高壓隔膜泵運行狀態遠程監測系統的設計

張朝林，范玉剛

(1.昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明 650500；2.云南省礦物管道輸送工程技術研究中心，云南 昆明 650500)

近年來，因為管道水力輸送的低成本、高效率、安全快捷等特點，被廣泛用于礦石、鐵精礦等原材料輸送中[1]。高壓隔膜泵是礦漿管道中重要的動力設備，在實際生產中，高壓隔膜泵的工作環境會產生水錘作用，從而造成高壓隔膜泵單向閥磨損的問題，進而引發閥室擊穿等一系列生產安全事故[2]。因此及時準確診斷單向閥故障對礦漿管道安全生產具有重要意義。隨著無人值守泵站的投入運行，如何遠程監測高壓隔膜泵的運行狀態就成為亟需解決的問題。

高壓隔膜泵單向閥振動信號特點為非線性、非平穩性，對于非平穩性的振動信號通常采用小波分解(WD)、經驗模式分解(EMD)等方法[3-7]，其中WD需要人工選取小波基，甚至自制小波基，因此WD方法逐漸被自適應時頻分析取代； EMD雖然實現了自適應時頻分析，但是其端點效應等問題會對信號分析的正確性產生影響。固有時間尺度分解方法 (Intrinsic Time scale Decomposition，ITD)方法不僅實現了自適應時頻分析，而且在抑制端點效應方面優于EMD等方法，其將復雜信號分解成若干相對獨立的PR分量之和，計算速度也優于EMD等方法[8]。

因此該文采用ITD方法對高壓隔膜泵單向閥的振動信號進行分析，并設計了一種基于STM32的高壓隔膜泵運行狀態遠程監測系統。該系統基于STM32微控制器，采用基于網絡的數據傳輸方式，對采集到的單向閥振動信號進行遠程傳輸?！?br>