标签: 设备状态监测

一、应用背景 用户是一家从事化工生产的企业，其主要业务是通过一系列化工工艺处理生产脂肪酸，在一般的生产工艺过程中有一个水箱分离器，还有萃取器、蒸发器等化工设备。 需要振动监测的设备包括： （1）加热循环泵 （5）冷却塔 （2）渣油泵 （6）进料泵 （3）热油泵 （7）真空泵 （4）离心机 二、虹科无线振动监测方案介绍 虹科无线振动监测方案具有 高安全性、高可靠性、全自动诊断 的优势，广泛应用于 各种旋转设备的故障诊断 。虹科无线振动监测方案包括 Accel 310高分辨率无线振动系统 ，用户能够实现每小时获取标量数据或每日诊断监控机器状态。借助先进的人工智能算法和世界上最大的机器状态数据库，在可靠的 全自动诊断平台 支持下，用户可以准确获取故障问题和优先维护建议，并通过 预测门户 网站查看资产、工厂和企业的健康评分。 三、现场部署 （1）初步的信息收集。 ·对资产的金属标签进行拍照 ·向最终用户询问技术数据表、资产规格手册和图纸（除了RPM信息，如VFD电机的电机极数量、叶轮叶片数量） ·确定轴承的合适位置和方向 ·测量轴承表面的温度读数（<105℃） ·填写存档表格 ·确定合适的位置来定位无线网关 ·确定现有的网络介质：以太网/WIFI/蜂窝网络 （2）在预测门户进行传感器和网关的标量数据采集之间的网络强度测试，确定无线网关和无线传感器的位置。 （3）在专家警报诊断系统（EADS）程序中配置MID资产。 （4）安装传感器前需对机器表面进行处理，确保机器表面清洁，无油漆、油污。 （5）在机器表面涂上环氧树脂粘合剂，并根据说明将无线传感器连接到机器/资产表面。安装传感器后12-24小时内，使环氧树脂粘合剂硬化；对资产设备进行最后的补漆。 （6）安装无线网关。 （7）在预测门户中检查传感器和网关是否在线，并收集第一个标量数据。 （8）在所有的传感器安装垫上进行额外的粘胶，以确保传感器获得更好的连接强度。 四、应用成效 （1）应用冲击解调趋势监测轴承故障 ·2022年5月12日，无线振动系统检测到冲击解调趋势增加，显示7.1 g的水平高于6.0允许限值，表明轴承磨损。 ·客户拆卸泵时发现滚珠轴承支撑架损坏，更换轴承后，冲击解调趋势降低。2022年6月8日的冲击解调显示轴承健康范围为4 g至5 g。 （2）应用标量数据监测机器运行状态和网络状态 通过预测性门户的标量数据采集，可以发现影响数据收集的网络状态，能够判断出有无网络连接。同时，也可以通过标量数据曲线判断机器设备是否在运行状态。 （3）警报通知和工作分配 无线振动监测系统会将故障分为极端、严重、中等、轻微四个等级，对于那些故障为中等等级以上的机器，可以在预测性门户设置并接收警报，工厂的运维经理可以指定负责人对机器故障进行调查和处理。 （4）应用标量数据监测轴承润滑油 用户在2021年安装了无线振动监测系统，从2022年4月开始到了4月中旬，系统实际上检测到了轴承严重程度的急剧增加，所以全自动诊断平台建议检查轴承润滑。用户检查并发现润滑油已用完，处理完润滑油泵后，仅仅过了5分钟，标量振动曲线显著下降并且趋于平稳。 五、总结 使用虹科无线振动监测方案带来的优势： 1. 减少计划外维护（趋势信息-优先考虑资产维护） 2. 减少环境事故（防止化学泄漏/浪费） 3. 减少备件/年度维护支出（早期故障检测减少意外损坏） 4. 延长资产寿命（即适当润滑/拉伸资产阈值） 5. 增加收入（更高的生产时间/正常运行时间） 该企业运维经理表示，从2022年1月至6月的过去6个月里， 虹科无线振动监测方案为企业节省了288000美元 。因此，他们在不到一年的时间内将虹科无线振动传感器的数量从20个增加到85个。

一、预测性维护的必要性 随着新一轮科技革命和产业变革的兴起，工业物联网、大数据、人工智能等技术正与经济社会各领域加速渗透融合。由于市场竞争对精细化成本管控的要求，设备的重要性越来越凸显，设备的维护对策也必然从响应式维护，稳步升级到预防性维护，并进一步升级到预测性维护。 目前设备的维护有三种方式：事后维护、预防性维护和预测性维护。事后维护是在设备产生故障后采取措施进行维护，是一种成本较大的维护方式。预防性维护属于提前维护，是一种基于时间、性能等条件对设备进行有计划无目标的维护，更多是依赖于经验进行维护。 预测性维护则是对设备进行状态监测及健康评估，根据需要进行维护，相比于事后维护和预防性维护，这种维护方式具有智能化、降低维护成本、减少停机时间等特点。 二、预测性维护方式 预测性维护根据组件可以分为硬件、解决方案和服务，预测性维护服务主要包含咨询、维护、支持和系统集成。 根据监测方式可以分为超声波监测、振动监测、红外热成像、电流监测、温度监测和油液分析等，其中振动监测是主要的设备预测性维护方式，能在不拆卸设备的情况下判断设备早期故障并确定故障部位。 通过数据分析统计，目前工厂的故障主要由机械类、控制类、程序类、通讯类等类型组成，其中机械类故障是占比最多的一种，因为设备在运动过程中会对各个部件产生不同的作用力，随着时间的增加，就会产生各种不同的机械故障，比如轴承磨损、松动、共振动机械类故障。 这些不同的故障会造成设备的不同程度的机械振动，因此 振动监测也是机械类故障最有效的检测技术 。常见的振动监测方式有便携式振动监测系统、在线振动监测系统、无线振动监测系统等，每种监测方式具有不同的特点及应用场景。虹科在故障监测领域积累了丰富的经验，提供了一种智能无线振动监测方案，可应用在持续运转的旋转设备中。 三、虹科无线振动监测方案 虹科无线振动监测方案主要包括 Accel 310高分辨率无线振动系统 、全自动诊断平台以及预测门户。在该方案中，用户可以获取到资产每小时振动和温度标量数据，也可以获得每天一次的振动诊断分析，从而实现对资产的全天候故障监测。在全自动诊断平台的支持下，结合丰富的数据库以及先进的算法，可以获得准确的故障信息，并登录预测性门户查看资产、工厂和企业的健康评分，从而获得优先维护建议。 （1）Accel 310无线振动传感器 ■ 振动+温度一体化的压电型传感器； ■ 采样率可达到26.7KHz，可以检测到10KHz的FFT； ■ 特有的冲击解调功能，可检测转速低至350rpm的机器故障； ■ Wirepas mesh网络，传感器打开后会自动搜索到附近的网关并连接； ■ 3.6V锂亚硫酰氯电池，在标准使用情况下使用寿命可超过3年。 （2）Accel 310无线振动网关 ■ 采用Wirepas mesh网络，提供可靠的通信方式； ■ 网关和云平台已做好预先配置； ■ 可快速配置以太网\WIFI\蜂窝网络将Accel 310系统连接到云平台； ■ 根据应用场景需求，可以选择IP20或者IP66/IP67两种防护等级的型号。 （3）全自动诊断平台 ■ 可应用6000+诊断规则，1200+故障诊断条件，以及40+工业机器识别各种机器类型的故障； ■ 可即时处理振动测量值，并为每台机器提供故障诊断、故障严重程、维修建议和维修优先级。 （4）预测性门户 ■ 可通过电脑或手机网页快速登录，随时随地查看设备资产健康状况和工厂绩效； ■ 车间经理或者企业决策者都可以收到出现的故障、生产风险、业务指标等警报； ■ 可查看无线振动系统硬件的状态，确保无线系统的正常运行。 四、应用案例 案例1 某化工企业需要对车间内的离心泵进行状态监测，轴承作为旋转设备的关键组成部分，是常见的机械故障产生位置。我们推荐客户使用 虹科无线振动监测系统对轴承进行故障监测 ，从2022年4月开始到4月中旬，无线振动系统检测到轴承严重程度的急剧增加，专家诊断平台建议检查轴承润滑。用户检查并发现润滑油已经用完，处理完润滑油泵后，仅仅过了5分钟，数据趋势显著下降，并且随着时间的推进，趋势保持平缓状态，从而避免了轴承因缺少润滑油而产生更加严重的故障。 案例2 某水处理工厂需要对水泵的振动进行监测，水泵的故障通常有轴承磨损、叶片磨损、轴不对中等。我们向客户推荐了虹科无线振动监测方案，通过一段时间的使用， 无线振动监测系统检测到冲击趋势增加 ，显示7.1g的水平高于允许限值6.0，通过诊断分析后表明轴承有磨损。专家自动振动系统建议用户停机检查，用户拆卸泵时发现滚动轴承轴承保持架损坏，随后更换轴承，冲击解调趋势降低，2022年6月8日冲击解调显示轴承健康范围为4g至5g。 五、总结 作为工业物联网行业的重要应用，预测性维护日益受到市场重视，进一步推进了制造业发展向智能化新模式的转变。通过虹科提供的一套无线振动监测解决方案，实现了对工业资产的实时预测性维护，减少了计划外的维护以及安全事故，从而降低了企业年度维护支出。同时，也有效增加了资产寿命，提高了生产运营时间，保障企业效益。