泵站远程监控与与故障智能诊断平台

远程监控与故障诊断系统组成

（1） 运行数据采集与控制系统：

根据改造后的PLC系统输出接口配置无线智能转换器（与PLC之间的通讯可定制各种接口。），智能转换器内置LTE(4G)通讯协议，可将接收来的运行数据通过运营商的基站网络，实时上传云端平台。

有权限的账户登录手机浏览APP或通过个人微信控制机泵的开停机信息，通过平台、智能转换器和现场PLC控制，下发开停命令。

另外在现场设置控制柜，PLC一路输出给就地控制台，可通过控制台本地控制机泵开停机。实现远程和本地均可控制。

（2） 动态数据采集与分析系统

机泵振动及其特征指标、轴承温度，电机电流和电压值及其故障指标数据，通过安装的无线振动监测采集系统，将振动及其故障特征值，通过LTE(4G)通讯协议上传云端平台。

（3） 故障智能诊断系统

云端平台安装泵站远程监控与故障诊断软件，将泵站各个参量融合在一个数据库中，实时监测泵站运行数据和动态数据，并实时报警。

出现故障后，服务器端对运行数据和状态数据，根据诊断规则和案例推理，给出故障原因和维修建议。

（4） 微信提醒功能

手机端通过浏览APP软件，实时查看各参量变化趋势，报警后系统自动将报警信息和故障原因，推送到相关人员的的手机微信。

动态数据监测系统

机泵类设备（电机、风机、泵、减速机等）设备，运行工况比较稳定。而且故障发生、发展有一定的趋势性和周期性，突发故障较少发生。因此这类设备在线监测方案，定时采集数据上传服务器即可，这样既能避免人工点检的数据随机性，也能减少现场人工点检的工作量，为企业减员提供技术保障。

机泵类设备主要是由电机、联轴器、泵等组成，安装基础以刚性基础为主，部分有柔性支撑。设备常见故障经常发生在这些部件上：

（1） 转子故障：不平衡、轴弯曲、叶片磨损或断裂；

（2） 不对中故障：联轴器对中不良、轴承安装不对中等；

（3） 松动类故障：地脚螺栓松动、底座松动、轴承配合松动等；

（4）泵气蚀故障：

（5） 轴承故障：滚动轴承点蚀和磨损、保持架松动、轴承润滑不良、轴承配合松动（间隙大）；

（6） 齿轮故障：齿轮点蚀、磨损或断齿。．齿的磨损、齿承受过大负载、偏心或齿隙游移、齿裂断、齿轮组合状态问题、齿摆动故障等；

（7） 电机故障：匝间短路、转子断条、气隙偏心、铁芯振动、

振动包络可以在滚动轴承故障发展的初始阶段检测到故障信息，并且可跟踪轴承故障发展，在第二，三和第四阶段中以不同的信息反映轴承不同的故障状态。

同时采用振动速度或振动加速度检测常规振动频谱，可以在滚动轴承故障发展的第三阶段有效地检测到轴承的故障频率(内环故障BPFI，外环故障BPFO，滚动体故障BSF和保持架故障FTF)等。

振动包络和振动速度或振动加速度相结合可以有效地早期检测滚动轴承的故障。

通常结合振动速度频谱和包络频谱确定轴承故障严重程度：

a) 都没有故障频率，状态良好，作为基线继续监测；

b) 只在包络频谱存在故障频率，早期故障指示，或需要润滑；

c) 在两种频谱中都存在谱峰值，计划下一次维修更换轴承；

d) 只在正常频谱中存在峰值，同时在包络频谱中噪声水平升高，立即更换

根据现场设备分布情况、网络覆盖情况、监测间隔要求不同，采用不同的实施方案，三种方案见下图所示。

（1）设备档案：设备基础信息、维修记录、监测日志等信息存储与查询；

（2）参数设置：设置监测测点、振动采集与分析参数、报警值设置、故障特征指标设置、频带能量设置等；

（3）在线管理：设置监测测点、监测参量及其报警值设置、故障特征指标设置、频带能量设置等；

（4）状态报警：可运行数据实时显示，运行数据、振动及其特征值、温度的趋势图以及当前状态；

（5）运行控制：跟踪设备运行状态，报警后发送消息到技术手机，可通过远程中心电脑端、手机端或本地控制台对机泵进行开停控制；

（6）故障跟踪：设置不同故障的敏感指标，监测其数值变化实现故障跟踪定位；

（7）精密诊断：可实现振动波形分析、频谱分析、包络谱图、瀑布图、色谱图等故障诊断图谱，用于设备精密故障分析；

（8）诊断报告：生成故障和诊断报告，含设备基础信息、故障特征值、振动总值、报警状态、波形图、频谱图等；

（9）故障案例：根据历史诊断和检修情况，为典型故障录入故障案例，为日后故障诊断分析提供参考；

（10）统计报表：报警次数统计、不同报警等级的设备数量统计、运行或停机设备数量统计；

（11）用户权限：不同用户设置不同的权限范围，以不同帐号和密码登录；

（12）微信推送：关注微信公众号，订阅需要的状态信息或报表，系统自动通过微信发送个相关人员的微信号。及时了解设备当前状态，避免遗漏重大问题。