設備廠--空壓機健康在線監測
設備廠--空壓機健康在線監測
項目背景
空壓機是一種空氣壓縮和氣體輸送設備，廣泛運用于礦山、機械、電子、醫療等各行業。作為一種帶壓工作設備，在運行過程中需對空壓機的關鍵運行狀態進行在線監測以保障設備安全。
由于空壓機設備分布較廣，使用與管理人員專業程度不一，使用方法不一，不規范操作等經常存在，事故時有發生。隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展，結合互聯網實現對空壓機進行在線遠程監測，讓空壓機制造商、維保單位、使用單位在同一平臺聯動，充分故障空壓機設備安全，同時降低維保費用，提升管理效率。
空壓機常見故障：空壓機空氣壓力不足、空壓機過熱、空壓機異響、空壓機不打氣、壓縮機不加載、空壓機耗油過多等。由此可見，空壓機設備實現智能運維尤為重要，然而設備智能運維給設備原廠帶來哪些好處呢？
空壓機設備原廠家實現設備智能運維，主要優勢：
①遠程診斷故障，提升售后效率；
②產品差異化賣點，提升銷量；
③生命周期管理，提升原廠配件銷量；
④平臺權限管理，降低經銷商管理成本；
⑤大數據為設備改良提供客觀依據。
客戶需求
空壓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，并且提前預判空壓機故障，減少終端客戶非計劃停機帶來的損失。
系統主要功能需求：
①遠程監控：遠程查看、監測空壓機運行狀態、運動參數；
②預警、報警：空壓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、解決空壓機出現的問題，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定的運行；
⑤生命周期管理 ：空壓機生命周期，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安全，并方便維修時調度維修人員及時提供服務。
空壓機配置說明
現場空壓機主要型號：HAD-6SNF，主要參數如下：
空氣處理量=6.5Nm^3/min
電源=220V/50Hz
壓縮機功率=2.0Hp=745.7W*2=1491.4W
風機功率=250W
設備重量=120Kg
外形尺寸：820*550*880mm
空壓機設備圖
方案介紹
通過傳感器采集設備的振動溫度數據，以有線轉無線方式(LoRa)將數據傳輸至網關，網關以透傳的方式4G接口將數據傳輸至服務器。此架構既能實現本地化數據監測，同時也能實現遠程對數據的監測和診斷。
遠程運維方案特點：
①在線監測：實現對空壓機全天候振動溫度數據監測；
②無線輸出傳輸：LoRa終端遠距離無線傳輸至網關、網關4G方式傳輸至服務器；
③提供決策依據：ISO10816振動烈度標準、設備故障模型。
系統方案圖
硬件配置說明
傳感器
無線方式 | LoRa |
供電 | 3.6V(19000mAH) |
安裝方式 | 采集端：磁吸、螺栓、膠粘兼可 |
傳輸端：膠粘、螺絲安裝兼可 | |
采集數據 | 可監測設備振動加速度、速度、位移等參數 |
防護等級 | IP67 |
產品尺寸 | 采集端：44*44*22mm |
傳輸端：94*94*56mm |
產品主要優勢：
①溫升計算：傳感器接觸設備端溫度和后端傳輸端環境溫度對比，可計算出設備溫升情況；
②分體式結構，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；
③電池集成在傳輸端，采集端體積可最小化，方便現場安裝；后端電池容量最大化，電池使用壽命最大化。
傳感器產品及外形尺寸圖
采集端外形尺寸圖 傳輸端外形尺寸圖
網關
無線方式 | LoRa |
供電 | 12Vdc(提供220Vac 轉12Vdc 適配器) |
外部通信接口 | 4G |
安裝方式 | 抱桿 |
尺寸 | 212.6×212.6×55 mm（不包括天線） |
此產品主要優勢：
4G無線方式，可以定位出網關的經度緯度位置，便于設備原廠對空壓機位置跟蹤，并方便維修時調度維修人員及時提供服務；
LoRa網關，在信號傳輸過程，可以打印信號強度，便于現場安裝施工布置；
網關接收傳感器信號，速率自適應，可以根據現場距離調節傳感器速率，這樣可使得網關組網個數最大化。
網關圖
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，以及月數據量及月報警記錄的統計；
查看設備運行狀態
點擊統計概覽，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。
數據特征值及歷史記錄
傳感器詳情可查看最新的特征值數據以及歷史記錄折線圖，支持下載數據。
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；可以按處理狀態分類查看。
振動原始波形數據
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據保證。
