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基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及旋挖钻机

阅读：688发布：2020-05-11

专利汇可以提供基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及旋挖钻机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及旋挖钻机，诊断预测系统包括拾音器、高速通信传输模块、数据中心服务器、声音数据分析决策模块和处理器；拾音器与处理器相连，且拾音器安装在旋挖钻机上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器；处理器又与高速通信传输模块相连，数据中心服务器与高速通信传输模块相连，数据中心服务器将采集到的声音数据进行特征提取；声音数据分析决策模块与数据中心服务器相连。本实用新型可及时发现旋挖钻机发动机和动力头的潜在问题，将故障消灭在萌芽状态，降低旋挖钻机发生大故障概率，提高了生产效率，降低了维修成本。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及旋挖钻机专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：包括拾音器、处理器、高速通信传输模块、数据中心、声音数据分析决策模块和处理器；
所述拾音器与处理器相连，且拾音器安装在旋挖钻机上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器；
所述处理器又与高速通信传输模块相连，所述数据中心与高速通信传输模块相连，数据中心将采集到的声音数据进行特征提取；
所述声音数据分析决策模块与数据中心相连，当采集的声音数据与正常声音数据不匹配时，便能够判断设备有异常情况，然后进一步的和内部零件的异常声音数据模型匹配，进一步的判断故障的具体位置。
2.根据权利要求1所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：所述拾音器安装在旋挖钻机的动力头和发动机处，用以采集动力头和发动机工作时的声音传递给处理器。
3.根据权利要求2所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：所述声音数据分析决策模块中存有动力头和发动机的正常运行时声音数据模型以及发动机和动力头内部零件异常时的声音数据模型。
4.根据权利要求1所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：还包括结果展示界面；所述结果展示界面与数据中心相连，用以展示故障信息。
5.根据权利要求4所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：所述结果展示界面为电脑或者手机。
6.根据权利要求1所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：还包括报警器；所述报警器与处理器相连，故障定位之后，处理器触发报警器，提醒驾驶员设备存在故障。
7.根据权利要求6所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，其特征在于：所述报警器安装在旋挖钻机的驾驶舱中。
8.旋挖钻机，其特征在于：具有权利要求1至7任一项所述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统。

说明书全文

基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及旋挖钻机

技术领域

[0001] 本实用新型属于旋挖钻机领域，具体涉及旋挖钻机发动机、动力头等装置的远程故障诊断预测。

背景技术

[0002] 旋挖钻机是用于灌注桩作业的常用基础施工设备，用于房建、高铁施工、桥梁建设等施工领域，其特点是施工效率高，成孔速度快。旋挖钻机通过发动机提供动力，通过液压系统传递给动力头驱动键带动钻杆完成钻进成孔作业，动力头作为旋挖钻机的重要工作部件，由动力头箱体、减震器、托架、支架、减速机、马达等组成，发动机由缸体、曲轴、活塞等构成，还包括周边进气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统等。

[0003] 在旋挖钻机作业过程中，由于保养维护不规范，经常会导致一些机构故障，无法正常工作。而传统的故障诊断也基本是在已经发生较大的故障时，在施工现场根据常规的数据或者人的听觉、视觉等感官进行故障部位的判断，效率低，主观性强，影响生产进度，增加了成本。

[0004] 另外，传统的旋挖钻机维护保养方法主要是预防性保养，预防性保养是根据规定的维修间隔或者设备的工作时间，按照已经安排好的时间来进行计划内的维修工作，而不考虑系统设备当前的运行和健康状态，造成资源的浪费。

[0005] 因此，能够对旋挖钻机进行快速的故障诊断预测，快速故障定位，科学的保养维护，预防非计划停机,消除故障隐患,延长机械使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的问题。发明内容

[0006] 针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种旋挖钻故障诊断预测系统，可以有效的发现旋挖钻动力头和发动机的故障苗头，在故障发生之前预留足够的应对时间给一线人员，提高了工作效率，同时，可以对出现故障的部位进行快速定位。

[0007] 本实用新型按以下技术方案实现：

[0008] 基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，包括拾音器、高速通信传输模块、数据中心服务器、声音数据分析决策模块和处理器；所述拾音器与处理器相连，且拾音器安装在旋挖钻机上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器；所述处理器又与高速通信传输模块相连，所述数据中心服务器与高速通信传输模块相连，数据中心服务器将采集到的声音数据进行特征提取；所述声音数据分析决策模块与数据中心服务器相连，当采集的声音数据与正常声音数据不匹配时，便能够判断设备有异常情况，然后进一步的和内部零件的异常声音数据模型匹配，进一步的判断故障的具体位置。

[0009] 进一步，所述拾音器安装在旋挖钻机的动力头和发动机处，用以采集动力头和发动机工作时的声音传递给处理器。

[0010] 进一步，所述声音数据分析决策模块中存有动力头和发动机的正常运行时声音数据模型、发动机和动力头异常工作时的声音数据模型以及动力头和发动机内部零件异常时的声音数据模型。

[0011] 进一步，还包括数据展示界面；所述数据展示界面与数据中心服务器相连，用以展示故障信息。

[0012] 进一步，所述数据展示界面为电脑或者手机。

[0013] 进一步，还包括报警器；所述报警器与处理器相连，故障定位之后，处理器触发报警器，提醒驾驶员设备存在故障。

[0014] 进一步，所述报警器安装在旋挖钻机的驾驶舱中。

[0015] 旋挖钻机，具有前述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统。

[0016] 本实用新型有益效果:

[0017] 与现有技术相比，本实用新型改变了旋挖钻机故障诊断的形式，通过远程系统进行在线自动诊断预测，加快了问题分析定位的速度。通过发动机和动力头声音的细微变化，对未来可能的故障风险进行预测判断，给工作人员预留了时间缓冲，让维护保养工作更加科学高效，也降低机械故障对施工的影响。附图说明

[0018] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

[0019] 图1为基于声音旋挖钻故障远程诊断预测系统示意图；

[0020] 图2为声音数据分析决策模块工作流程图。

[0021] 图中，1-旋挖钻机；2-拾音器；3-高速通信模块；4-数据中心服务器；5-声音数据分析决策模块；6-数据展示界面；7-报警器；8-处理器。

具体实施方式

[0022] 为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

[0023] 如图1所示，一种基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，包括拾音器2、处理器8、高速通信传输模块3、数据中心服务器4、声音数据分析决策模块5；拾音器2与处理器8相连，且拾音器2安装在旋挖钻机1上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器8；处理器8又与高速通信传输模块3相连，数据中心服务器4与高速通信传输模块3相连，数据中心服务器4将采集到的声音数据进行特征提取；声音数据分析决策模块5与数据中心服务器4相连，当采集的声音数据与正常声音数据不匹配时，便能够判断设备有异常情况，然后进一步的和内部零件的异常声音数据模型匹配，进一步的判断故障的具体位置。

[0024] 需要说明的是，拾音器2安装在旋挖钻机1的动力头和发动机处，用以采集动力头和发动机工作时的声音传递给处理器8。

[0025] 声音数据分析决策模块5中存有动力头和发动机的正常运行时声音数据模型、发动机和动力头异常工作时的声音数据模型以及动力头和发动机内部零件异常时的声音数据模型。

[0026] 优选方案：还包括数据展示界面6；数据展示界面6与数据中心服务器4相连，用以展示故障信息。

[0027] 需要说明的是，数据展示界面6为电脑或者手机。

[0028] 优选方案：还包括报警器7；报警器7与处理器8相连，故障定位之后，处理器8触发报警器7，提醒驾驶员设备存在故障。

[0029] 需要说明的是，报警器7安装在旋挖钻机1的驾驶舱中。

[0030] 本诊断预测系统可及时发现旋挖钻机发动机和动力头的潜在问题，将故障消灭在萌芽状态，降低旋挖钻机发生大故障概率，提高了生产效率，降低了维修成本。

[0031] 如图1、图2所示，拾音器2安装在旋挖钻机的动力头和发动机附近，采集动力头和发动机工作时的声音，并通过高速通信传输模块3送到数据中心服务器4进行存储，数据中心服务器4将采集到的声音数据进行特征提取，然后送到声音数据分析决策模块5进行模型匹配。该声音数据分析决策模块5有动力头和发动机的正常运行时声音数据模型，有发动机和动力头内部零件异常时的声音数据模型，当前端采集的声音数据和正常声音数据不匹配时，便可以判断设备有异常情况，然后进一步的和内部零件的异常声音数据模型匹配，进一步的判断故障的具体位置。若异常零件声音模型均不匹配，说明该动力头或者发动机还能够工作，但即将要发生故障，工作人员要保持警惕，可以安排维护保养了。

[0032] 故障定位之后，需要将结果通过PC端和手机端的软件进行展示，方便工作人员查看，同时触发报警器7，提醒驾驶员设备存在故障。

[0033] 本实用新型改变了旋挖钻机故障诊断的形式，通过远程系统进行在线自动诊断预测，加快了问题分析定位的速度。通过发动机和动力头声音的细微变化，对未来可能的故障风险进行预测判断，给工作人员预留了时间缓冲，让维护保养工作更加科学高效，也降低机械故障对施工的影响。

[0034] 本实用新型还提供一种旋挖钻机，具有上述的基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统。

[0035] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

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