項(xiàng)目背景

電機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用最廣的供電設(shè)備和驅(qū)動(dòng)裝置。從電能的生產(chǎn)看，當(dāng)前幾乎所有的電能幾乎全由同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生；從電能的消耗看，世界電能的70%以上都是由各種電動(dòng)機(jī)消耗掉。世界上絕大多數(shù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)都是由各種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)完成。在各行各業(yè)和日常生活中，電機(jī)無(wú)所不在，任何產(chǎn)業(yè)部門都離不開(kāi)電機(jī)。

正是由于電機(jī)的重要性，一旦電機(jī)發(fā)生故障，將會(huì)造成產(chǎn)線停工，設(shè)備停機(jī)甚至重大生產(chǎn)事故等嚴(yán)重后果。目前電動(dòng)設(shè)備大多仍采用計(jì)劃?rùn)z修體制，存在著嚴(yán)重缺陷，如維修不足或者維修過(guò)剩、盲目維修等。
電機(jī)的常見(jiàn)故障包括：轉(zhuǎn)子不對(duì)中、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、定子偏心、定子線圈故障等。電機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在線監(jiān)測(cè)電機(jī)的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)（如電壓、電流、溫度、振動(dòng)、磁場(chǎng)、噪聲、局部放電等），并采用適當(dāng)?shù)乃惴ㄔu(píng)估電機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。該技術(shù)可以向現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員提供必要的故障診斷信息，使傳統(tǒng)的事后維修轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)測(cè)性維修，以合理組織檢修和備件，避免意外停機(jī)等惡性事故的發(fā)生，同時(shí)降低維保費(fèi)用，提升管理效率。

電機(jī)設(shè)備智能化運(yùn)維給設(shè)備原廠帶來(lái)的好處有：

①遠(yuǎn)程診斷故障，提升售后效率；

②產(chǎn)品差異化賣點(diǎn)，提升銷量；

③生命周期管理，提升原廠配件銷量；

④平臺(tái)權(quán)限管理，降低經(jīng)銷商管理成本；

⑤大數(shù)據(jù)為設(shè)備改良提供客觀依據(jù)。

客戶需求

電機(jī)設(shè)備原廠能夠在設(shè)備出廠時(shí)，都配套溫度振動(dòng)復(fù)合傳感器，能夠檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并且提前預(yù)判電機(jī)故障，減少終端客戶非計(jì)劃停機(jī)帶來(lái)的損失。

系統(tǒng)主要功能需求：

①遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程查看、監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

②預(yù)警、報(bào)警：電機(jī)設(shè)備遠(yuǎn)程故障預(yù)警、報(bào)警；

③遠(yuǎn)程故障診斷 ：可通過(guò)遠(yuǎn)程診斷、解決電機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題，快速維修且降低維護(hù)成；

④配件管理：確保原廠配件的銷售，并有效保障設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行；

⑤生命周期管理 ：電機(jī)生命周期，制定有效的維保計(jì)劃，為設(shè)備的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行提供技術(shù)支持；

⑥位置追蹤 ：空壓機(jī)位置追蹤，確保壓縮機(jī)運(yùn)行項(xiàng)目中的財(cái)產(chǎn)安全，并方便維修時(shí)調(diào)度維修人員及時(shí)提供服務(wù)。

電機(jī)配置說(shuō)明

典型電機(jī)參數(shù)如下（SIMOTIC 0CV3310A）：

額定功率=110kW

電源=380V/50Hz

機(jī)座號(hào)=315s

額定轉(zhuǎn)速=2982rpm

電機(jī)極數(shù)=2極

重量=790kg

                                 電機(jī)設(shè)備圖


                        電機(jī)設(shè)備工作原理圖

方案介紹

遠(yuǎn)程運(yùn)維組網(wǎng)圖

                                                         系統(tǒng)方案圖

通過(guò)傳感器采集設(shè)備的振動(dòng)溫度數(shù)據(jù)，以有線轉(zhuǎn)無(wú)線方式(LoRa)將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)以透?jìng)鞯姆绞?G接口將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器。此架構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)本地化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和診斷。

遠(yuǎn)程運(yùn)維方案特點(diǎn)：

①在線監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)全天候振動(dòng)溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；

②無(wú)線輸出傳輸：LoRa終端遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸至網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)4G方式傳輸至服務(wù)器；

③提供決策依據(jù)：ISO10816振動(dòng)烈度標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備故障模型。

硬件配置說(shuō)明

傳感器

                                            傳感器說(shuō)明表

此產(chǎn)品主要優(yōu)勢(shì)：

溫升計(jì)算，傳感器接觸設(shè)備端溫度和后端傳輸端環(huán)境溫度對(duì)比，可計(jì)算出設(shè)備溫升情況；

分體式結(jié)構(gòu)，有線采集，無(wú)線傳輸，可避免大面積金屬屏蔽障礙物，使得通信距離更遠(yuǎn)、更優(yōu)；

電池集成在傳輸端，采集端體積可最小化，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝；后端電池容量最大化，電池使用壽命最大化。

傳感器產(chǎn)品及外形尺寸圖

             采集端外形尺寸圖                                         傳輸端外形尺寸圖

網(wǎng)關(guān)

                                               網(wǎng)關(guān)說(shuō)明表

此產(chǎn)品主要優(yōu)勢(shì)：

4G無(wú)線方式，可以定位出網(wǎng)關(guān)的經(jīng)度緯度位置，便于設(shè)備原廠對(duì)電機(jī)位置跟蹤，并方便維修時(shí)調(diào)度維修人員及時(shí)提供服務(wù)；

LoRa網(wǎng)關(guān)，在信號(hào)傳輸過(guò)程，可以打印信號(hào)強(qiáng)度，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝施工布置；

網(wǎng)關(guān)接收傳感器信號(hào)，速率自適應(yīng)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)距離調(diào)節(jié)傳感器速率，這樣可使得網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)個(gè)數(shù)最大化。

                    網(wǎng)關(guān)整體圖

軟件功能介紹

大屏展示——通過(guò)大屏展示頁(yè)面，可以查看當(dāng)前總體設(shè)備及傳感器的運(yùn)行情況，以及月數(shù)據(jù)量及月報(bào)警記錄的統(tǒng)計(jì)。

查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)——點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì)概覽，查看總體設(shè)備運(yùn)行情況，包括設(shè)備的報(bào)警狀況、傳感器的報(bào)警狀況，以及每個(gè)設(shè)備的情況。

數(shù)據(jù)特征值及歷史記錄——傳感器詳情可查看最新的特征值數(shù)據(jù)以及歷史記錄折線圖，支持下載數(shù)據(jù)。

報(bào)警記錄——點(diǎn)擊報(bào)警記錄，可以查看傳感器報(bào)警記錄詳情，可以按傳感器名稱，所屬設(shè)備，所屬區(qū)域搜索查看；可以按報(bào)警等級(jí)，報(bào)警類型篩選查看；可以按處理狀態(tài)分類查看。

振動(dòng)原始波形數(shù)據(jù)——振動(dòng)傳感器采集到的振動(dòng)加速度原始波形，為設(shè)備故障診斷分析和科學(xué)維修提供原始數(shù)據(jù)保證。