CN109356838A - 一种油库输油泵运行状态检测与远程监控*** - Google Patents

一种油库输油泵运行状态检测与远程监控*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，该***包括监控计算机、数据传输网络和多个油泵监控模块，所述的油泵监控模块通过数据传输网络通信连接监控计算机，所述的油泵监控模块包括控制器、状态数据采集组件、油泵、驱动油泵运转的电机以及控制电机启停的电机开关，所述的状态数据采集组件设置在油泵和电机上，所述的状态数据采集组件和电机开关均连接至控制器。与现有技术相比，本发明***结构简单，可扩展性高，能远程地对多个输油泵的运行状态进行监控与故障自动处理，提高了油库的安全性与自动化水平。

Description

一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***
技术领域
本发明涉及现代传感器技术和网络技术领域，尤其是涉及一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***。
背景技术
输油泵机组在油库中的作用是将油输入油库罐中储存或将油从油库罐中输送到油罐车中，因此是保障油库安全正常运行的重要设备。同时也是购买成本较高的设备。现实情况中，输油泵机组工作环境是复杂和恶劣的，因此有必要对输油泵机组的关键状态进行监控。目前很多油库对输油泵机组运行状态的检测主要是人工方式，带来的问题有：(1)输油泵运行在高温高噪声的环境下，工作环境恶劣，劳动强度大；(2)人工方式主要靠人或简单的仪器来对输油泵的状态进行监控，因此监控数据不准确、不完整；(3)当输油泵发生故障时，靠人工手动停机，响应速度慢，不能做到自动控制，安全性存在问题。针对以上问题，需要一种对输油泵的关键状态进行自动检测、判断、处理的***与方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，该***包括监控计算机、数据传输网络和多个油泵监控模块，所述的油泵监控模块通过数据传输网络通信连接监控计算机，所述的油泵监控模块包括控制器、状态数据采集组件、油泵、驱动油泵运转的电机以及控制电机启停的电机开关，所述的状态数据采集组件设置在油泵和电机上，所述的状态数据采集组件和电机开关均连接至控制器。
所述的状态数据采集组件包括振动传感器、红外测温传感器和压力传感器，所述的振动传感器设置在油泵和电机壳体上并分别采集油泵和电机的振动数据，所述的红外测温传感器设置在油泵和电机壳体上并分别采集油泵和电机的温度数据，所述的压力传感器设置在油泵出油口并采集油泵出油口的压力数据，所述的振动传感器、红外测温传感器和压力传感器均连接至控制器。
所述的数据传输网络包括CAN总线、光纤中继器、光纤和CAN/USB模块，各油泵监控模块连接至CAN总线，CAN总线通过光纤中继器连通光纤进行数据传输，光纤输出末端通过CAN/USB模块将数据传输网络连接至监控计算机。
所述的监控计算机同时显示各个油泵运行状态，判断油泵是否故障，自动或手动地远程控制油库区的油泵工作。
监控计算机判断油泵是否故障的具体方式为：对于任意一个油泵，判断状态数据采集组件采集的状态数据是否超过正常值，若是则发生故障。
监控计算机自动或手动地远程控制油库区的油泵工作的具体方式为：监控计算机自动或手动地向对应油泵监控模块中的控制器发送电机启动或停止指令，控制器根据接收的电机启动或停止指令控制相应电机开关工作，进而控制油泵启动或停止。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明通过现代传感器技术、网络技术发明了一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，该***通过传感器采集油泵运行时的关键状态量(如油压、温度、振动信号等)，并构建由现场总线汇总监测数据与光纤网络远距离传递数据的数据传输网络，油库现场的多个油泵的运行情况能一起传送到并显示在处于安全办公区的监控计算机上，同时监控计算机在判断出现故障时(某个监测值超出正常值)能对油泵进行远程停机，另外，工作人员能在监控计算机上手动对远程的多个油泵进行启动与停止操作，提高了油库的安全性与自动化水平，降低了操作人员的劳动强度；
(2)本发明油库输油泵运行状态检测与远程监控***的数据传输网络是由现场总线和光纤网络构成，增加信号传输的距离，提高***的扩展性与可靠性；
(3)本发明油库输油泵运行状态检测与远程监控***将监测数据汇总至监控计算机，从而能对油泵的运行数据及工作人员的操作数据进行自动保存，有利于通过分析历史数据进行状态复现及故障查找。
附图说明
图1为本发明油库输油泵运行状态检测与远程监控***的整体结构框图；
图2为本发明油泵监控模块的结构示意图；
图3为本发明油库输油泵运行状态检测与远程监控***的工作流程图。
图中，1为监控计算机，2为数据传输网络，3为油泵监控模块，31为控制器，32为电机开关，33为电机，34为油泵，35为振动传感器，36为红外测温传感器，37为油泵出油口，38为压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例
如图1、图2所示，一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，主要应用于大型油库多个输油泵的远程监控与故障处理。该***包括监控计算机1、数据传输网络2和多个油泵监控模块3，油泵监控模块3通过数据传输网络2通信连接监控计算机1，油泵监控模块3包括控制器31、状态数据采集组件、油泵34、驱动油泵34运转的电机33以及控制电机33启停的电机开关32，所述的状态数据采集组件设置在油泵34和电机33上，所述的状态数据采集组件和电机开关32均连接至控制器31。
状态数据采集组件包括振动传感器35、红外测温传感器36和压力传感器38，振动传感器35和红外测温传感器36均设置2个，振动传感器35安装在油泵34和电机33壳体上并分别采集油泵34和电机33的振动数据，红外测温传感器36安装在油泵34和电机33壳体上并分别采集油泵34和电机33的温度数据，压力传感器38设置在油泵出油口37并采集油泵出油口37的压力数据，振动传感器35、红外测温传感器36和压力传感器38均连接至控制器31。本发明通过振动数据、温度数据和压力数据这三个关键数据能准确地反应油泵34和电机33是否发生故障，这些传感器将信号传递到控制器31上，控制器31处理后通过CAN总线实时地发送数据。另外，控制器31也需要负责接受和处理CAN总线上发来的启停信号来控制电机开关32。
数据传输网络2包括CAN总线、光纤中继器、光纤和CAN/USB模块，各油泵监控模块3连接至CAN总线，CAN总线通过光纤中继器连通光纤进行数据传输，光纤输出末端通过CAN/USB模块将数据传输网络2连接至监控计算机1。由于整个监控***可以对多个油泵34监控，为了方便布线，提高***的可扩展性，本发明将多个油泵34的状态信息之间通过CAN总线组成网，汇总所有油泵34的监测数据。同时根据CAN协议将每个控制模块赋予不同的标识位以便与计算机识别对应监控模块。但是CAN总线不能远距离传输，本发明在构建网络时使用光纤网络来增加数据网络的传输距离。再通过油库区与安全区的光纤中继器将CAN总线信号与光纤信号相互转换，连通CAN总线与光纤网络。最后再由安全区的CAN/USB模块连接安全区域的光纤中继器与计算机。这样就构成了数据传输网络2，具体的数据传输网络2的连接方式见图1。在传输各个油泵34运行汇总数据时，油库区的光纤中继器将CAN信号转变为光纤信号。当光纤信号传递到远处安全区域的光纤中继器上时，在安全区将光纤信号转化成CAN信号，CAN信号经过CAN/USB模块处理后传输给监控计算机1。当油泵34发生故障或操作人员手动操作时，控制油泵34启停指令传递方式则反之。
计算机实时接受从CAN/USB模块发来的所有油泵34运行数据并同时显示在计算机上，此后将数据自动保存。监控计算机1判断油泵34是否故障，自动或手动地远程控制油库区的油泵34工作。监控计算机1判断油泵34是否故障的具体方式为：对于任意一个油泵34，判断状态数据采集组件采集的状态数据是否超过正常值，若是则发生故障。监控计算机1自动或手动地远程控制油库区的油泵34工作的具体方式为：监控计算机1自动或手动地向对应油泵监控模块3中的控制器31发送电机33启动或停止指令，控制器31根据接收的电机33启动或停止指令控制相应电机开关32工作，进而控制油泵34启动或停止。具体地：当监控计算机1判断出油泵34的压力、温度及振动数据与驱动电机33的温度与振动数据其中某一个数据超过限定值时(根据油泵34，电机33的正常使用时的数据设定)，计算机报警，并能自动发送优先级别较高的停机指令到数据传输网络2中。控制器31在接受优先级别较高的启停指令后会优先去处理和响应启停信号。而当这些数据没有超过预设值但有必要关闭油泵34工作或者重新启动油泵34，工作人员可在监控计算机1上操作界面上操控计算机发送启停指令到数据传输网络2中，远程控制油库中多个油泵34电机33的启动与停止。此后，监控计算机1还能对工作人员的操作数据进行自动保存，同时油泵监控模块3的数据也能在监控计算机1上进行保存，通过保存历史数据可方便的进行状态复现及故障查找。
图3为油库输油泵运行状态检测与远程监控***的工作流程图，该***由三个不同类型的传感器采集油泵34运行状态给控制器31，***中所有的控制器31将信号处理后通过油库区CAN实时地将数据发送出去，在经过数据传输网络2长距离地传输后将信号传给安全区域的监控计算机1。计算机同时显示所有输油泵的运行状态并自动保存油泵34运行状态的数据。当计算机判断某一个数据超过限定值时，监控计算机1报警，并且自动发送停止指令到数据网络，相应的控制器31接受信号后做出反应：断开电机开关32。电机33工作中断，油泵34停止工作。而当这些数据没有超过预设值但有必要关闭油泵34工作或者重新启动油泵34，工作人员也可在监控计算机1上操作界面上操控计算机发送启停指令到数据传输网络2中，远程控制油库中多个油泵34电机33的启动与停止。此后计算机也会自动保存工作人员操作数据及各油泵34的运行状态数据。
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (6)

1.一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，该***包括监控计算机(1)、数据传输网络(2)和多个油泵监控模块(3)，所述的油泵监控模块(3)通过数据传输网络(2)通信连接监控计算机(1)，所述的油泵监控模块(3)包括控制器(31)、状态数据采集组件、油泵(34)、驱动油泵(34)运转的电机(33)以及控制电机(33)启停的电机开关(32)，所述的状态数据采集组件设置在油泵(34)和电机(33)上，所述的状态数据采集组件和电机开关(32)均连接至控制器(31)。
2.根据权利要求1所述的一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，所述的状态数据采集组件包括振动传感器(35)、红外测温传感器(36)和压力传感器(38)，所述的振动传感器(35)设置在油泵(34)和电机(33)壳体上并分别采集油泵(34)和电机(33)的振动数据，所述的红外测温传感器(36)设置在油泵(34)和电机(33)壳体上并分别采集油泵(34)和电机(33)的温度数据，所述的压力传感器(38)设置在油泵出油口(37)并采集油泵出油口(37)的压力数据，所述的振动传感器(35)、红外测温传感器(36)和压力传感器(38)均连接至控制器(31)。
3.根据权利要求1所述的一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，所述的数据传输网络(2)包括CAN总线、光纤中继器、光纤和CAN/USB模块，各油泵监控模块(3)连接至CAN总线，CAN总线通过光纤中继器连通光纤进行数据传输，光纤输出末端通过CAN/USB模块将数据传输网络(2)连接至监控计算机(1)。
4.根据权利要求1所述的一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，所述的监控计算机(1)同时显示各个油泵(34)运行状态，判断油泵(34)是否故障，自动或手动地远程控制油库区的油泵(34)工作。
5.根据权利要求4所述的一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，监控计算机(1)判断油泵(34)是否故障的具体方式为：对于任意一个油泵(34)，判断状态数据采集组件采集的状态数据是否超过正常值，若是则发生故障。
6.根据权利要求4所述的一种油库输油泵运行状态检测与远程监控***，其特征在于，监控计算机(1)自动或手动地远程控制油库区的油泵(34)工作的具体方式为：监控计算机(1)自动或手动地向对应油泵监控模块(3)中的控制器(31)发送电机开关(32)启动或停止指令，控制器(31)根据接收的电机开关(32)启动或停止指令控制相应电机开关(32)开关工作，进而控制油泵(34)启动或停止。
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