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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(shè)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(shè)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(shè)備進行設(shè)備巡查，確保設(shè)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(shè)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(shè)備異常監(jiān)控，溫度和振動異常一般可以反映出設(shè)備早期異常，對關(guān)鍵設(shè)置安裝溫振傳感器來對設(shè)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(guān)注的重點設(shè)備，通過安裝無線傳感器自動高頻率的監(jiān)控設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備增加變送器和定義系統(tǒng)標簽點來增加現(xiàn)場設(shè)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(shè)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(guān)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(shè)備缺陷可通過對溫度和振動監(jiān)測來判斷是否異?；虺霈F(xiàn)故障。因此，在關(guān)鍵設(shè)備安裝一個無線溫度振動傳感器一體設(shè)備同時采集該位置的溫度、振動數(shù)據(jù)，在后臺軟件可設(shè)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(guān)鍵設(shè)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(guān)注設(shè)備可以隨時安裝一個無線傳感器，可以設(shè)置的設(shè)置任意采集頻率定時采集設(shè)備運行數(shù)據(jù)，多個分散的傳感器和無線網(wǎng)關(guān)進行大范圍聯(lián)網(wǎng)，并通過網(wǎng)關(guān)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(shè)備故障點，及時采集預防措施，將設(shè)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(shè)備在出廠前就完成軟硬件參數(shù)設(shè)置，客戶無需進行復雜現(xiàn)場設(shè)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(luò)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(shè)備的振動分析、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控和設(shè)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(shè)備的不平衡、不對中、碰摩和松動等故障。 產(chǎn)品多項關(guān)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān)（型號:ZDG100）  LORA工業(yè)網(wǎng)關(guān)是為滿足區(qū)域低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用而設(shè)計開發(fā)的一款戶外工業(yè)級網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)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(shè)備進行靈活配置。
LORA工業(yè)網(wǎng)關(guān)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(shè)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(shè)計，整個基站網(wǎng)關(guān)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(wù)、煤礦、石化等領(lǐng)域。 第四章 工業(yè)云平臺
該平臺部署在云服務(wù)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(shè)置，可以對各設(shè)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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