智中大电机和泵参数无线采集管理系统解决方案.doc

南京智中信息技术有限公司（简称“智中科技”），是叶修梓博士在南京投资成立的公司，是一家以技术立本的软件研发和技术服务型公司。公司针对电解铝、电力、石化、钢铁、冶金等大型工业企业情况，凭着对智能化应用领域多年来的积淀，依托强大的研发实力，以物联网技术（无线射频RFID技术、视频数字化分析技术、多功能传感技术、红外和激光技术等）为基础，结合大型工业企业的实际应用，为企业提供多种智能化监测、管理解决方案。主要解决方案如下：大电机和泵参数无线采集管理系统解决方案点巡检采集模式 人员巡检与运行数据（如温度、振动、电流、电压等）采集相结合 适用于现场大电机和泵分散的工业企业 符合电机参数间歇性采集流程 投资成本低实时采集模式 系统可实时采集大电机和泵相关参数（如温度、振动、电流、电压等） 适用于现场大电机和泵分布集中的工业企业 系统具有短信报警功能无线温度监测系统解决方案 将温度传感技术、无线传输技术有效结合 适应于开关柜、电机触头和易发热物体表面等不同应用 即贴即用、现场安装简单、便捷，测温点易于扩充目 录一、方案背景1二、系统特点1三、电机参数采集模式23.1点巡检采集模式23.2实时采集模式3四、智中大电机和泵参数无线采集系统说明44.1系统硬件配置及设备参数44.1.1无线测振卡44.1.2无线测温卡54.1.3手持PDA (点巡检式)64.1.4巡检卡(点巡检式)64.1.5 RFID远距离读卡器(实时式)74.2 系统软件说明84.2.1点巡检式参数采集84.2.2实时式参数采集11五、售后服务12 一、 方案背景大电机和泵作为工业流程中的动力环节，是工业企业生产过程中必不可少的一部分。目前大多数工业企业对于大电机和泵的使用都存在超负荷、不停歇的工作方式，而这种使用方式会造成大电机和泵存在温度过高、振幅过大等损坏隐患。电机损坏后会使整个生产流程无法进行，同时给工业企业造成昂贵的维修费用和漫长的维修周期等问题。 针对以上问题，我们推出了国内领先的“智中大电机和泵参数无线采集管理系统”，系统采用国际先进的RFID技术，能够快速的自动采集大电机和泵的重要参数（如温度、振动、电流、电压等），从根本上提高了工作效率和设备参数的准确度。此系统解决方案以电机为例进行详细阐述。二、 系统特点系统能够快速的自动采集大电机多种重要参数（如温度、振动、电流、电压等）；系统采用国际先进的RFID技术，不受温湿度等环境因素的影响，和工业企业内的电磁波以及通讯设备之间不相互干扰，能够得到准确清晰的信息；RFID识别卡具有其唯一性，每张卡都有唯一的ID号，使监测点与监测点之间的区分成为可能；系统实施方便，不需布线，不需停机，易于扩展，大大降低了系统的采购和维护成本。现场实施示意如图：导线测温卡可以安装在电机前后轴瓦位置，无线测振卡安装在电机前后轴位置，电流/电压采集卡连接电机自带的仪表上。建议每台电机安装一张导线式测温卡和一张无线测振卡即可，也可以根据现场实际情况进行调整。三、 电机参数采集模式电机参数采集是通过RFID无线技术自动采集，可以采集大电机重要参数（如温度、振动、电流、电压等）。公司针对客户不同需求，通过以下两种模式：间歇性采集的“点巡检采集模式”和“实时采集模式”完成电机的参数采集过程。3.1点巡检采集模式特点：人员巡检与运行数据（如温度、振动、电流、电压等）采集相结合；适用于现场大电机分散的工业企业；符合电机参数间歇性采集流程；投资成本低。点巡检采集模式主要由现场设备和监控管理中心两部分组成。现场设备由手持PDA、巡检卡、传感器采集卡、无线测温卡、无线测振卡等设备组成；监控管理中心由系统软件、数据服务器等组成。系统拓扑图如下图：主要工作原理：点巡检人员使用手持PDA按照巡检路线进行点巡检。当进入监测范围内，手持PDA通过对巡检卡的信息识别判断所处的点巡检区域，手持PDA自动获取此巡检点的巡检项内容以及温度、振动、电流、压力等传感器采集卡的数据，并通过列表形式显示在PDA上。当点巡检任务结束时，手持PDA会将点巡检人员在巡检过程中记录的巡检点情况和采集到的数据通过GPRS网络经防火墙上传到局域网内。在进入局域网的数据被服务器得到并处理和更新后，相关信息会以图形和列表等方式显示出来。企业内有权限的用户均可使用局域网内的任意一台电脑对点巡检数据进行查看和数据分析，使管理者对点巡检人员的考核更加方便快捷。3.2实时采集模式特点：系统可实时采集大电机相关参数（如温度、振动、电流、电压等）；适用于现场大电机分布集中的工业企业；系统具有短信报警功能，能够及时将详细信息通过短信发送到管理人员手机，使管理人员第一时间处理。实时采集模式主要由现场和控制中心两部分组成。现场由RFID远距离读卡器、导线式测温卡、无线测振卡、电流/电压采集卡等组成。控制中心由数据服务器、使用终端以及短信发送装置等组成。主要工作原理：RFID远距离读卡器无线读取电机设备上安装的无线测振卡、导线式测温卡等传感器采集卡所采集到的位移值、温度值等数据，然后将数据初步处理后以485协议的方式通过铜缆传递进入厂级局域网，也可以通过工业现场的平板电脑现场查看数据。在进入厂级局域网的数据被服务器得到并处理和更新后，相关信息会以图形和列表等方式显示在监控画面上，使每一位有权限的用户均可使用局域网内的电脑进行统计分析和实时监测，使管理更加方便快捷。同时当监测数据超过正常范围时，会在监控页面进行报警，同时又通过短信发送装置将报警信息发送到管理人员的手机上。四、 智中大电机和泵参数无线采集系统说明4.1系统硬件配置及设备参数4.1.1无线测振卡l 特点：序号名称参数规格1.工作参数测量范围01000um（位移值/振动幅度）频率响应单方向（垂直、水平）5Hz2OOOHz（3db）任意方向（通用）10Hz2OOOHz （3db）精度1m传感器壳体材质不锈钢材质，双层隔离使用方式磁吸盘吸附或螺纹安装运行温度-40 +1004.1.2无线测温卡卡片式无线测温卡l 特点：序号名称参数规格1.工作参数温度测量范围-40 +130采集时间间隔1s采样一次精度 0.5使用方式粘贴、绝缘绑带固定2.特性电池使用寿命3 年或5年可选功耗3A （静态电流）3.5mA （工作电流）材料PC工程塑料，抗干扰性强并且耐压使用温度-40 +100震动10 2000Hz 15g 三个轴3.微波链路特性频率2.4 GHz 2.4835 GHz天线极化垂直极化接收灵敏度-80 dbm -90 dbm位误码率10-7导线式无线测温卡l 继承卡片式无线测温卡特点：序号名称参数规格1.工作参数测温范围-40 +300使用方式导线引出，触头接触电池更换时间3年 测温卡（卡片式） 测温卡（导线式）测温卡尺寸小，在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高。4.1.3手持PDA (点巡检式)手持PDA能够接收巡检卡发出的信号，判断所处的巡检区域，同时自动采集传感器采集卡的数据和设备参数值，并通过GPRS上传巡检记录和数据。手持PDA采用高性能低功耗处理器，可以选配WIFI或GPRS模块与后台服务器进行实时数据传输。在设计上，达到IP65的防尘防水标准，能适宜各种恶劣环境。主要技术指标： 识别速度 100 个标签/秒 防碰撞处理 200个标签同时读取 识别距离 220米 电池 2800mAh可充电锂电池 处理器 Intel PXA255 533MHz 存储器 256MB/512MB Nand FLASH 工业防护等级 IP65产品特点： 工业级设备，坚固耐用，可防摔，防尘，可在高/低温下正常工作； 外型美观轻巧，人体工程学设计，具备极佳的专业形象风格； 内建一维、二维条形码扫瞄器，节省数据输入的时间； 可同时支持3种通信模式：WLAN、GSM/GPRS、Bluetooth； 可内置RFID读写功能，低频、高频、超高频都支持。4.1.4巡检卡(点巡检式)每个巡检卡都有自己唯一的ID，并记录着所处区域的详细信息，手持PDA距巡检卡一定距离后（距离可根据用户需求在220米之间选择），能够自动获取巡检卡的信息。l 特点：序号名称参数规格1.工作参数识别距离020米工作频段2.42.48GHZ使用方式粘贴、绝缘绑带固定使用时间 3 年材料PC工程塑料，抗干扰性强并且耐压使用温度-40 +1004.1.5 RFID远距离读卡器(实时式)l 特性：序号特性名称特性说明备注1.接口支持 RS232/485/威根 26 接口 方式与上位机通讯2.识别距离有效识别距离（ 2 100米 ）可调3.防冲突性先进的防冲突技术，支持多标签识别，多达同时识别 300 个标识的防冲突性能4.安全性加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解5.抗干扰使用频道隔离技术，多个设备互不干扰6.抗干扰防雷抗干扰和防雷设计，满足工业环境要求7.识别方式 定向识别方式8.工作频率 全球开放的2.4 GHz 2.4835 GHz ISM微波段，无需申请和付费9.可靠性金属铸铝后盖，可靠性更高，防水，防冲击，满足工业环境要求10.使用温度-40 +100 4.2 系统软件说明4.2.1点巡检式参数采集4.2.1.1 PDA点巡检软件当点巡检人员手持PDA到达巡检现场，与贴在电机上的巡检卡无线识别，会弹出该电机所有参数，见下图： 工作人员点击上图中的“自动获取”按钮，则PDA就会扫描电机参数的实时数据自动采集后记录进手持PDA中，如下图。 所有巡检点记录完成后返回登记点巡检页面，点击关闭，在主菜单里点击结束巡检。 4.2.1.2 WEB展示分析管理人员可以查询到各监控范围内的各个参数在某一时间段的变化情况，有利于提前发现设备存在的潜在问题，提前进行预警、预防，有效减少非计划停机。管理界面范例如下图：如果厂领导想对查询到的信息作细节性分析，则可将信息直接导出成EXCEL报表。同时可查询分析每个点巡检点里每个点巡检项的数据，以图表形式展示。4.2.2实时式参数采集4.2.2.1参数实时监测画面中通过图形的方式实时显示出每个监测点参数值，并提供报警、报警设置功能。报警上下线根据用户需要进行设置，红色表示监测到的参数值已经超出设置的报警值，提醒相关人员注意并处理。4.2.2.2参数实时/历史曲线分析（温度示例图）在温度数据查询分析功能中可以进行温度实时曲线查询和温度历史曲线查询。用户很直观的看到温度随时间变化的规律和趋势，根据曲线用户可以判断出监测点温度