項目背景

電機是當前應用最廣的供電設備和驅(qū)動裝置。從電能的生產(chǎn)看，當前幾乎所有的電能幾乎全由同步發(fā)電機產(chǎn)生；從電能的消耗看，世界電能的70%以上都是由各種電動機消耗掉。世界上絕大多數(shù)設備運轉(zhuǎn)都是由各種電動機驅(qū)動完成。在各行各業(yè)和日常生活中，電機無所不在，任何產(chǎn)業(yè)部門都離不開電機。

正是由于電機的重要性，一旦電機發(fā)生故障，將會造成產(chǎn)線停工，設備停機甚至重大生產(chǎn)事故等嚴重后果。目前電動設備大多仍采用計劃檢修體制，存在著嚴重缺陷，如維修不足或者維修過剩、盲目維修等。
電機的常見故障包括：轉(zhuǎn)子不對中、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、定子偏心、定子線圈故障等。電機在線監(jiān)測系統(tǒng)通過在線監(jiān)測電機的相關運行參數(shù)（如電壓、電流、溫度、振動、磁場、噪聲、局部放電等），并采用適當?shù)乃惴ㄔu估電機當前的運行狀態(tài)。該技術(shù)可以向現(xiàn)場運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測性維修，以合理組織檢修和備件，避免意外停機等惡性事故的發(fā)生，同時降低維保費用，提升管理效率。

電機設備智能化運維給設備原廠帶來的好處有：

①遠程診斷故障，提升售后效率；

②產(chǎn)品差異化賣點，提升銷量；

③生命周期管理，提升原廠配件銷量；

④平臺權(quán)限管理，降低經(jīng)銷商管理成本；

⑤大數(shù)據(jù)為設備改良提供客觀依據(jù)。

客戶需求

電機設備原廠能夠在設備出廠時，都配套溫度振動復合傳感器，能夠檢測設備運行狀態(tài)，并且提前預判電機故障，減少終端客戶非計劃停機帶來的損失。

系統(tǒng)主要功能需求：

①遠程監(jiān)控：遠程查看、監(jiān)測電機運行狀態(tài)、運動參數(shù)；

②預警、報警：電機設備遠程故障預警、報警；

③遠程故障診斷 ：可通過遠程診斷、解決電機出現(xiàn)的問題，快速維修且降低維護成；

④配件管理：確保原廠配件的銷售，并有效保障設備安全穩(wěn)定的運行；

⑤生命周期管理 ：電機生命周期，制定有效的維保計劃，為設備的長期可靠運行提供技術(shù)支持；

⑥位置追蹤 ：空壓機位置追蹤，確保壓縮機運行項目中的財產(chǎn)安全，并方便維修時調(diào)度維修人員及時提供服務。

電機配置說明

典型電機參數(shù)如下（SIMOTIC 0CV3310A）：

額定功率=110kW

電源=380V/50Hz

機座號=315s

額定轉(zhuǎn)速=2982rpm

電機極數(shù)=2極

重量=790kg

                                 電機設備圖


                        電機設備工作原理圖

方案介紹

遠程運維組網(wǎng)圖

                                                         系統(tǒng)方案圖

通過傳感器采集設備的振動溫度數(shù)據(jù)，以有線轉(zhuǎn)無線方式(LoRa)將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)關，網(wǎng)關以透傳的方式4G接口將數(shù)據(jù)傳輸至服務器。此架構(gòu)既能實現(xiàn)本地化數(shù)據(jù)監(jiān)測，同時也能實現(xiàn)遠程對數(shù)據(jù)的監(jiān)測和診斷。

遠程運維方案特點：

①在線監(jiān)測：實現(xiàn)對電機全天候振動溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測；

②無線輸出傳輸：LoRa終端遠距離無線傳輸至網(wǎng)關、網(wǎng)關4G方式傳輸至服務器；

③提供決策依據(jù)：ISO10816振動烈度標準、設備故障模型。

硬件配置說明

傳感器

                                            傳感器說明表

此產(chǎn)品主要優(yōu)勢：

溫升計算，傳感器接觸設備端溫度和后端傳輸端環(huán)境溫度對比，可計算出設備溫升情況；

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

                                               網(wǎng)關說明表

此產(chǎn)品主要優(yōu)勢：

4G無線方式，可以定位出網(wǎng)關的經(jīng)度緯度位置，便于設備原廠對電機位置跟蹤，并方便維修時調(diào)度維修人員及時提供服務；

LoRa網(wǎng)關，在信號傳輸過程，可以打印信號強度，便于現(xiàn)場安裝施工布置；

網(wǎng)關接收傳感器信號，速率自適應，可以根據(jù)現(xiàn)場距離調(diào)節(jié)傳感器速率，這樣可使得網(wǎng)關組網(wǎng)個數(shù)最大化。

                    網(wǎng)關整體圖

軟件功能介紹

大屏展示——通過大屏展示頁面，可以查看當前總體設備及傳感器的運行情況，以及月數(shù)據(jù)量及月報警記錄的統(tǒng)計。

查看設備運行狀態(tài)——點擊統(tǒng)計概覽，查看總體設備運行情況，包括設備的報警狀況、傳感器的報警狀況，以及每個設備的情況。

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)。

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

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