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第一章 系統(tǒng)背景
在自動化程度較高的企業(yè)，都已安裝了DCS控制系統(tǒng)，對現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)進行實時采集并對生產(chǎn)過程進行集中控制。此外，為確保設備不間斷可靠運行，除了DCS系統(tǒng)實時監(jiān)控外，還需要由專業(yè)巡檢人員每天定時到現(xiàn)場對現(xiàn)場設備進行設備巡查，確保設備可靠運行。為規(guī)范巡檢管理和確保巡檢質(zhì)量，智能巡檢系統(tǒng)為巡檢管理提供了必要的輔助管理手段。隨著企業(yè)自動化和信息化管理水平的不斷提高，管理者就設備管理向智能化、便捷化提出更高要求。
巡檢管理需求：
1) 對于連續(xù)運轉(zhuǎn)設備異常監(jiān)控，溫度和振動異常一般可以反映出設備早期異常，對關鍵設置安裝溫振傳感器來對設備進行監(jiān)測，實現(xiàn)缺陷提前 預警； 2) 對于巡檢中一些位置偏僻或危險區(qū)域，可以安裝無線傳感器來減少人工出入造成的風險，降低人工巡檢強度；同時也提高自動巡檢質(zhì)量和水平。
3) 對于一些需要密切關注的重點設備，通過安裝無線傳感器自動高頻率的監(jiān)控設備運行情況，數(shù)據(jù)超限后可及時向管理人員進行報警提示；
4) 對DCS系統(tǒng)無法監(jiān)控的重要位置或者設備改造出現(xiàn)的監(jiān)控盲點，通過增加合適的無線傳感器，實現(xiàn)自動采集監(jiān)控，彌補監(jiān)控盲點；
5) 隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及大量低功耗設備的應用，采用一套低成本、快速部署、免布線安裝方式的自動采集系統(tǒng)解決工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視成為可能。
第二章 傳統(tǒng)解決方案
工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集一般通過DCS項目改造在現(xiàn)場設備增加變送器和定義系統(tǒng)標簽點來增加現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)采集功能；但由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復雜，任何一個小的改造都可能牽涉到項目改造，從前期調(diào)研，設備選型、項目立項、到最后項目實施，整個過程周期長、實施成本高。
第三章 無線監(jiān)測系統(tǒng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)在項目改造中采用無線傳感器和無線網(wǎng)關定時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)實現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)視和預警管理。在工業(yè)現(xiàn)場中，各種旋轉(zhuǎn)類設備缺陷可通過對溫度和振動監(jiān)測來判斷是否異常或出現(xiàn)故障。因此，在關鍵設備安裝一個無線溫度振動傳感器一體設備同時采集該位置的溫度、振動數(shù)據(jù)，在后臺軟件可設置超限報警，還可以對振動進行頻譜分析等。該平臺提供手機移動管理，管理人員在手機隨時了解關鍵設備的運行情況，并對報警做出及時處置。
系統(tǒng)實施給客戶帶來極大便利，如一些特殊位置如高空或危險區(qū)域，通過安裝無線傳感器自動采集數(shù)據(jù)，避免人工頻繁檢測，降低工作風險。另外傳感器比人工采集頻率更高，更準確，相比人工定期巡檢還可提高巡檢質(zhì)量。另外對一些臨時需要重點關注設備可以隨時安裝一個無線傳感器，可以設置的設置任意采集頻率定時采集設備運行數(shù)據(jù)，多個分散的傳感器和無線網(wǎng)關進行大范圍聯(lián)網(wǎng)，并通過網(wǎng)關中的4G物聯(lián)網(wǎng)卡將數(shù)據(jù)上傳到云平臺。當數(shù)據(jù)超限立即向指定人員發(fā)出報警提示。管理人員可以對后臺數(shù)據(jù)進行趨勢分析，頻譜分析，及時分析判斷出設備故障點，及時采集預防措施，將設備故障降低到最小限度。
此外，由于整套系統(tǒng)采用無線通信，系統(tǒng)實施簡單，無需復雜的現(xiàn)場布線，設備在出廠前就完成軟硬件參數(shù)設置，客戶無需進行復雜現(xiàn)場設置和調(diào)試，只需將無線傳感器通過磁吸、膠粘、螺絲固定等靈活的方式放置到對應位置即可開始工作。
3.1 無線網(wǎng)絡示意圖
 3.2 智能無線溫振傳感器（型號：W3TD）
 W3TD是一款遠距離通訊、大容量電池供電、小型智能LoRa無線振動溫度傳感器。采用鋰亞電池供電，外殼采用高強度合金和工程塑料，適應高溫強振的惡劣工業(yè)現(xiàn)場，方便工業(yè)場合大面積組網(wǎng)及在線監(jiān)測。
本產(chǎn)品作為物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點，主要用于工業(yè)設備的振動分析、網(wǎng)絡化監(jiān)控和設備健康診斷。如監(jiān)測電機、風機、泵、壓縮機、汽輪機、發(fā)動機等設備的不平衡、不對中、碰摩和松動等故障。 產(chǎn)品多項關鍵參數(shù)可根據(jù)客戶應用場景定制修改，包括：頻譜分析算法、檢測頻率和無線通訊頻率等。客戶使用簡便，計算在傳感器端完成，數(shù)字化輸出、性價比高，取代傳統(tǒng)的壓電類模擬輸出量傳感器，適合于設備狀態(tài)檢測的智能化改造和升級項目。廣泛用于電機、風機、空壓機、離心機壓縮機、水泵、減速機等旋轉(zhuǎn)機械設備進行振動安全和溫升安全的在線監(jiān)測。 3.3 無線測溫采集器（型號CW-30）  CW-30無線溫度采集器是一款適配PT100傳感器而設計的Lora無線發(fā)射裝置，采用433MHZ FSK射頻通訊技術(shù)，具有高精度、寬量程、低功耗、易擴展、無線傳輸距離遠等優(yōu)點，非常適合旋轉(zhuǎn)設備、分散多路測溫應用場景。
CW-30-LI和CW30-LE耗、精度、量程、使用方法均一樣，主要區(qū)別在于CW-30-LI采用內(nèi)置天線，防水特性更佳；而CW30-LE采用外置天線，傳輸距離更遠，但外置天線采用螺紋旋擰固定，若長期在運動狀態(tài)下會容易松動，甚至脫落將直接影響無線通訊距離，所以在旋轉(zhuǎn)、移動設備上建議選用CW-30-LI。主要用于超低溫冰箱、電機軸承、變壓器、烤箱、烘道等，構(gòu)建無線多路在線測溫系統(tǒng)的核心價值在于免布線、隨處裝、易維護，取代傳統(tǒng)人工測溫方式；既降低了安裝成本、線纜成本，又提高了采集、分析溫度的效率，為科學實驗、工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)保障。 3.4 Lora無線網(wǎng)關（型號:ZDG100）  LORA工業(yè)網(wǎng)關是為滿足區(qū)域低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用而設計開發(fā)的一款戶外工業(yè)級網(wǎng)關產(chǎn)品。網(wǎng)關多達8個物理接收信道和一個發(fā)射信道，支持全雙工通信，支持數(shù)據(jù)透明傳輸，可以通過配置軟件對設備進行靈活配置。
LORA工業(yè)網(wǎng)關符合標準的 LoRaWAN 協(xié)議，適用于符合標準 LoRaWAN 的終端和 Network Server。機身全鋁殼設計，整體采用航空級鋁合金材料，IP67 級防水等級，防水防塵密封設計，整個基站網(wǎng)關具備非常高的可靠性，可以很方便的在戶外或者復雜環(huán)境下進行布網(wǎng)。該產(chǎn)品已廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的 M2M 行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安裝、環(huán)境監(jiān)測、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。 第四章 工業(yè)云平臺
該平臺部署在云服務器，功能包括監(jiān)測對象的添加、傳感器定義、采集頻率、休眠時間、報警等級等設置，可以對各設備傳感器的溫度、振動、電壓歷史采集記錄查詢、導出和分析，包括對各種振動加速度、速度的時域圖和頻譜圖進行分析。
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