警、視頻報警、語音報警、總監(jiān)控室和風(fēng)機(jī)故障檢測；所述鍵控顯示模塊包括74HC573鎖存器、液晶顯示器、按鍵SI和按鍵S2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述保護(hù)電路采用EMI濾波器和漏極嵌位保護(hù)電路，所述EMI濾波器用于起動限流保護(hù)，所述漏極嵌位保護(hù)電路用于抑制尖峰電壓，穩(wěn)定輸出；所述反饋電路采用UC3842A電流模式控制器，用于反饋輸出信號，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，用于采集風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)溫度信號；所述振動檢測儀采用檢測精度為±5%的振動檢測儀器，用于檢測風(fēng)機(jī)振動頻率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述流光報警采用紅、綠、黃三種顏色的燈組合成報警字樣，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，發(fā)光報警；所述視頻報警采用井下監(jiān)控技術(shù)，并實(shí)時傳輸視頻圖像至總監(jiān)控室，必要時發(fā)出風(fēng)機(jī)故障檢測命令；所述語音報警采用語音控制蜂鳴報警方式，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，語音報目ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述74HC573鎖存器用于擴(kuò)展ATMEGA64主控制器的輸出口 ；所述液晶顯示器采用雙排IXD1602液晶屏，第一排用于顯示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)按鍵SI按下時，第二排顯示檢測出的風(fēng)機(jī)溫度值，當(dāng)按鍵S2按下時，第二排顯示風(fēng)機(jī)振動頻率值。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于ATMEGA64的風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，屬于故障診斷領(lǐng)域，包括ATMEGA64主控制器，所述ATMEGA64主控制器上連接供電模塊、風(fēng)機(jī)信號采集模塊、警控模塊和鍵控顯示模塊；所述供電模塊包括保護(hù)電路、高頻變壓器、反饋電路和開關(guān)電源；所述風(fēng)機(jī)信號采集模塊包括溫度傳感器、位置傳感器、轉(zhuǎn)子位置、振動檢測儀和A/D轉(zhuǎn)換器；所述警控模塊包括流光報警、視頻報警、語音報警、總監(jiān)控室和風(fēng)機(jī)故障檢測；所述鍵控顯示模塊包括74HC573鎖存器、液晶顯示器、按鍵S1和按鍵S2。本實(shí)用新型可以有效地檢測風(fēng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速和振動頻率，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、控制精確，適合在井下通風(fēng)系統(tǒng)中運(yùn)用與推廣。
【IPC分類】F04D27/00
【公開號】CN204827999
【申請?zhí)枴緾N201520605212
【發(fā)明人】于水娟, 王賓, 張貴生, 朱艷娜, 顧浩, 夏令祥, 于水平
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月12日