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LC510A 振动在线监测智能终端2017-12-18 14:12:46
LC510A 振动在线监测智能终端
  • 产品名称: LC510A 振动在线监测智能终端
  • 产品编号:
  • 产品型号:
  • 产品品牌: 龙城国际
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一、产品概述


LC-510A系列在线状态监测智能终端,专门针对设备的健康状态监测及故障诊断设计,用于长时间在线监测设备运行状态的设备,具备连续采集能力。在产品设计上充分考虑到了各工况下现场采集数业务需求,采用模块化设计。在嵌入式软件设计上,充分考虑了逻辑流程的合理性,实现了数据采集的便捷性。


在硬件设计上,智能振动监测终的电子部分选用了高可靠性的工业级元器件,保证了在各种工况下振动数据采集的稳定性和数据精度。设计了传感器灵敏度自动识别功能,自适应增益调整功能,宽频段数据采集功能,提高了设备在各类振动数据采集业务中的适用性。壳体选用铝合金作为机身材料,在机身耐腐蚀和抗冲击方面有比较好的机械性能,可以应对各种复杂工况。

在线状态监测智能终端(4通道)

图. 1 在线状态监测智能终端(4通道)


在线状态监测智能终端(8通道)

图. 2 在线状态监测智能终端(8通道)



二、产品功能



1.设备在线状态监测 – 早发现、早预防、状态维修


将传感器安装在现场设备上,并将其信号接入在线振动监测智能终端,在本地完成的设备数据采集,包括振动(加速度、速度、位移)、转速、温度、状态量、485通讯数据,之后通有线(网线、光纤)/无线(Wi-Fi、4G)通讯将数据上传至设备健康诊断平台。实现设备实时看护,有设备异常时,直接通过短信、微信、邮件、APP推送通知至企业相关管理人员、设备维护人员等。


企业/远程设备管理者,可通过电脑/手机APP进行远程访问,可对所有纳入监测的设备进行远程状态监测、数据分析以及故障诊断,及时发现设备的故障苗头,及时人为干预,避免缺陷恶化成大故障。

设备在线监测示意图
图. 3 设备在线监测示意图(风机,电机、轴承箱监测)

设备在线监测示意图(球磨机,电机、轴承、齿轮箱监测)



图. 4 设备在线监测示意图(球磨机,电机、轴承、齿轮箱监测)

设备在线监测示意图(立磨,电机、轴承、齿轮箱行星齿监测)

图. 5 设备在线监测示意图(立磨,电机、轴承、齿轮箱行星齿监测)


2.轴承诊断 – 可实时监测轴承健康状态

轴承故障诊断
图. 6 轴承故障诊断


3.在线动平衡 – 实现现场动平衡



风机运行中即知配重质量与角度,特别适用于引风机,除尘风机等需要经常做动平衡的风机。根据数据统计,单台风机一年累计节省的电费就远超出万元。初次做动平衡时需要先加试重进行标定,之后系统自动记录动平衡参数,运行时即知风机动平衡配重。

转子动平衡振动测量

图.7 转子动平衡振动测量


转子动平衡配重解算

图.8 转子动平衡配重解算


三、设备健康诊断平台


(一)功能概述

系统登录页面
图.9 系统登录页面


以客户为中心设计,多级统一软件管理模式



1)采用云概念实现设备健康诊断,管理者登录网页即可实现设备健康状态的管理。实现设备运行精细化管理:随时随地把握设备运行状态,借助设备监测故障诊断物联网技术,随时随地的查看设备运行状态,诊断设备故障,设备运行状态一手掌握,实现设备预测维修,降低设备维护成本,提高设备运行效率。


2)24小时无缝设备状态监测,为设备安全,平稳,运行保驾护航。云诊断基于综合决策的故障诊断专家系统,结合远程故障诊断专家系统可以自动、实时地采集、分析数据,能够准确识故障类型、故障程度和定位故障部件。


3)实现故障早期预警,提前制定维修决策和做好维修准备,减少停机损失和多次维修带多的更多费用;通过定位故障,提高维修效率、减少维修损失。


4)完善、全面的专家系统智能诊断:建立集团企业模型,行业厂家模型,各种设备模型,形成专业的独立的专家库,知识库,故障模拟库。云诊断系统自动诊断设备故障,同时支持专家接入,实现智能诊断。


5)系统自动智能报警,减轻运维人员大量繁琐、复杂的数据分析、比对、统计和综合工作,减少人为失误。


6)可以灵活的移动在线监测模块,更换在线监测设备。在配置设备电子标签的情况下,在线监测系统可以自动的识别被监测机组的基本信息,实现自动的被监测设备更换


7)拥有完整的自主知识产权、完善的售后服务、技术支持体系。


8)在线动平衡,动平衡操作人员在远程配合现场人员完成动平衡校正。


(二)APP查看设备状态


系统用APP“振动无忧”,用户可随时随地通过移动互联网对设备进行远程访问,实时掌握设备运行状态。

报警提醒(左)、设备健康总览(中)、设备健康详情(右)
图.10 报警提醒(左)、设备健康总览(中)、设备健康详情(右)

(三)平台架构

平台架构图
图.11 平台架构图


(四)实现集团级以及多级分厂、车间设备监测管理



设备台账管理,集团、分子公司,设备多级管理。
采用强大的数据库结构对设备测点信息进行管理,可以更加有效地建立设备档案,方便设备管理,提高设备监测的效率;完善的系统设置,可以选择加速度、速度、位移的任何一种传感器,使系统适于各种现场应用。

设备状态监测管理页面
图.12 设备状态监测管理页面

设备台账管理界面
图.13 设备台账管理界面


(五)形象直观的整机健康状态监测



系统不仅支持设备的在线状态监测,而且支持设备的点检,系统可通过在线监测数据、日常点检数据,直接综合评估当前设备的健康状态,软件自动评估与专家评估有机结合。设备异常给出故障诊断以及维修建议的报告。

设备状态监测界面



设备状态监测界面
图.14 设备状态监测界面


(六)丰富的报警及异常状态管理



自动评估设备健康状态后,异常状态可以自动报警,报警方法多样化设计,可以远程发送到管理的短信、邮箱中。并具有完善的报警管理功能,报警处理跟踪管理。


根据设备振动整体结构、材质和运行工况,参考国家、行业制定的振动烈度标准,通过历史运行振动数据和同类设备运行振动数据,确定正常、警告和危险三级绝 对值,根据振动值的大小显示绝 对值正常、绝 对值警告和绝 对值危险。


(七)不断更新迭代的振动监测故障诊断专家系统


机组运行的临时数据、历史数据、报警数据、标准频谱数据等数据,都为机器的状态离线分析提供了丰富的信息。为了让用户对机组的各种工况状态和运行状态发展趋势充分了解,本系统提供了状态趋势图。

状态趋势图
图.15 状态趋势图


对于同一测点,可查看该测点的所有历史数据,并对任意时间范围内进行趋势分析。



本系统提供趋势分析的同时,也提供专业的振动分析工具,包含:时域波形,幅值谱图,谱差,倒谱,互相关,自相关,互谱,包络波,包络谱,启停机的瀑布图和伯特图,多文件分析,滤波等。此外引入了现代时频分析:小波分析,维格纳分析等多种设备故障分析方法。用户可通过选择不同数据类型的一个、两个或多个数据进入不同的分析功能。


时域波形分析


显示数据不同时刻的幅值变化曲线,同时可进行任意波形段扩展,方便观察。同时系统自动计算振幅、有效值、峰峰值、翘度、歪度、通频值,给与直观时域判断
频谱分析

频谱分析
图.16 频谱分析


倒谱分析



倒谱具有检测和分离频谱中周期性成分的能力,频谱中的周期分量在倒谱中简化为单根谱线。采用倒谱分析技术可以分离出边带信号,倒谱图中的离散谱线高度就反映原功率谱中周期分量的大小。当功率谱图中包含许多大小和周期都不同的周期成分时,功率谱图很难直观地看出其特点,此时,应用倒谱来分析具有很大的优点。


谱差分析


当显示频谱时,该功能将工况谱图与正常谱图做差谱分析,对不具备诊断知识的巡检人员也能明显看出谱图间的差别,很容易提取故障特征,得出故障原因。


小波变换分析


小波变换的实质是把原始信号不同频率段的信息抽取出来,并将其显示于时间轴上,这样既可以反映信号的时域特征也可反映信号的频域特征。小尺度的变换包含信号的高频成分,大尺度的信号包含信号的低频成分。这样,我们就可以根据需要,选取不同尺度的变换来找出故障特征。


包络波和包络谱分析


在滚动轴承和齿轮箱故障诊断中,低频段包含有丰富的故障信息,但其能量较小,往往被噪声中所淹没。包络是通过分离出原信号中的低频信息进行解调,因此,由包络分析得到的结果用于诊断滚动轴承和齿轮往往比较清晰直观。


自相关分析和互相关分析


因为随机噪声的自相关函数随时间衰减得很快,所以可以利用自相关函数来检测混于随机噪声中的确定性信号和隐含在信号中的周期性。还可同时对两个不同测点振动信号数据文件做互相关分析或者互谱分析。相关分析适用于降噪、提取周期成分、确定故障源等。


瀑布图分析

瀑布图
图.17 瀑布图


当选择多文件时,它显示机组在某一段时间内各种频率成分的大小随时间和工况的变化趋势,它是在一段时间内连续测得的一组频谱图顺序组成的三维频谱图。当采用整周期采样时,三位瀑布图可用于启停机分析。



多谱图分析


多文件分析主要是为了能更详细地比较机组在某些时刻的时域或频域上的信号差异,诸如倍频位置、幅值、波形等,把多个频谱图或波形图画在同一张图上形成多点分析图。它具有局部定位、局部放大、时频域切换等功能。


滚动轴承专用诊断模块


软件包含庞大的滚动轴承特征频率库,满足滚动轴承的精细诊断。具备三万套以上的轴承库,便于诊断分析时直接调用,根据滚动轴承型号系统软件将自动嵌入该轴承各部件的通过频率,各类参数的报警限值,实时显示滚动轴承运行状态,一机一定制,一目了然,该模块附加了滚动轴承通过频率计算插件,只需要输入轴承型号或轴承参数插件会自动给出轴承各部件通过频率。

轴承库调用
图.18 轴承库调用


自动生成诊断报表



该功能可自动生成检测报告,以所分析数据的在线保存时间为报告的生成时间。报表包括了工厂、车间、机组信息。也包括了时域,频域的各种参数指标。图表会自动载入设备图形或简图,如有必要,您还可以把时域波形和频谱图粘贴到相应位置,便于进一步的分析。离线报告可做为备案、检查、申报之用。


数字滤波技术


该功能可实现低通、高通、带通、带组数字滤波,截止频率、阶数、窗函数等任选,用户可提取任意频段、倍频或分频成分,该功能主要用于滚动轴承故障信号的预处理。


通过多维数据分析、综合性的故障诊断,本系统可诊断分析出设备自制造安装到运行维修整个生命周期的振动问题:

诊断故障类型
图.19 诊断故障类型


(八)振动分析及故障诊断报告


故障诊断报告
图.20 故障诊断报告


当设备出现异常时,厂内的设备专家或者外部专家,通过分析设备的状态数据,得出诊断结论并将报告上传至云台。明确设备异常原因,有效指导现场设备维护人员对设备的维修。


(一)在线状态监测智能终端


在线状态监测智能终端在线状态监测智能终端

在线状态监测智能终端技术参数

在线状态监测智能终端技术参数



(二)振动传感器


振动传感器

振动传感器技术参数


(三)转速(键相)传感器

转速(键相)传感器

转速(键相)传感器技术参数


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