机泵无线状态监测与技术介绍

机泵无线状态监测与技术介绍北京博华信智科技股份有限公司具有自主知识产权的无线传感器系列产品，广泛用于设备状态监测。无线监测系统主要由无线监测节点、自适应无线网关及设备状态监测软件平台组成。无线监测节点为电池供电，用于对机械设备进行长期监测，并可根据机械设备运行状态，调节自身功耗，以满足低功耗长周期连续监测的需求。自适应无线网关用来接收各种无线监测节点信号，并根据无线监测节点类型自动对接收的信号进行分析处理及远程传输。设备状态监测软件对来自网关的数据进行处理和显示，根据设备类型为用户提供各种专业功能。一、无线监测节点1、无线振动传感器图1无线振动传感器无线振动传感器具有X、Y、Z三个方向的振动监测（量）能力，能够对速度有效值、加速度有效值和加速度峰值进行监测，同时具备温度监测功能；支持振动超标报警等功能；传感器连续使用时间15000小时以上；可适用于Wifi；Zigbee；3G；4G；MESH等有线和无线网络环境。规格尺寸（56x56x99）mm*无线振动传感器节点可根据用户设置，对X、Y、Z三个方向的振动波形进行采集并传输，用于设备诊断分析。（1）工作模式无线振动传感器节点可对采集到的振动信号进行报警判断，有报警和无报警情况工作模式如下：无报警模式：每20分钟，采集一次特征值和电池电量，每2小时上传一次特征值和电池电量；上传间隔以半小时为单位，可设置为0.5-12小时（系统默认2小时）；报警模式：每10分钟，采集一次特征值，和设定阈值（速度有效值）比较，小于且不足上传时间间隔，休眠；小于且满足上传时间间隔，上传；大于设定阈值，进入快速密集报警状态，5秒钟发送一次特征值，连续发送3次。报警后，下一次上传报警数据的条件为，测得的特征值大于报警值Vset的（1+N%）倍，才上传当前特征值；再下一次特征值大于报警值Vset的（1+N%）平方倍才上传当前特征值。报警后，当采集到特征值小于报警Vset的（1-N1%）时，报警值恢复为Vset；下一次采集到特征值大于报警Vset，视为报警。*无线监测节点可按照用户设置，在测点发生报警时，及时将X、Y、Z三个方向的振动波形上传传输，用于诊断分析。（2）振动及温度技术指标X轴：速度有效值（10-1000Hz，0-70mm/s）；加速度峰值（3-1000Hz，±16g）；加速度有效值(3-1000Hz，±11g)；Y轴：速度有效值（10-550Hz，0-70mm/s）；加速度峰值（3-550Hz，±16g）；加速度有效值(3-550Hz，±11g)；Z轴：速度有效值（10-1000Hz，0-70mm/s）；加速度峰值（3-1000Hz，±16g）；加速度有效值(3-1000Hz，±11g)；温度:-40-+85度，精度0.5度；（3）其它技术指标工作时间：正常模式不小于2年，电池可现场更换；通讯距离：大于50米；工作温度：-40-+85；防护等级：IP66;防爆等级：EXiaIICT4；安装方式：螺钉紧固或粘接；备注：*标记为可选配置；2、无线温度传感器无线温度节点是一种新型的数据采集系统，该节点可以自组织形成星型网络拓扑结极。无线温度节点结构紧凑，体积小巧，便亍安装。无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个测量系统具有更高的测量精度和抗干扰能力。无线温度传感器节点可以组成庞大的无线传感器网络，支持上百个测点同时进行测试。该无线传感器节点主要技术指标如下：测温元件：PT100;工作时间：每10分钟发送一组温度数据，工作时间不小于3年；通讯距离：大于50米；工作温度：-40-+85；防护等级：IP66;防爆等级：EXiaIICT4；安装方式：磁座；3、无线网关图2无线网关无线网关是一种基于无线网络协议和ModBus协议的新型数据分析处理系统，可自组织形成多种网络拓扑结构。无线网关使用简单方便，无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个系统具有极高的实用性和稳定性。无线网关结构紧凑，体积小巧，由无线数据收发节点控制，协议转换，标准ModBus协议通信等模块组成，该网关可以组成庞大的无线网络，支持多个传感器节点同时进行应用。无线网关具有广泛的适用性，它同其他设备的通信接口使用标准ModBus协议，通过RS485接口和标准的ModBus协议可以与任何支持同样协议和接口的设备相连，连接设备只需要通过标准的ModBus协议就可以与网关通信，控制网关下所有节点的配置和采集。在此过程中连接设备不必关心无线节点传感器和网关的通信过程，大大减小了连接设备的开发难度。无线网关最多可支持50个无线振动传感器节点和500个无线温度传感器节点。主要技术指标如下：供电方式：+24VDC；通讯距离：大于50米；通讯接口：RS485;工作温度：-40-+85；防护等级：IP65;防爆等级：EXdIICT4;安装方式：隔爆箱安装；二、物联网智能监测系统利用工业互联网（物联网）、数据库、信息融合、故障预测、风险管理、维修决策等技术开发集成机泵群网络化健康监测和智能维修决策系统，提供统一的数据结构的系统平台，对不同来源的数据、特征、信息进行融合，实现系统自动故障诊断、故障预测和智能决策支持，能满足大型装备安全、可靠、经济运行的重大发展需求，具有广阔的应用前景。图2物联网智能监测系统框架图1、物联网智能系统通过物联网系统将人、数据和机器进行连接，使人能够时时刻刻“感知”机器的健康状态。2、数据接收和传输物联网数据传输有有线和无线两种方式。⑴方式一：无线网关接受，有线传输方式通过无线网关接受无线传感器发送过来的机器状态信号，可以是振动信号、温度信号、电压信号、电流信号和传感器电量信号等，然后再通过有线传输方式（RS485，IPv4等）把数据传输到物联网数据中心。⑵方式二：无线网络传输，无线网关接收机器周围存在物联网无线传感网络时采用无线传输方式，节省机器监测投资费用。⑶方式三：物联网数据采集完全采用在线监测方式此方式一般用于高危泵、大机组（离心、往复）机组状态监测。3、典型机泵数据采集和传输方式图3数据无线采集有线传输图4数据无线采集无线传输图5往复机数据有线采集有线传输图6高危泵数据有线采集有线传输三、智能决策随着移动互联网和传感器的普及，以及数据分析重要性的提升，机器设备、大数据和网络组成一个“庞大”的物联网系统。图7物联网将使我们节省时间和提高效率，保证机器安全性三、软件功能(1)常规图谱机组状态总貌图(集成密封测点显示)公司、分厂、装置、设备以及各类设备的分析功能等均为树状结构设备结构组态自动生成数据库功能重要机泵的运行状态分析；趋势图（包括任意时间段趋势图、不同测点趋势比较图；用户可定义：分、时、日、周、月、年或任意时间段等）趋势分析常规趋势分析分频趋势分析振动、温度常规分析密封参数分析波形、频谱分析历史比较图单值/多值棒图(2)高级分析图谱轴承包络分析多