CN109933052B - 故障诊断***、具有故障诊断功能的转速机架及监测*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种故障诊断***、具有故障诊断功能的转速机架及监测***，其中，故障诊断***包括信号转接装置和故障诊断装置。信号转接装置包括转速信号输入端、第一转速信号输出端和第二转速信号输出端，转速信号输入端与主泵转速检测***的输出端电连接，信号转接装置用于将转速信号输入端输入的转速信号转接为两路所述转速信号通过第一转速信号输出端和第二转速信号输出端输出。故障诊断装置包括原始信号输入端和机架信号输入端，原始信号输入端第一转速信号输出端电连接，故障诊断装置用于接收原始信号输入端输入的转速信号和机架信号输入端输入的机架信号，并根据转速信号和机架信号诊断导致转速异常的故障设备。

Description

故障诊断***、具有故障诊断功能的转速机架及监测***

技术领域

本申请涉及核电站领域，特别是涉及一种故障诊断***、具有故障诊断功能的转速机架及监测***。

背景技术

反应堆冷却剂泵(简称主泵)是压水堆核电站中一回路***最重要的设备。为了监测主泵的运行情况，需要通过主泵转速测量装置对主泵的转速进行测量。转速机架与主泵转速测量装置的输出端连接，主要用于主泵转速信号的检测和显示，同时对主泵转速信号处理，输出转速低和转速低低的逻辑信号、40mA-20mA的电流模拟信号和显示信号等。转速机架的输出信号用于反应堆的保护。

实际使用过程中，通过转速机架监测和处理主泵转速信号时，会由于设备故障出现转速异常现象。对于此类转速异常的偶发故障，需要诊断出故障的原因，是由于主泵转速检测***造成的转速异常，还是由于转速机架造成的转速异常。

因此，需要设计出一种故障诊断***来解决此问题。

发明内容

基于此，有必要针对如上问题，提供一种故障诊断***、具有故障诊断功能的转速机架及监测***。

一种故障诊断***，包括：

信号转接装置，包括转速信号输入端、第一转速信号输出端和第二转速信号输出端，所述转速信号输入端与主泵转速检测***的输出端电连接，所述信号转接装置用于将所述转速信号输入端输入的转速信号转接为两路所述转速信号通过所述第一转速信号输出端和所述第二转速信号输出端输出；

故障诊断装置，包括原始信号输入端和机架信号输入端，所述原始信号输入端所述第一转速信号输出端电连接，所述故障诊断装置用于接收所述原始信号输入端输入的所述转速信号和所述机架信号输入端输入的机架信号，并根据所述转速信号和所述机架信号诊断导致转速异常的故障设备，其中，所述故障设备包括所述主泵转速检测***和所述转速机架中的至少一种，所述机架信号是指所述转速信号经过所述转速机架处理后输出的信号。

在其中一个实施例中，所述故障诊断装置包括：

第一诊断处理机构，与所述原始信号输入端电连接，用于将所述转速信号和第一预设阈值比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述主泵转速检测***。

在其中一个实施例中，所述故障诊断装置包括：

第二诊断处理机构，与所述机架信号输入端电连接，用于将所述机架信号和第二预设阈值比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架。

在其中一个实施例中，所述故障诊断装置包括：

机架信号转换机构，与所述机架信号输入端电连接，用于将所述机架信号进行转换；

第三诊断处理机构，与所述机架信号转换机构电连接，用于将所述机架信号转换机构转换后的信号与所述转速信号比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架。

在其中一个实施例中，所述第二转速信号输出端与所述转速机架的输入端连接，所述机架信号输入端与所述转速机架的输出端电连接。

在其中一个实施例中，所述第二转速信号输出端与所述转速机架的输入端连接，所述信号转接装置还包括机架信号转入端和机架信号转出端，所述机架信号转入端与所述转速机架的输出端电连接，所述机架信号转出端与所述故障诊断装置的所述机架信号输入端电连接，所述信号转接装置还用于将所述转速机架输出的所述机架信号转接至所述故障诊断装置。

在其中一个实施例中，所述故障诊断装置为记录仪。

在其中一个实施例中，所述机架信号包括转速逻辑信号，所述机架信号转出端包括逻辑信号转出端，所述信号转接装置还包括：

逻辑信号处理机构，与所述机架信号转入端和所述逻辑信号转出端电连接，用于对所述机架信号中的所述转速逻辑信号进行处理，并传输至所述逻辑信号转出端。

在其中一个实施例中，所述逻辑信号处理机构包括交流直流转换模块，与所述机架信号转入端和所述逻辑信号转出端电连接，用于将所述转速逻辑信号转换为逻辑电压信号。

在其中一个实施例中，所述机架信号包括转速模拟信号，所述信号转接装置还包括：

模拟信号处理机构，与所述机架信号转入端和所述模拟信号转出端电连接，用于对所述机架信号中的所述转速模拟信号进行处理，并传输至所述模拟信号转出端。

在其中一个实施例中，所述模拟信号处理机构包括转换电阻，与所述机架信号转入端和所述模拟信号转出端电连接，用于将所述机架信号中的所述转速模拟信号转换为模拟电压信号。

在其中一个实施例中，所述转换电阻的阻值为250Ω。

在其中一个实施例中，所述机架信号包括转速显示信号，所述信号转接装置还包括：

显示机构，与所述机架信号转入端电连接，用于根据所述转速显示信号进行显示。

在其中一个实施例中，所述信号转接装置还包括：

远程测试机构，与所述转速机架电连接，用于向所述转速机架输入测试信号，并接收所述转速机架输出的对所述测试信号的处理结果，以测试验证所述转速机架的功能。

在其中一个实施例中，所述远程测试机构包括面板显示测试组件、转速低信号测试组件和转速低低信号测试组件中的至少一个，所述面板显示测试组件、所述转速低信号测试组件和所述转速低低信号测试组件均与所述转速机架电连接；

所述面板显示测试组件用于向所述转速机架输入转速显示测试信号，并接收所述转速机架处理后输出的转速显示信号，以验证所述转速机架的显示功能；

所述转速低信号测试组件用于向所述转速机架输入转速低测试信号，并接收所述转速机架处理后输出的转速低信号触发信号，以验证所述转速机架对转速低信号的处理功能；

所述转速低低信号测试组件用于向所述转速机架输入转速低低测试信号，并接收所述转速机架处理后输出的转速低低信号触发信号，以验证所述转速机架对转速低低信号的处理功能。

本申请实施例提供的所述故障诊断***包括所述信号转接装置和所述故障诊断装置。所述故障诊断装置包括所述原始信号输入端和所述机架信号输入端。所述原始信号输入端与所述信号转接装置的所述第一转速信号输出端电连接。所述机架信号输入端接收经过所述转速机架处理得到的所述机架信号。所述故障诊断装置对所述转速信号和所述机架信号进行处理，能够诊断出导致转速异常的故障设备。本申请实施例提供的所述故障诊断***能够快速有效的定位出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***还是所述转速机架，为后续的维修和处理提供了有效依据，从而保证稳定可靠的对主泵转速进行监测和处理。同时，所述信号转接装置实现了对所述转速信号的有效转接，方便对所述转速信号进行多项处理，减少接线，提高了设备集成度。

一种具有故障诊断功能的转速机架，包括：

如上所述的故障诊断***；

转速机架，所述转速机架的输入端与所述第二转速信号输出端电连接，所述转速机架的输出端与所述机架信号输入端电连接。

本申请实施例提供的所述具有故障诊断功能的转速机架不仅能够通过所述转速机架实现主泵转速的监测和转换处理，而且在转速异常时，通过所述故障诊断装置能够快速有效的诊断出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***还是所述转速机架。

一种具有故障诊断功能的主泵转速监测***，包括：

如上所述的具有故障诊断功能的转速机架；

主泵转速检测***，所述主泵转速检测***的输出端与所述转速信号输入端电连接，用于检测主泵的转速信号。

本实施例中，所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***能够实现对主泵转速信号的检测和处理，同时，所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***在转速异常时，通过所述故障诊断装置能够快速有效的诊断出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***还是所述转速机架。另外，本申请实施例提供的所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***通过所述信号转接装置将所述转速信号转接至所述故障诊断装置和所述转速机架，有效减少转速检测装置的设置，并减少连线，提高了设备的集成度，减小了设备的体积。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的主泵转速检测***检测主泵转速的原理示意图；

图2为本申请一个实施例提供的转速机架结构示意图及信号传输示意图；

图3为本申请一个实施例提供的故障诊断***结构及连接示意图；

图4为本申请一个实施例提供的信号转接装置原理示意图；

图5为本申请一个实施例提供的故障诊断装置结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的故障诊断原理示意图；

图7为本申请一个实施例提供的故障诊断***结构及连接示意图；

图8为本申请一个实施例提供的故障诊断***结构及连接示意图；

图9为本申请一个实施例提供的逻辑信号处理机构的电路图；

图10为本申请一个实施例提供的模拟信号处理机构及显示机构的电路图；

图11为本申请一个实施例提供的信号转接装置前面板示意图；

图12为本申请一个实施例提供的信号转接装置后面板示意图；

图13为本申请一个实施例提供的具有远程测试机构的信号转接装置面板示意图；

图14为本申请一个实施例提供的具有故障诊断功能的转速机架及具有故障诊断功能的主泵转速监测***结构示意图。

附图标记说明

具有故障诊断功能的转速机架 1

故障诊断*** 10

信号转接装置 100

电源指示灯 101

数码管 102

通道选择开关 103

USB接口 104

电源接口 105

电源开关 106

转速信号输入端 110

第一转速信号输出端 120

第二转速信号输出端 130

机架信号转入端 140

机架信号转出端 150

逻辑信号转出端 151

模拟信号转出端 152

逻辑信号处理机构 160

交流直流转换模块 161

模拟信号处理机构 170

转换电阻 171

显示机构 180

故障诊断装置 200

原始信号输入端 210

机架信号输入端 220

第一诊断处理机构 230

第二诊断处理机构 240

机架信号转换机构 250

第三诊断处理机构 260

主泵转速检测*** 20

转速探针 21

转速探头 22

转速机架 30

主探头信号接收模块 31

备用探头信号接收模块 32

选择模块 33

处理模块 34

主泵转轴 40

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请一个实施例提供一种故障诊断***10。所述故障诊断***10用于压水堆核电站主泵转速检测过程中，监测到转速出现异常时，诊断导致异常的设备，确定导致转速异常的设备是所述主泵转速检测***20还是转速机架30。其中，所述主泵转速的监测可以通过主泵转速检测***20实现。所述主泵转速检测***20的具体结构本申请不做限定，可以根据实际需求选择，只要能够实现对所述主泵转速的检测即可。

请参见图1，在一个实施例中，所述主泵转速检测***20可以包括转速探针21和转速探头22。所述转速探头22可以为变磁阻式传感器(又称自感式电感传感器)。所述转速探针21安装在所述主泵的主泵转轴40上。所述转速探针21随着所述主泵转轴40的转动而转动。所述转速探针21每转动一次，会经过所述转速探头22一次，所述转速探头22形成一段尖峰的脉冲。随着所述转速探针21的转速增加，感应电动势也会增强，所述转速探头22形成的波形周期也会变短。也就是说，所述转速探头22输出信号的幅值和频率随着所述主泵转速的变化而变化。所述主泵转速的检测中，可以设置一个所述主泵转速检测***20，也可以设置多个所述主泵转速检测***20。在一个实施例中，所述主泵转速检测***20数量为2个。简便起见，2个所述主泵转速检测***20分别称为主探头和备用探头。

请参见图2，在一个实施例中，所述转速机架30包括主探头信号接收模块31、备用探头信号接收模块32、选择模块33和处理模块34。所述主探头信号接收模块31用于接收主探头输出的转速探测信号。所述备用探头信号接收模块32用于接收备用探头输出的转速探测信号。所述选择模块33的输入端与所述主探头信号接收模块31和所述备用探头信号接收模块32分别连接。所述选择模块33的输出端与所述处理模块34连接。

所述选择模块用于选择和控制主探头信号接收模块31和/或备用探头信号接收模块32与所述处理模块的连接。所述处理模块34用于将所述主探头信号接收模块31或所述备用探头信号接收模块32传输的转速信号进行处理，并输出转速低信号或转速低低信号的转速逻辑信号、4mA-20mA电流转速模拟信号以及转速显示信号。转速低信号、转速低低信号、4mA-20mA电流信号以及显示信号可以用于反应堆的保护。

请参见图3，在一个实施例中，提供一种故障诊断***10，其包括信号转接装置100和故障诊断装置200。

所述信号转接装置100包括转速信号输入端110、第一转速信号输出端120和第二转速信号输出端130。所述故障诊断装置200包括原始信号输入端210和机架信号输入端220。

所述转速信号输入端110与所述主泵转速检测***20的输出端电连接。所述第一转速信号输出端120与所述原始信号输入端210电连接。所述机架信号输入端220用于接收经过所述转速机架30处理后的信号。经过所述转速机架30处理后的信号定义为机架信号。

所述信号转接装置100用于将所述转速信号输入端110输入的转速信号转换为两路转速信号，并分别通过所述第一转速信号输出端120和所述第二转速信号输出端130输出。所述信号转接装置100可以通过信号转接板、电缆连接线或信号转接头等实现信号的转接。所述转速信号是指表征主泵转速的信号参数。可以理解，根据需要，所述转速信号可以是电压值，也可以是转速值，还可以是频率值。

所述第一转速信号输出端120输出的转速信号传输至所述故障诊断装置200。所述故障诊断装置200的所述原始信号输入端210接收所述转速信号。所述故障诊断装置200用于根据所述转速信号和所述机架信号诊断导致转速异常的故障设备。所述故障设备包括所述主泵转速检测***20和所述转速机架30中的至少一种。所述故障诊断装置200可以包括存储模块和处理模块。所述存储模块用于存储接收到的所述转速信号和所述机架信号等。所述处理模块用于处理所述转速信号和所述机架信号。所述处理模块可以通过硬件电路实现对所述转速信号和所述机架信号的处理，也可以通过芯片或处理器与软件程序实现对所述原始转速信号和所述机架信号的处理。所述故障诊断装置200可以通过单独设计的硬件装置和软件程序实现，也可以通过对计算机设备、记录仪、上位机或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)设置软件程序实现。本申请对此不做限定，只要能够实现其功能即可。

所述故障诊断装置200根据所述转速信号和所述机架信号诊断导致转速异常的故障设备的原理如下：

当监测到转速异常时，所述故障诊断装置200将接收到的所述转速信号与预存的第一预设阈值比较，判断是否为所述主泵转速检测***20导致的故障。其中，所述第一预设阈值可以为预存的所述主泵转速检测***20正常运行时的转速值。所述故障诊断装置200也可以将接收到的所述转速信号和历史存储的所述转速信号进行比较，判断是否为所述主泵转速检测***20导致的故障。

同时，所述故障诊断装置200也可以将接收到的所述转速信号与预存的第二预设阈值比较，判断是否为所述转速机架30导致的故障。其中，所述第二预设阈值可以为预存的所述转速机架30正常运行时的转速值。所述故障诊断装置200也可以将接收到的所述机架信号和历史存储的所述机架信号进行比较，判断是否为所述转速机架30导致的故障。

另外，所述故障诊断装置200也可以将接收到所述机架信号转换为转速信号的形式与所述原始信号输入端210收到的所述转速信号进行比较，判断所述转速机架30工作是否正常，若所述转速机架30工作正常，则表明故障设备为所述主泵转速检测***20。

需要说明的是，以上仅为所述故障诊断装置200根据所述转速信号和所述机架信号诊断故障设备的几个实施方式，并不对所述故障诊断装置200的结构和功能形成任何限定。

本实施例中，所述故障诊断***10包括所述信号转接装置100和所述故障诊断装置200。所述故障诊断装置200包括所述原始信号输入端210和所述机架信号输入端220。所述原始信号输入端210与所述信号转接装置100的所述第一转速信号输出端120电连接。所述机架信号输入端220接收经过所述转速机架30处理得到的所述机架信号。所述故障诊断装置200对所述转速信号和所述机架信号进行处理，能够诊断出导致转速异常的故障设备。本实施例提供的所述故障诊断***10能够快速有效的定位出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***20还是所述转速机架30，为后续的维修和处理提供了有效依据，从而保证稳定可靠的对主泵转速进行监测和处理。同时，所述信号转接装置100实现了对所述转速信号的有效转接，方便对所述转速信号进行多项处理，减少接线，提高了设备集成度。

请参见图4，在一个实施例中，所述信号转接装置100可以通过电缆和连接接口实现所述转速信号的转接。可以理解，所述信号转接装置100也可以包括2套图4所示的电缆和连接接口，以实现对主探头和备用探头2路信号的转接。通过所述信号转接装置100，能够实现所述转速信号的有效转接，通过一套所述主泵转速检测***20即可得到多路转速信号，方便后续对所述转速信号进行多项处理。本实施例提供的所述故障诊断***10减少了设备投入和设备连线，提高了设备集成度。

请参见图5和图6，在一个实施例中，所述故障诊断装置200包括第一诊断处理机构230。所述第一诊断处理机构230与所述原始信号输入端210电连接。所述第一诊断处理机构230用于将所述转速信号和所述第一预设阈值比较，从而判断导致转速异常的故障设备是否为所述主泵转速检测***20。所述第一诊断处理机构230可以为电路单元，也可以为包括计算机程序的处理芯片等。可以理解，所述第一预设阈值可以设置一定的误差范围，所述第一预设阈值可以是一个数值范围。当所述转速信号落在所述第一预设阈值范围内时，说明所述主泵转速检测***20检测的转速信号正常，导致转速异常的故障设备不是所述主泵转速检测***20；否则，所述主泵转速检测***20为故障设备。

在一个实施例中，所述故障诊断装置200还可以进一步包括第二诊断处理机构240。所述第二诊断处理机构240与所述机架信号输入端220电连接。所述第二诊断处理机构240用于将所述机架信号和所述第二预设阈值比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架30。所述第二诊断处理机构240可以为电路单元，也可以为包括计算机程序的处理芯片等。可以理解，所述第二预设阈值可以设置一定的误差范围，所述第二预设阈值可以是一个数值范围。当所述机架信号落在所述第二预设阈值范围内时，说明所述转速机架30对转速信号处理正常，导致转速异常的故障设备不是所述转速机架30；否则，所述转速机架30为故障设备。

在一个实施例中，所述故障诊断装置200还包括机架信号转换机构250和第三诊断处理机构260。所述机架信号转换机构250与所述机架信号输入端220电连接。所述第三诊断处理机构260与所述机架信号转换机构250电连接。所述机架信号转换机构250用于将所述机架信号转换为转速信号形式。例如，通过所述机架信号转换机构250将转速低信号、转速低低信号的所述转速逻辑信号转换为转速信号的形式。所述第三诊断处理机构260用于将所述机架信号转换机构转换后的信号与所述原始信号输入端210接收到的所述转速信号进行比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架30。当所述机架信号转换机构转换后的信号与所述原始信号输入端210收到的所述转速信号一致，说明所述转速机架30对转速信号处理正常，导致转速异常的故障设备不是所述转速机架30；否则，所述转速机架30为故障设备。

请参见图7，在一个实施例中，所述第二转速信号输出端130与所述转速机架30的输入端连接。所述机架信号输入端220与所述转速机架30的输出端电连接。所述信号转接装置100将所述转速信号转接为两路转速信号输出。一路输入至所述故障诊断装置200，一路输入至所述转速机架30。所述转速机架30将所述转速信号处理后输出至所述故障诊断装置200。本实施例中，所述转速机架30的输入端和输出端均可以直接与所述故障诊断***10连接，减少了连线，提高了设备集成度。

请参见图8，在一个实施例中，所述第二转速信号输出端130与所述转速机架30的输入端连接。所述信号转接装置100还包括机架信号转入端140和机架信号转出端150。所述机架信号转入端140与所述转速机架30的输出端电连接。所述机架信号转出端150与所述故障诊断装置200的所述机架信号输入端电连接。所述信号转接装置100还用于将所述机架信号转接至所述故障诊断装置200。

所述信号转接装置100将所述转速信号转接为两路转速信号输出。一路输入至所述故障诊断装置200，一路输入至所述转速机架30。所述转速机架30对所述转速信号进行处理，并将输出的所述转接信号传输至所述信号转接装置100。所述信号转接装置100将所述机架信号进一步转接至所述故障诊断装置200进行处理。所述信号转接装置100可以通过电缆和转接头实现对所述机架信号的转接。本实施例中，通过所述信号转接装置100将所述转速机架30输出的所述机架信号转接至所述故障诊断装置200，可以减少所述故障诊断装置200的接线，无需对所述故障诊断装置200单独设置与所述转速机架30输出端匹配的输入接口，增强了所述故障诊断装置200的通用性和实用性。

在一个实施例中，所述故障诊断装置200为记录仪。所述记录仪的型号、结构等不做限定，可以根据实际需求选择。通过所述记录仪，不仅可以实现故障设备诊断的功能，而且可以实现对转速信号的实时监控、记录和显示等，进一步增强了所述故障诊断***10的实用性。

如上述实施例所述，所述机架信号包括所述转速逻辑信号、所述转速模拟信号和所述转速显示信号。所述转速逻辑信号包括转速低信号和转速低低信号。所述转速模拟信号为4mA-20mA电流信号。

在一个实施例中，所述机架信号转出端150包括逻辑信号转出端151和模拟信号转出端152。对应的所述机架信号输入端220包括逻辑信号输入端和模拟信号输出端。在一个实施例中，所述逻辑信号转出端151和所述模拟信号转出端152的接口采用计算机设备、记录仪、上位机或PLC通信的通用接口，从而便于与所述可靠性监测装置200连接，提高了通用性和实用性。

所述信号转接装置100还包括逻辑信号处理机构160。所述逻辑信号处理机构160的输入端与所述机架信号转入端140电连接。所述逻辑信号处理机构160的输出端与所述逻辑信号转出端151电连接。所述逻辑信号处理机构160用于将所述机架信号中的所述转速逻辑信号进行转换，并输出至所述逻辑信号转出端151，进一步输出至所述故障诊断装置200。所述逻辑信号处理机构160根据对所述逻辑信号转出端151不同的信号需求，可以设计选择不同的电路。本实施例中，通过所述逻辑信号处理机构160，对所述机架信号中的所述转速逻辑信号进行转换，以适应对转速逻辑信号不同形式的需求，增加了所述信号转接装置100的通用性。

请参见图9，在一个实施例中，所述逻辑信号处理机构160包括交流直流转换模块161，即AC/DC转换模块。所述交流直流转换模块161与所述机架信号转入端140和所述逻辑信号转出端151电连接。所述交流直流转换模块161接收所述机架信号，并将所述机架信号中的所述转速逻辑信号转换为逻辑电压信号。所述交流直流转换模块161的型号可以根据实际需求选择。如图9所示，所述交流直流转换模块161还可以进一步连接二极管D1和D2、指示灯、负载电阻R1和R2、供电保险FU和供电开关SH等元件。所述逻辑信号处理机构160用于将220V交流电转换为5.1V直流电压，并将所述转速逻辑信号转换为逻辑电压信号，并通过所述逻辑信号转出端151输出至所述故障诊断装置200。当所述机架信号中的转速低、转速低低信号触发，所述逻辑信号处理机构160的回路闭合。所述逻辑信号处理机构160将220V交流电转换为5.1V直流电压，并将所述转速逻辑信号转换为所述逻辑电压信号。所述故障诊断装置200通过与所述逻辑信号转出端151可监测到5.1VDC电压的变化。通过监测所述逻辑信号转出端151的输出电压，来判断转速低、转速低低信号是否正常触发。本实施例中，通过交流直流转换模块161及周围电路，将所述机架信号中的所述转速逻辑信号转换为逻辑电压信号，从而方便所述故障诊断装置200进一步进行检测和诊断。

请参见图10，在一个实施例中，所述信号转接装置100还包括模拟信号处理机构170。所述模拟信号处理机构170与所述机架信号转入端140和所述模拟信号转出端152电连接。所述模拟信号处理机构170用于将所述机架信号中的所述转速模拟信号进行处理并输出至所述模拟信号转出端152，进一步输出至所述故障诊断装置200。所述模拟信号处理机构170根据对所述模拟信号转出端152不同的信号需求，可以设计选择不同的电路。本实施例中，通过所述模拟信号处理机构170，对所述机架信号中的所述转速模拟信号进行转换，以适应对转速模拟信号不同形式的需求，增加了所述信号转接装置100的通用性。

在一个实施例中，所述模拟信号处理机构170包括转换电阻171。所述转换电阻171与所述机架信号转入端140和所述模拟信号输出端152电连接。所述转换电阻171用于将所述机架信号中的所述转速模拟信号转换为模拟电压信号。即，所述转换电阻171将4mA-20mA电流信号转换为所述模拟电压信号，并进一步传输至所述故障诊断装置200。同时，所述模拟信号处理机构170还可以设置有开关SH。在一个具体的实施例中，所述转换电阻171为250Ω精密电阻，从而将4mA-20mA电流信号转换为1V-5VDC模拟电压信号传输至所述故障诊断装置200，方便所述故障诊断装置200的检测和诊断。

请继续参见图10，在一个实施例中，所述信号转接装置100还包括显示机构180。所述显示机构180与所述机架信号转入端140电连接。所述显示机构180用于根据所述转速显示信号进行显示。所述显示机构180可以为数码管，也可以为LED显示屏或其他能够显示数据的装置。所述显示机构180将主泵的转速进行显示，便于工作人员查看和监测。

请参见图11，在一个实施例中，所述信号转接装置100的前面板如图11所示。所述信号转接装置100的前面板可以设置有电源指示灯101、数码管102、通道选择开关103、USB接口104、所述第一转速信号输出端120、所述第二转速信号输出端130、所述逻辑信号输出端151和所述模拟信号转出端152。其中，所述第一转速信号输出端120包括2个接口，分别为所述主探头的转速信号输出端口和所述备用探头的转速信号输出端口。所述第二转速信号输出端130包括2个接口，分别为所述主探头的转速信号输出端口和所述备用探头的转速信号输出端口。所述电源指示灯101用于指示所述信号转接装置100供电状态。所述USB接口104用于与所述信号转接装置100实现连接，便于数据导入或导出。所述通道选择开关103用于选择接通所述主探头或所述备用探头。

请参见图12，在一个实施例中，所述信号转接装置100的后面板如图12所示。所述信号转接装置100的后面板可以设置有电源接口105、电源开关106、所述转速信号输入端110和所述机架信号转入端140。其中，所述转速信号输入端110可以包括2个接口，分别为所述主探头的转速信号的输入端口和所述备用探头的转速信号的输入端口。所述机架信号转入端140可以包括2个接口，分别为所述主探头的机架信号转入端口和备用探头的机架信号转入端口。

在一个实施例中，所述转速信号输入端110、所述第一转速信号输出端120、所述第二转速信号输出端130、所述机架信号转入端140、所述机架信号转出端150、所述逻辑信号转出端151、所述模拟信号转出端152、所述原始信号输入端210和所述机架信号输入端220均采用标准接口，从而便于与探头电缆、转速机架、记录仪等连接。本实施例提供的所述故障诊断***10提高了实用性和通用性。

在一个实施例中，所述信号转接装置100还包括远程测试机构。所述远程测试机构与所述转速机架30电连接。所述远程测试机构用于向所述转速机架30输入测试信号，并接收所述转速机架30输出的对所述测试信号的处理结果，以测试验证所述转速机架30的功能。所述远程测试机构可以包括产生对应测试信号的电路，即测试信号产生电路。所述信号转接装置100的外壳面板上还可以对应设置有控制所述测试信号产生电路的开关或按钮等。所述测试信号产生电路的输出端与所述转速机架30电连接，向所述转速机架30输出对应的所述测试信号。所述转速机架30对应的模块对所述测试信号进行处理，并将处理后的结果输出反馈至所述远程测试机构。所述远程测试机构可以与所述显示机构180电连接，且所述信号转接装置100的外壳面板上还可以对应设置有相应的指示灯等，以对所述转速机架30反馈的处理结果进行显示。当用户需要远程测试验证所述转速机架30的功能时，可以通过开启所述测试信号产生电路的开关或按键，使所述测试信号产生电路产生对应的测试信号。然后用户通过观测所述信号转接装置100外壳面板上的指示灯或所述显示机构180的结果，得到所述转速机架30对所述测试信号的处理结果，根据所述处理结果判断所述转速机架30功能是否正常。

本实施例中，通过所述远程测试机构实现对所述转速机架30的远程测试验证，进一步验证确定了所述转速机架30的功能及稳定性，提高了所述转速机架30故障诊断的准确性。同时，通过将所述远程测试机构设置于所述信号转接装置100，实现远程测试验证，操作简单方便。

请参见图13，在一个实施例中，所述远程测试机构包括面板显示测试组件、转速低信号测试组件和转速低低信号测试组件中的至少一个。所述面板显示测试组件、所述转速低信号测试组件和所述转速低低信号测试组件均与所述转速机架30电连接。

所述面板测试组件的输出端与所述转速机架30的面板处理电路的输入端连接。所述面板测试组件用于产生转速显示测试信号，并输入至所述转速机架30的面板处理电路。所述转速机架30的面板处理电路对所述转速显示测试信号进行处理，并输出转速显示信号给所述面板测试组件。所述面板测试组件可以与所述显示机构180电连接。所述面板测试组件进一步将所述转速显示信号传输至所述显示机构180进行显示。用户根据所述显示机构180输出的信号验证所述转速机架30的显示功能是否正常。本实施例中，通过所述面板显示测试组件实现了对所述转速机架20面板显示功能的远程测试，提高了所述转速机架30面板处理和显示功能故障诊断的准确性。

所述转速低信号测试组件的输出端与所述转速机架30的转速低信号处理电路的输入端连接。所述转速低信号测试组件用于向所述转速机架30输入转速低测试信号，即甩负荷阈值测试信号。所述转速机架30的转速低信号处理电路对所述转速低测试信号进行处理，并向所述转速低信号测试组件反馈转速低信号触发信号。所述信号转换装置100的面板上可以设置有指示测试状态及测试结果是否正常的指示灯。若用户通过开关或按键控制所述转速低信号测试组件进行转速低信号测试，测试指示灯亮。当所述转速机架30反馈回的所述转速低信号触发信号正常，对应的正常指示灯亮。当所述转速机架30反馈回的所述转速低信号触发信号异常，对应的甩负荷报警灯亮。本实施例中，通过所述转速低信号测试组件实现对所述转速机架30转速低信号的处理功能的远程测试和验证，提高了所述转速机架30转速低信号处理电路功能故障诊断的准确性。

所述转速低低信号测试组件的输出端与所述转速机架30的转速低低信号处理电路的输入端连接。所述转速低低信号测试组件用于向所述转速机架30输入转速低低测试信号，即甩停堆阈值测试信号。所述转速机架30的转速低低信号处理电路对所述转速低低测试信号进行处理，并向所述转速低低信号测试组件反馈转速低低信号触发信号。所述信号转换装置100的面板上可以设置有指示测试状态及测试结果是否正常的指示灯。若用户通过开关或按键控制所述转速低低信号测试组件进行转速低信号测试，测试指示灯亮。当所述转速机架30反馈回的所述转速低低信号触发信号正常，对应的正常指示灯亮。当所述转速机架30反馈回的所述转速低低信号触发信号异常，对应的甩负荷报警灯亮。本实施例中，通过所述转速低低信号测试组件实现对所述转速机架30转速低低信号的处理功能的远程测试和验证，提高了所述转速机架30转速低低信号处理电路功能故障诊断的准确性。

请参见图14，本申请一个实施例提供一种具有故障诊断功能的转速机架1。所述具有故障诊断功能的转速机架1包括如上所述的故障诊断***10和转速机架30。所述转速机架30的输入端与所述信号转接装置100的所述第二转速信号输出端130电连接。所述转速机架30的输出端与所述故障诊断装置200的所述机架信号输入端220电连接。本实施例提供的所述具有故障诊断功能的转速机架1不仅能够通过所述转速机架30实现主泵转速的监测和转换处理，而且在转速异常时，通过所述故障诊断装置200能够快速有效的诊断出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***20还是所述转速机架30。

请继续参见图14，本申请一个实施例提供一种具有故障诊断功能的主泵转速监测***，其包括如上所述的具有故障诊断功能的转速机架1和所述主泵转速检测***20。所述主泵转速检测***20的输出端与所述信号转换装置100的所述转速信号输入端110电连接。所述主泵转速检测***20用于检测主泵的转速信号。所述主泵检测***20的具体结构和实现原理参见如上实施例，在此不再赘述。本实施例中，所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***能够实现对主泵转速信号的检测和处理，同时，所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***在转速异常时，通过所述故障诊断装置200能够快速有效的诊断出导致转速异常的故障设备是所述主泵转速检测***20还是所述转速机架30。另外，本实施例提供的所述具有故障诊断功能的主泵转速监测***通过所述信号转接装置100将所述转速信号转接至所述故障诊断装置200和所述转速机架30连接，有效减少转速检测装置的设置，并减少连线，提高了设备的集成度，减小了设备的体积。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种故障诊断***，其特征在于，包括：

信号转接装置(100)，包括转速信号输入端(110)、第一转速信号输出端(120)和第二转速信号输出端(130)，所述转速信号输入端(110)与主泵转速检测***(20)的输出端电连接，所述信号转接装置(100)用于将所述转速信号输入端(110)输入的转速信号转接为两路所述转速信号通过所述第一转速信号输出端(120)和所述第二转速信号输出端(130)输出；

故障诊断装置(200)，包括原始信号输入端(210)和机架信号输入端(220)，所述原始信号输入端(210)与所述第一转速信号输出端(120)电连接，所述故障诊断装置(200)用于接收所述原始信号输入端(210)输入的所述转速信号和所述机架信号输入端(220)输入的机架信号，并根据所述转速信号和所述机架信号诊断导致转速异常的故障设备，其中，所述故障设备包括所述主泵转速检测***(20)和转速机架(30)中的至少一种，所述机架信号是指所述转速信号经过所述转速机架(30)处理后输出的信号；

其中，所述故障诊断装置(200)包括：

第一诊断处理机构(230)，与所述原始信号输入端(210)电连接，用于将所述转速信号和第一预设阈值比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述主泵转速检测***(20)；

第二诊断处理机构(240)，与所述机架信号输入端(220)电连接，用于将所述机架信号和第二预设阈值比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架(30)。

2.根据权利要求1所述的故障诊断***，其特征在于，所述故障诊断装置(200)包括：

机架信号转换机构(250)，与所述机架信号输入端(220)电连接，用于将所述机架信号进行转换；

第三诊断处理机构(260)，与所述机架信号转换机构(250)电连接，用于将所述机架信号转换机构(250)转换后的信号与所述转速信号比较，判断导致转速异常的故障设备是否为所述转速机架(30)。

3.根据权利要求1所述的故障诊断***，其特征在于，所述第二转速信号输出端(130)与所述转速机架(30)的输入端连接，所述机架信号输入端(220)与所述转速机架(30)的输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的故障诊断***，其特征在于，所述第二转速信号输出端(130)与所述转速机架(30)的输入端连接，所述信号转接装置(100)还包括机架信号转入端(140)和机架信号转出端(150)，所述机架信号转入端(140)与所述转速机架(30)的输出端电连接，所述机架信号转出端(150)与所述故障诊断装置(200)的所述机架信号输入端(220)电连接，所述信号转接装置(100)还用于将所述转速机架(30)输出的所述机架信号转接至所述故障诊断装置(200)。

5.根据权利要求4所述的故障诊断***，其特征在于，所述故障诊断装置(200)为记录仪。

6.根据权利要求4或5所述的故障诊断***，其特征在于，所述机架信号包括转速逻辑信号，所述机架信号转出端(150)包括逻辑信号转出端(151)，所述信号转接装置(100)还包括：

逻辑信号处理机构(160)，与所述机架信号转入端(140)和所述逻辑信号转出端(151)电连接，用于对所述机架信号中的所述转速逻辑信号进行处理，并传输至所述逻辑信号转出端(151)。

7.根据权利要求6所述的故障诊断***，其特征在于，所述逻辑信号处理机构(160)包括交流直流转换模块(161)，与所述机架信号转入端(140)和所述逻辑信号转出端(151)电连接，用于将所述转速逻辑信号转换为逻辑电压信号。

8.根据权利要求4所述的故障诊断***，其特征在于，所述机架信号包括转速模拟信号，所述信号转接装置(100)还包括：

模拟信号处理机构(170)，与所述机架信号转入端(140)和所述模拟信号转出端(152)电连接，用于对所述机架信号中的所述转速模拟信号进行处理，并传输至所述模拟信号转出端(152)。

9.根据权利要求8所述的故障诊断***，其特征在于，所述模拟信号处理机构(170)包括转换电阻(171)，与所述机架信号转入端(140)和所述模拟信号转出端(152)电连接，用于将所述机架信号中的所述转速模拟信号转换为模拟电压信号。

10.根据权利要求9所述的故障诊断***，其特征在于，所述转换电阻(171)的阻值为250Ω。

11.根据权利要求4所述的故障诊断***，其特征在于，所述机架信号包括转速显示信号，所述信号转接装置(100)还包括：

显示机构(180)，与所述机架信号转入端(140)电连接，用于根据所述转速显示信号进行显示。

12.根据权利要求1所述的故障诊断***，其特征在于，所述信号转接装置(100)还包括：

远程测试机构，与所述转速机架(30)电连接，用于向所述转速机架(30)输入测试信号，并接收所述转速机架(30)输出的对所述测试信号的处理结果，以测试验证所述转速机架(30)的功能。

13.根据权利要求12所述的故障诊断***，其特征在于，所述远程测试机构包括面板显示测试组件、转速低信号测试组件和转速低低信号测试组件中的至少一个，所述面板显示测试组件、所述转速低信号测试组件和所述转速低低信号测试组件均与所述转速机架(30)电连接；

所述面板显示测试组件用于向所述转速机架(30)输入转速显示测试信号，并接收所述转速机架(30)处理后输出的转速显示信号，以验证所述转速机架(30)的显示功能；

所述转速低信号测试组件用于向所述转速机架(30)输入转速低测试信号，并接收所述转速机架(30)处理后输出的转速低信号触发信号，以验证所述转速机架(30)对转速低信号的处理功能；

所述转速低低信号测试组件用于向所述转速机架(30)输入转速低低测试信号，并接收所述转速机架(30)处理后输出的转速低低信号触发信号，以验证所述转速机架(30)对转速低低信号的处理功能。

14.一种具有故障诊断功能的转速机架，其特征在于，包括：

如权利要求1-13任意一项所述的故障诊断***(10)；

转速机架(30)，所述转速机架(30)的输入端与所述第二转速信号输出端(130)电连接，所述转速机架(30)的输出端与所述机架信号输入端(220)电连接。

15.一种具有故障诊断功能的主泵转速监测***，其特征在于，包括：

如权利要求14所述的具有故障诊断功能的转速机架(1)；

主泵转速检测***(20)，所述主泵转速检测***(20)的输出端与所述转速信号输入端(110)电连接，用于检测主泵的转速信号。

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