基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電機遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

1、    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電機遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計    陳健民摘要：對于設(shè)備電機運行中的振動、溫度等參數(shù)的檢測，傳統(tǒng)上都采用人工現(xiàn)場巡檢測量記錄的方式，工作效率低勞動強度大，而且現(xiàn)場環(huán)境的粉塵、噪音對職業(yè)健康也存在一定的危害，本文設(shè)計組建的網(wǎng)絡(luò)智能化遠程監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了電機運行關(guān)鍵參數(shù)的實時遠程在線監(jiān)測、報警、數(shù)據(jù)記錄等功能，有效縮短設(shè)備點檢耗費時間、進一步提高技術(shù)人員對設(shè)備運行的掌控能力。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);監(jiān)測;云平臺1 項目背景北侖礦石中宅碼頭散貨裝卸作業(yè)工藝設(shè)備主要由卸船機、流程皮帶機、斗輪機、裝船機等設(shè)備構(gòu)成，各機構(gòu)驅(qū)動主電機運行的穩(wěn)定性對確保裝卸

2、作業(yè)順利完成具有關(guān)鍵性的作用，因此加強驅(qū)動電機運行的點檢和運行參數(shù)的檢測管理，具有十分積極的作用。傳統(tǒng)巡檢監(jiān)測方式一般都采用人工定期現(xiàn)場利用手持式振動、溫度檢測儀進行測量、記錄，普遍存在勞動強度大、工作效率低、而且現(xiàn)場環(huán)境的粉塵、噪音對維護管理人員的職業(yè)健康也存在一定影響。本文通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上，采用rtu無線數(shù)據(jù)采集模塊采集現(xiàn)場振動傳感器、熱電阻信號，通過4g網(wǎng)絡(luò)信號無線傳送至上位機等設(shè)備，設(shè)計組態(tài)成一個電機遠程智能檢測系統(tǒng)，成本低、操作便利，對于全面推進公司層和集團層網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備智能遠程在線管理系統(tǒng)組建的發(fā)展具有十分積極的作用。2 系統(tǒng)設(shè)計與組建2.1系統(tǒng)框架設(shè)計電機智能遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)硬

3、件主要由數(shù)據(jù)采集模塊、現(xiàn)場傳感器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組成，數(shù)據(jù)采集模塊是基于2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)的rtu -4017無線數(shù)據(jù)采集模塊，通過采集現(xiàn)場振動傳感器、熱電阻等反饋的模擬量信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過4g網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器運行專用軟件記錄采集的所有信號，上位機利用以太網(wǎng)在本地對現(xiàn)場電機振動、溫度等參數(shù)實時在線數(shù)據(jù)進行檢測和查詢，可利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺的開發(fā)云組態(tài)功能，實現(xiàn)手機通過查看公眾號在線查詢電機實時數(shù)據(jù)。2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本項目智能遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)主要采用四級分層結(jié)構(gòu)：采集層、通信層、數(shù)據(jù)層、管理層。數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析通過四層實現(xiàn)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：數(shù)據(jù)采集層：一體化振動變送器（振動傳

4、感器加變送器模塊）其將振動速度值轉(zhuǎn)化為輸出標準4-20ma電流信號）完成振動信號的采集;pt100熱電阻完成電機繞組和前軸軸承的溫度檢測，通過智能溫度變送器將阻值變化輸出4-20ma電流信號：變頻器模擬量輸出通道定義為電機負荷運行電流并輸出4-20ma電流信號。數(shù)據(jù)通信層由rtu數(shù)據(jù)采集模塊完成不同信號反饋模擬量的采集輸入，本系統(tǒng)采用的是基于2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)的rtu-4017數(shù)據(jù)采集模塊， 可以同時采樣8路的差分信號，采樣精度高達16位。適用于采集工業(yè)現(xiàn)場的各種電壓和電流信號，支持標準的modbus協(xié)議，通過2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示、控制、報警等綜合功能

5、。數(shù)據(jù)層和管理層主要由rtu數(shù)據(jù)采集模塊通過4g無線網(wǎng)絡(luò)傳送至tlin物聯(lián)網(wǎng)免費云平臺，然后由平臺專用軟件完成現(xiàn)場至云端最后到終端的實時數(shù)據(jù)同步。2.3現(xiàn)場信號采集設(shè)備原理圖如下2.4 tlink物聯(lián)網(wǎng)云平臺進行組態(tài)設(shè)置：登錄物聯(lián)網(wǎng)云平臺網(wǎng)站注冊賬號、密碼（網(wǎng)址：http：/）。網(wǎng)站登錄后進入云平臺管理中心，設(shè)備管理-添加設(shè)備設(shè)置好設(shè)備分組、設(shè)備序列號等參數(shù)。每一個模擬量4-20ma輸入對應(yīng)單位以及量程范圍設(shè)定，每一個觸發(fā)器設(shè)定報警值、報警信息通過手機短信、微信等方式發(fā)送至設(shè)備管理人員。3 系統(tǒng)應(yīng)用與效果系統(tǒng)投運后，設(shè)備技術(shù)管理人員可以通過電腦或者手機登錄物聯(lián)網(wǎng)云平臺，實時在線監(jiān)測皮帶機高壓電

6、機的實時振動值、溫度值，斗輪機振動給料電機、懸臂電機運行電流和卸船機振動給料電機運行電流值，現(xiàn)場運行參數(shù)超過設(shè)定值時將以微信方式發(fā)送給聯(lián)系人。3.1 技改前皮帶機高壓電機振動、溫度現(xiàn)場測量需要2名技術(shù)人員才能完成測量和記錄，平均一臺電機耗時10分鐘，現(xiàn)有44臺電機需耗時440分鐘，一般需要二個工作日才能順利完成，系統(tǒng)投運后，技術(shù)管理人員可以在辦公室實時遠程查看振動、溫度值，查詢歷史曲線可以了解掌握近期電機運行的狀態(tài)變化，工作效率提升近300%。3.2 可以實時檢測卸船機振動給料電機運行電流狀態(tài)，電流超過額定值時，技術(shù)管理人員根據(jù)手機接收的告警信息，及時跟蹤卸船機斗門開閉度和電機速度及物料密度情況，可以針對存在問題及時響應(yīng)和處理。3.3 通過對斗輪機振動給料電機和懸臂皮帶電機的電流檢測和記錄，可以對連鎖失效問題造成的料斗堵料故障，通過對兩臺電機的電流的歷史曲線記錄進行故障的分析和追溯，進一步完善了設(shè)備故障排除的手段。4 總結(jié)本系統(tǒng)對港區(qū)主要作業(yè)設(shè)備卸船機