[发明专利]一种基于工业无线技术的设备故障预维护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于工业无线技术的设备故障预维护方法，具体地说是一种基于振动、电压、电流、温度等信号的用于旋转机械（电机、风机、泵等）的无线故障预诊断方法。

背景技术

随着技术的进步，现代流程工业向大型化、集成化、自动化和高速化方向发展。生产过程对于设备运行的可靠性要求越来越高，需要其在恶劣的工况下连续、高效、长时间的运行。流程工业中关键设备的意外故障会造成严重的经济损失，甚至造成人员伤亡的灾难性后果和恶劣的环境污染。因此，构建一种高效、可靠的机械设备维护系统是降低成本，提高利润，增强企业竞争力的有效手段。

传统的设备维护方式采用“事后维修”、“定期维修”等维修策略，但这种维护方式存在的维修不及时、过修、欠修、整体维修成本过高等问题，“基于状态的维修”是一种在不影响生产过程的前提下，综合利用传感器、检测、通信、计算机及人工智能等技术，对关键设备的运行状态进行实时监控，能够查明故障隐患，定位故障根源，预测故障发展趋势，提供排除故障策略的一项综合技术。

目前，基于状态的维护由于实施成本较高，只在大型关键核心设备中得到了应用。对于中小企业还有大量的关键设备处于监测的真空地带，其日常维护仍采用定期维修的方式，因此提供一种低成本的基于状态的维修的故障诊断解决方案具有重要的应用价值。另外，在大量的已建成的企业中集成故障诊断系统，布设电缆不仅成本、施工费高，而且系统重新配置难，可靠性低。而工业无线技术可以很好的解决这些问题，工业无线技术消除了传统有线测控系统的死角，拓宽了测控系统的时间、空间维度。

在石化、冶金和电力等企业中，电机、风机、压缩机、泵等设备都是关键设备，需要对其工作状态进行实时监控，实现基于状态的维护。这些设备在运行过程中会产生一些故障，比如转子的不平衡或冲击，零件间的滚动及相互摩擦，零件间产生的间隙或松动，零件表面产生的剥落或裂纹等等，会导致设备电压、电流、温度、振动等信号出现异常，因此，对这些信号进行监测可以有效的对设备状态进行监控。

发明内容

为了克服目前现有技术的不足，本发明提供了一种基于工业无线技术的设备故障预维护方法，本发明采用的技术方案是：

一种基于工业无线技术的设备故障预维护方法，通过工业无线网和工业以太网的数据通信，对现场设备进行实时监测和故障预维护；包括以下步骤：

上位机通过工业以太网和工业无线网对现场用于监控设备的仪表进行参数配置；仪表根据该参数配置采集现场设备的传感器信息，并将传感器信息进行本地处理后的结果数据通过工业无线网、工业以太网上传至上位机；

上位机根据结果数据进行故障诊断，判断设备运行状态；如果得到故障类型，通过故障报警通知现场维护人员对设备进行维修。

所述设备包括电机、风机、泵、压缩机。

所述参数配置包括采样频率、刷新周期、阈值、仪表工作模式、采集数据时间、传感器通道号。

所述传感器信息包括电压、电流、温度、振动信息。

所述本地处理中，对振动传感器信息进行本地处理包括：

将振动传感器采集的振动加速度数据通过一次积分运算得到振动速度数据，根据振动速度数据得到振动烈度；

将振动传感器采集的振动加速度数据进行快速傅里叶变换，得到振动加速度的频谱，根据频谱得到指定频率分量的幅值大小；

将振动传感器采集的振动加速度数据进行压缩得到压缩数据。

所述结果数据包括电压、电流、温度数据、振动烈度、指定频率分量的幅值大小、压缩数据。

所述上位机根据结果数据进行故障诊断，判断设备运行状态包括以下步骤：将结果数据输入至故障诊断数据库，通过故障诊断数据库内的结果数据、设备参数、结果历史数据、阈值和故障类型得到故障类型的故障诊断结果。

所述阈值包括电压、电流、温度数据、振动烈度、指定频率分量的幅值大小的阈值。

所述故障报警还可以通过本地声光报警或3G网络以手机信息的形式将报警信息和维护建议发送至现场设备维护人员。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明采用工业无线技术作为组网方式，提高了组网的灵活性，增强了系统可靠性，消除了传统有线测控系统的死角，拓宽了测控系统的时间、空间维度。

2.本发明实现了对电机、泵、风机等设备的基于状态的维护，提高了设备维护的效率，降低了设备维护的费用，增强了设备工作的可靠性。