Мониторинг и анализ вибрации для оценки технического состояния оборудования
Вступление
Насосы и вентиляторы являются критически важными вращающимися элементами на промышленных предприятиях, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, на водоочистных сооружениях и в центрах обработки данных. Проводное решение Advantech для мониторинга состояния оборудования сочетает в себе 3-осевой датчик вибрации WISE-2461 с программным обеспечением Advantech WISE PHM (Prognostics and Health Management - Прогнозирование и управление состоянием), развернутым на высокосовместимом периферийном компьютере UNO-247 V2, что позволяет осуществлять непрерывный мониторинг вибрации, оценку состояния оборудования и диагностику неисправностей на основе искусственного интеллекта для поддерживаемых конфигураций насосов и вентиляторов.
Типичные проблемы мониторинга вращающихся механизмов
- Периодические проверки предоставляют только измерения в определенный момент времени, оставляя пробелы в информации между проверками.
- Изменения вибрации на ранних стадиях трудно отличить от нормальных рабочих колебаний без непрерывного анализа тенденций и частотного анализа.
- Общие значения вибрации или измерения в одном направлении могут предоставлять ограниченный диагностический контекст, поскольку различные неисправности могут проявляться в разных направлениях и частотных компонентах.
- Датчики, установленные рядом с вращающимся оборудованием, должны надежно работать в условиях пыли, влаги, перепадов температуры и суровых промышленных условий.
- Данные о вибрации должны легко интегрироваться с существующими контроллерами, шлюзами и системами мониторинга.
Концепция применения
Проводное решение Advantech для мониторинга состояния оборудования сочетает в себе интеллектуальный датчик вибрации WISE-2461 и программное обеспечение PHM, установленное на UNO-247 V2, для обеспечения непрерывного мониторинга, оценки состояния оборудования и диагностики неисправностей на основе искусственного интеллекта для поддерживаемых конфигураций насосов и вентиляторов.
- Интеллектуальный датчик вибрации WISE-2461: регистрирует данные о вибрации с высоким разрешением по трем осям с диапазоном обнаружения до 6 кГц. Встроенные вычисления вибрации, анализ БПФ и настраиваемые полосы частот помогают отслеживать изменяющиеся условия работы оборудования, а компактная конструкция со степенью защиты IP68 позволяет устанавливать его в суровых промышленных условиях.
- Компьютер UNO-247 V2 Edge: Обеспечивает промышленную вычислительную и коммуникационную платформу для сбора данных о вибрации с датчиков WISE-2461 через RS-485 и Modbus RTU. Его безвентиляторная конструкция обеспечивает надежную локальную обработку данных вблизи вращающегося оборудования.
- Программное обеспечение PHM: Визуализирует состояние оборудования, исторические тенденции и оповещения, поддерживая оценку интенсивности вибрации на основе ISO 10816 и предоставляя диагностику неисправностей на основе ИИ и рекомендации по техническому обслуживанию для поддерживаемых конфигураций насосов и вентиляторов.
Обзор архитектуры системы
Датчики WISE-2461 устанавливаются в критически важных точках измерения на насосах, вентиляторах или другом вращающемся оборудовании. Индикаторы вибрации, данные о форме волны и результаты БПФ (Быстрое преобразование Фурье) передаются по интерфейсам RS-485 и Modbus RTU в программное обеспечение PHM, работающее на рекомендуемом периферийном компьютере UNO-247 V2. Программное обеспечение PHM обрабатывает и визуализирует данные о состоянии оборудования, генерирует оповещения о состоянии и обеспечивает диагностику неисправностей на основе ИИ для поддерживаемых конфигураций насосов и вентиляторов. Результаты мониторинга также могут быть предоставлены платформам управления более высокого уровня или сторонним системам через API.
Системная диграмма
Ключевые особенности
- Непрерывный мониторинг оборудования: сочетание 3-осевого измерения вибрации и анализа тенденций состояния позволяет выявлять изменения в оборудовании, выходящие за рамки периодических проверок.
- Более раннее и целенаправленное обнаружение аномалий: высокоточное измерение, анализ БПФ и настраиваемые полосы обнаружения помогают выявлять аномальные закономерности в разных направлениях и диапазонах частот.
- Интегрированный мониторинг на периферии: программное обеспечение PHM объединяет данные о вибрации, состоянии оборудования, исторических тенденциях и оповещениях через централизованный интерфейс.
- Решения по техническому обслуживанию с помощью ИИ: встроенные аналитические модели обеспечивают диагностику неисправностей и рекомендации по техническому обслуживанию для поддерживаемых конфигураций насосов и вентиляторов.
- Надежное и гибкое развертывание: прочный датчик IP68 выдерживает суровые промышленные условия, а интерфейсы RS-485 и Modbus RTU позволяют интегрировать его с периферийными компьютерами, такими как UNO-247 V2, а также ПЛК и существующими промышленными системами.
Заключение
Проводное решение Advantech для мониторинга состояния оборудования сочетает в себе точное 3-осевое измерение вибрации, надежные периферийные вычисления и интегрированную аналитику PHM, обеспечивая непрерывную видимость оборудования и диагностику с помощью искусственного интеллекта. Помогая операторам выявлять неисправности на ранних стадиях и принимать более обоснованные решения по техническому обслуживанию, это решение повышает надежность и доступность насосов, вентиляторов и другого вращающегося оборудования.