状态监测与智能诊断系统——设备体检好医生

随着物联网的发展，数据传输资费正在不断降低，无线通信的成本在逐年减少，而依靠无线网络进行数据传输的监控行业的远程监控成本大大下降，让工控无线监控行业得以快速发展。无线监控系统可以实现无线远程监测和控制，无需人工监测和人工操作，节省大量的人力、物力，极大地提高安全系数。故障智能诊断，以往通过人工点检方式巡查，虽然已经具备振动和温度的测量和诊断分析数据，但是点检员或技术员不具备专业的振动分析理论基础，读取图谱能力有限，无法根据振动图谱进行故障分析。

系统可实现目标

（1）   实时监测与报警：泵站各项监控参数、振动温度参数的实时监测，报警；

（2）  远程启停控制：远程控制泵站启停。

（3）  健康状态综合评估：机泵健康状态评估，并给出评估报高。

（4）  故障诊断：健康状态不良时，给出故障部位和故障原因，并提交诊断报告和维修建议。

（5）  缺陷处理：故障确认后，进入维修流程，记录维修记录，保存典型案例。

主要功能

（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。

状态监测项目的立项是在充分考虑不同产线设备特点，结合工艺要求及现场环境的基础上进行论证的，针对铁前区域、钢轧区域分别采取了无线方案和有线方案两种方式，即无线采集+有线传输、有线采集+有线传输，通过传感器采集机组径向或轴向的振动加速度、速度、温度等信号，实现每个测点的振动、温度趋势变化监测；通过监测关键设备运行时主传动链(电机/汽机、齿轮箱)系统上各轴、轴承、齿轮的运行状态，能够发现轴承、齿轮箱及电机故障的早期征兆，精确定位故障部件、故障类型以及严重程度，在此基础上，结合数采系统，还将部分生产工艺信号导入在线监测系统，做为辅助分析设备隐患及故障的重要依据。

除了分布式架构设计外，此系统具备丰富的数据分析功能，支持多种诊断工具，如时域波形、频谱、包络解调、瀑布图、多频谱等多种分析方法；具备分析振动的原始、趋势数据的功能，并能够将多组、多点数据进行比较分析。可根据机组运行模式，对振幅、有效值、峰峰值、翘度、通频值等指标进行历史趋势分析。具备报警参数设置功能，可按多种方式设置报警；同时，系统提供了自动的特征频率计算，可根据结构参数计算出轴承、电机、叶轮等多种零部件的特征频率；能够对硬件系统的网络通信状态、传感网络状态及内部硬件信息等进行自检；最终通过数据分析，判定机组故障程度、故障原因、故障部位，提出检修建议， 确定寿命预期；同时，支持多类型数据采集策略，如同步振动采集、转速采集、基于转速触发的振动数据采集以及异常状态下的加密采集，避免故障数据的遗漏；同时还具备手机APP功能，能够实时查看设备状态和接受报警信息。

随着大数据挖掘技术的发展，设备运行状态的远程监测与精密故障诊断得到了数据和技术支撑，为设备故障预测和维修提供了更加有利的条件。远程监测和智能诊断模块通过监测机泵的振动、温度、电流、电压、转速以及控制系统的各项运行参数，模块自动读取振动图谱中的故障特征指标，结合控制系统的参数一并，采用多参量多指标等多元统计分析技术，实现设备运行的健康监测和故障诊断。

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