基于云端的設備狀態(tài)監(jiān)控、故障預警和診斷的全壽命管理系統(tǒng)2016.5.19

1、基于云端的設備狀態(tài)監(jiān)控、故障預警和診斷的全壽命管理系統(tǒng) 方案基于云端的設備狀態(tài)監(jiān)控、故障預警和診斷的全壽命管理系統(tǒng)1、目的了解和掌握設備在使用過程中的狀況，確定其整體或局部是正?；蛘弋惓?，及時發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預報故障發(fā)展趨勢，并能通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云數(shù)據(jù)和計算技術(shù)，做到設備全壽命管理和日常維護工作。國內(nèi)外對機械設備的維護大多采用計劃維護，在部分的使用環(huán)境下這樣的維修計劃很不合理，并且造成使用者運營成本增加的情況。這樣的計劃會導致不該維修的修了，該維修的修了，不僅費時花錢，甚至會降低設備工作的性能、設備的壽命。設備的全壽命管理是在設備的診斷和設備的數(shù)據(jù)采集后經(jīng)過大量分析、計算，在設備的使用年

2、限內(nèi)對設備進行預先維修、設備狀態(tài)保養(yǎng)、故障診斷的科學數(shù)據(jù)化管理。設備的實時工控監(jiān)控與故障診斷是這套系統(tǒng)的核心。2、內(nèi)容1、 設備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2、 設備物聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。3、 基于云技術(shù)的數(shù)據(jù)分析、診斷系統(tǒng)。4、 基于手機、PC系統(tǒng)的客戶端預約、診斷系統(tǒng)。3、技術(shù)3.1采集系統(tǒng)通過測取設備的信號來識別設備的狀態(tài)，因為只有有效識別設備的相關狀態(tài)，才有可能提取有效的設備狀態(tài)信息。正確的選擇與測取有關狀態(tài)的特征信號是這套設備的基礎。主要包括：1、 機械結(jié)構(gòu)運行數(shù)據(jù)包括：l 震動監(jiān)測數(shù)據(jù)；l 承故障監(jiān)測數(shù)據(jù)；l 齒輪箱故障數(shù)據(jù)；l 潤滑系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)；l 運行載荷監(jiān)測數(shù)據(jù)；2、 電氣系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)包

3、括：l 運行電源數(shù)據(jù)；l 運行溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)；l 運行次數(shù)數(shù)據(jù)；l 運行時間數(shù)據(jù)；l 變頻、伺服控制運行數(shù)據(jù)；3.2物聯(lián)網(wǎng)傳輸采用通過互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡等信息傳輸載體，把所有檢測設備、云服務、手持終端等設備連接起來。3.3云技術(shù)采用云技術(shù)對采集的數(shù)據(jù)進行最后分析，完成以下工作：1、 設備故障征兆分析和管理；2、 設備故障狀態(tài)分析和管理；3、 設備保養(yǎng)征兆分析和管理；4、 設備保養(yǎng)狀態(tài)分析和管理；5、 設備使用壽命數(shù)據(jù)分析和管理；6、 設備維護報告自動生成功能；7、 客戶信息數(shù)據(jù)庫；8、 客戶訂單結(jié)算功能；9、 維修人員管理功能；10、 備品備件報價功能；云存儲計算系統(tǒng)由大容量、多組數(shù)據(jù)服務器組

4、成，同時為大量用戶服務，因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。 存儲的信息主要有：1、 客戶設備信息，包括設備參數(shù)、設備使用數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、設備保養(yǎng)數(shù)據(jù)、設備檢驗數(shù)據(jù)，客戶偏好信息數(shù)據(jù)、客戶備品備件信息等。2、 維護人員信息，包括操作證明信息、身份信息、通訊信息、維護次數(shù)信息、維護評價信息等。3、 通用備品備件信息，可替代備品備件信息等。3.4終端包括客戶端、維修人員APK、管理軟件組成。3.4.1客戶端 客戶端的使用人群主要是，銷售和使用單位為主?？蛻舳酥饕譃閮煞N：第一種為PC客戶端；第二種為手機客戶端，支持Android系統(tǒng)。主要為客戶提供以下信息

5、。1、 提供設備運行信息主要信息為客戶使用數(shù)據(jù)，維護周期，故障報警等功能。2、 設備報檢功能客戶可以通過客戶端了解設備報檢信息，預約報檢等功能。3、 設備報修功能具有設備維修記錄功能，包括：故障原因、更換記錄、時間記錄、維修人員工號等功能。4、 行業(yè)信息推薦行業(yè)動態(tài)，公司推廣、可以進行引領式消費作用。5、 設備定位功能使用單位可以發(fā)送定位信息給前來維修、人員。6、 備品備件采購云端可以根據(jù)設備的使用狀況，推薦備品備件。使用單位可以選擇推薦購買、或者給定型號進行購買。7、 維修報價維修報價的價格分為人工費、材料費、交通費等。8、 維修款項支付采用支付寶等支付平臺或者銀行卡進行支付。9、 服務評價

6、材料評價、服務評價（包含：優(yōu)、中、差。）等。3.4.2維修人員APK這里的維修人員終端主要是指：公司外聘或者其他有維修資格的個人。下載APK在手機打開后進入注冊，注冊需要維修資格證招聘、身份證信息、聯(lián)系電話，這些信息需要公司進行審核后，維修業(yè)務才能進行激活狀態(tài)。1、 設備維修訂單提示當有維修單位進行維修設備報單時，客戶端訂欄提示相應的維修訂單。2、 設備維修訂單搶單后臺依據(jù)報單的定位信息，在一定范圍內(nèi)給所有的維修人員進行維修訂單提示。3、 設備維修故障結(jié)論維修人員在維修完設備后再客戶端上對故障原因、故障點照片進行分析，并作出設備故障結(jié)論，上傳客戶（客戶端可以自動形成PDF文檔）。這是維修費收款

7、項的前提。4、 維修費用收款維修款項包含維修人員質(zhì)保金，為期1個月左右（可根據(jù)客戶端推廣進度進行調(diào)整）。3.4.3管理軟件管理軟件具有整套設備管理的最高權(quán)限，所有的設備數(shù)據(jù)信息都可以在該軟件上查詢，并且進行數(shù)據(jù)的分析和管理。主要功能：l 設備狀態(tài)信息查詢。包括使用數(shù)據(jù)、位置信息、檢修信息、使用時間等。l 設備狀態(tài)分析頻譜。包括機械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、故障頻率等。l 設備征兆故障提示和報警功能。l 設備故障數(shù)據(jù)提示和報警功能。l 設備保養(yǎng)建議信息功能。l 設備使用壽命分析報告。l 信息廣播功能。l 客戶信息采集功能。4.發(fā)展方向制造業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化、信息化、數(shù)據(jù)化將是未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢，未來產(chǎn)品的研發(fā)

8、方向，其實體物理屬性的主導性將逐漸減弱，而更多的將是扮演互聯(lián)網(wǎng)接口、信息及數(shù)據(jù)的采集與傳輸?shù)慕巧?，起重器未來的方向就可以成為扮演互?lián)網(wǎng)的一個終端。企業(yè)產(chǎn)品借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，會創(chuàng)造新的制造業(yè)和服務發(fā)展的生態(tài)鏈。 此方案的重點主要在于生態(tài)鏈的建設方面，包括：制造商、銷售、客戶、服務人員。云智能設備維護平臺產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈5.方案特色方案集合了PLC、變頻器等數(shù)據(jù)采集編碼與本地數(shù)據(jù)服務器、電腦、手機APP進行實時連接監(jiān)控的方案。通過云智能監(jiān)控系統(tǒng)上網(wǎng)，利用寬帶、GPRS、3G、4G等多種上網(wǎng)方式，將遠程設備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜胤掌魃线M行顯示、處理、存儲、監(jiān)管，實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)遠程

9、讀取、遠程故障診斷、短信報警、設備遠程程序配置和監(jiān)控等，做到設備全壽命管理和日常維護工作。1、及時了解設備的現(xiàn)場運行狀態(tài)，實時記錄設備運行數(shù)據(jù)，第一時間能掌握設備故障，實現(xiàn)廠家人員及時和專業(yè)的售后服務人員取得聯(lián)系。 2、出于節(jié)能以及精細化管理的需求，需要整理和搜集大量的設備運行數(shù)據(jù)，為設備的能源管理和節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支持。 為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控，利用通信的方式，將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)和故障狀態(tài)傳遞到遠方終端，以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的遠程監(jiān)控和維護。 云智能遠程監(jiān)控方案，可以實現(xiàn)廠家大量設備的遠程實時監(jiān)控，讀寫設備的數(shù)據(jù)，獲取大量設備運行數(shù)據(jù)，及時了解設備的運行故障狀態(tài)，改善廠家的售后服務質(zhì)量、技術(shù)研

10、發(fā)使用等環(huán)節(jié)，用戶使用簡單，對網(wǎng)絡要求低，可實現(xiàn)大量設備的同時在線。1、可以改善售后服務環(huán)節(jié)，在公司內(nèi)即可知道各個設備的運行和故障狀態(tài)，并且可以實現(xiàn)遠程程序監(jiān)控和調(diào)試，及時了解和解決設備故障，提高售后服務的效率以及質(zhì)量，節(jié)省大量因差旅產(chǎn)生的時間和資金；2、可以通過搜集、整理和挖掘設備運行的數(shù)據(jù)，及時了解產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)和運行數(shù)據(jù)，為能源管理和節(jié)能改造提供大量數(shù)據(jù)支持。通過云端數(shù)據(jù)分析，這套系統(tǒng)有著專業(yè)的設備故障診斷措施，系統(tǒng)能正確的根絕狀態(tài)分析作出決策，干預設備及其工作進程，以保障設備可靠、高效地發(fā)揮其功能。設備診斷過程使用單位隨時隨地的用手機就可以進行設備的維修和維護工作，采用物互聯(lián)技術(shù)，使得設

11、備維護時間大量縮短，給客戶帶來更大的經(jīng)濟價值。6.方案優(yōu)勢1、可以實現(xiàn)理論上無限臺設備的同時連接，不受空間限制；2、可以實現(xiàn)不同人員的權(quán)限管理，不同的售后人員、研發(fā)人員等擁有不同的權(quán)限。3、數(shù)據(jù)查看方式簡單，無論在公司還是在家里，只需手機或者計算機聯(lián)網(wǎng)即可查看。4、具備故障報警手機短信發(fā)送功能，及時了解和處理設備的故障情況.5、現(xiàn)場只需具備以太網(wǎng)或者手機信號上網(wǎng)條件即可，無需設置復雜的固定IP或者域名綁定。6、具備歷史數(shù)據(jù)存儲、查看和導出功能。記錄本地數(shù)據(jù)后上傳，時間非常精確，便于故障診斷。7、可以與使用者監(jiān)控中心的大型監(jiān)控軟件或組態(tài)軟件直接連接。 8、無論是企業(yè)總部還是分區(qū)域，均可全部或者部

12、分顯示相關設備的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡層次清晰，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單明了。7.預計盈利 1、 備品備件銷售不同設備使用廠家對性價比的需求不同，可以根據(jù)對方設備數(shù)據(jù)在報價中加入不同系數(shù)。因國內(nèi)人對品牌的忠誠度不高，又追求性價比，所以這塊盈利不會過于過多。2、 維修提成款這塊主要是量的問題，如果加入此平臺設備越多，提成款項也就越多，但是提成點的高低直接影響到獨立售后人員的積極性。3、 定期保養(yǎng)費用這塊是盈利的穩(wěn)定來源。4、 報檢費用一站式服務，價格較為透明，盈利不高。5、 行業(yè)廣告費這塊應為引導式消費，如設備發(fā)展趨勢、行業(yè)資訊、產(chǎn)品特點賣點、設備安全案例、一些加盟廠商廣告。6、 維護加盟費用這塊前期是不會有相關盈利，

13、為了提成平臺的數(shù)據(jù)量，這塊前期很多時候是免費使用。8.預計推廣第一階段本廠設備維護、保養(yǎng)進行線上處理。第二階段考慮到河南、山東等起重機制造大省的設備生產(chǎn)廠家，他們的設備在安全驗收后的質(zhì)保期內(nèi)沒有專業(yè)售后保養(yǎng)、維護服務，可以針對這塊空白市場進行宣傳，對他們設備進行免費融入維護系統(tǒng)中，當出現(xiàn)維保設備時費用另行計價（對不同的設備廠家或者根據(jù)生產(chǎn)廠家設備質(zhì)量好壞進行折扣）。我公司的售后服務網(wǎng)絡可以協(xié)助對方完成新設備的質(zhì)保期內(nèi)維修和保養(yǎng)，并向生產(chǎn)廠家收取相關維護費用。對所有獨立起重機銷售人員進行推廣，當銷售人員銷售的設備需要維護時，可以通過客戶端提出維護申請，我公司的售后服務網(wǎng)絡連接售后人員進行維護，收

14、取相應費用。為了激發(fā)銷售人員的積極性，可以在維護費用收入從中劃出一部分進行管理獎勵。第三階段和大設備制造廠家形成設備維護聯(lián)盟，包攬其他設備廠商的設備維護工作，可以降低對方設備廠家的運營成本，并保證我公司的盈利。9.特色服務1、 擁有專業(yè)維護隊伍。維護人員持證維護，維護人員專業(yè)和職業(yè)素質(zhì)高，維護人員競爭上崗（根據(jù)客戶評價服務費用有所不同）；2、 能最快的時間到達維護現(xiàn)場。根據(jù)客戶的所在位置，智能篩選最近范圍內(nèi)的維護人員進行維護。3、 價格透明，自動對設備的維護進行報價；4、 自主預約檢驗，一站式服務方便客戶對設備的年檢工作，5、 服務價格統(tǒng)一、費用透明；6、 維修配件正規(guī)，性價比高；10.現(xiàn)有技

15、術(shù)具體改造云智能監(jiān)控系統(tǒng)的建立可以對新設備進行安裝和原有設備進行升級。新設計設備不會出現(xiàn)過多的附件成本，主要是監(jiān)控系統(tǒng)的價格。以下主要對原有設備進行改造進行描述。（不包含云技術(shù)）云智能監(jiān)控系統(tǒng)的底層硬件，具有可編程邏輯控制器、可編程文本顯示器功能、WIFI通訊功能、蜂窩網(wǎng)絡通訊功能（包括GPRS、3G、4G通訊）的工業(yè)控制器作為這套系統(tǒng)的核心，這套設備同時提供了二次編程功能，其硬件配置功能豐富，集中的開關量輸入輸出端口、模擬量輸入輸出端口、可編程通訊端口、485通訊接口、422通訊接口、支持MODBUS通訊協(xié)議以及可編程中英文顯示液晶屏界面。價格：方案1：采用一體化可編程控制器+網(wǎng)絡通訊模塊（

16、4G），價格1800+2800人民幣方案2：采用定制一體化設備5000人民幣。第一種方案，部件包括了2個廠家的部件，再連上不同品牌的變頻器或者其他需要通信的設備，容易出現(xiàn)控制元件通訊出現(xiàn)通訊不穩(wěn)定的情況，但價格適中。第二種方案，我公司定制一體機，對未來云設備的搭建的兼容性、可控性好，并且因是定制產(chǎn)品，生態(tài)鏈比較封閉，使得設備使用者和我公司的粘連性更高。建議第二種方案。1、國產(chǎn)普通雙梁起重機國產(chǎn)普通單梁起重機葫蘆主要分為CD、MD葫蘆，他們的控制系統(tǒng)主要由大車控制系統(tǒng)+葫蘆控制系統(tǒng)組成，中間用電源線和控制線連接。如進行改造需要增加以下費用部分為：1、 啟動增加輔助點；2、 大車正反接觸器增加輔助

17、點；3、 小車接觸器增加輔助點；4、 起升接觸器增加輔助點；5、 葫蘆電控箱到監(jiān)控系統(tǒng)的電纜（拖纜）。6、 大車控制箱到監(jiān)控系統(tǒng)的電纜；7、 如有變頻器可以監(jiān)控變頻器參數(shù)，以上葫蘆控制箱和大車控制箱到監(jiān)控系統(tǒng)的電纜改為通訊電纜例如：1臺LD5t-22.5m（MD葫蘆）起重機改造費用如下（不含人工費）：序號名稱數(shù)量價格1云智能監(jiān)控系統(tǒng)1500024G通訊卡1300元/年3電氣元件3004電控箱1300元5電源1200元6電纜30m270元7輔材安裝支架、螺栓等100元總價6470元2、國產(chǎn)普通雙梁起重機國產(chǎn)普通雙梁起重機葫蘆主要分為單鉤、雙鉤，使用的電機主要是YZR、YZP電機，他們的控制系統(tǒng)主

18、要是由主令控制器或者遙控器組成，中間用電源線和控制線連接。如進行改造需要增加以下部分費用為（其中YZR電機、凸輪控制直接換相，這種設備改造成本最高）：1、 啟動增加輔助點；2、 增加大車接觸器；3、 增加小車接觸器；4、 增加起升接觸器；5、 控制箱到監(jiān)控系統(tǒng)的電線；6、 如有變頻器可以監(jiān)控變頻器參數(shù)，以上葫蘆控制箱和大車控制箱到監(jiān)控系統(tǒng)的電纜改為通訊電纜·例如：1臺QD105t-22.5m（MD葫蘆）起重機改造費用如下（不含人工費）：序號名稱數(shù)量價格1云智能監(jiān)控系統(tǒng)1500024G通訊卡1300元/年3電氣元件1500元4電控箱1400元5電源1200元6電纜200元7輔材安裝支架、螺栓等100元總價6700元3、歐式普通單、雙梁起重機歐式普通單、雙起重機葫蘆各個機構(gòu)為雙速控制，他們的控制系統(tǒng)大車為變頻器控制、小