捷杰传感在线监测与故障诊断系统在智能集装箱码头成功部署

01港口机械运维现状
Current situation of port machinery operation and maintenance

随着港口自动化、智能化建设的不断推进，设备无人化则势在必。在大型港机设备上，驱动电机、减速箱、大轴承、滚筒等部件价值少则几万，多则上百万，不仅价值高，而且维修难度大，安全风险高，维修费用高，重要配件的故障不仅导致严重的经济损失，还会影响生产的顺利进行，因此，重点部件的维护保养尤为重要。而大型设备的无人监护情况下，设备的动态监测成为难题。

图1：港口现场

图2：行车

目前国内所有的港口机械轴承基本靠人工巡检、定期保养和故障维修，存在如下问题：

① 维护人员多、成本高、效率低；

② 无法提前发现故障征兆，只能故障发生后维修，造成停工和损失；

③ 故障发生后局部维修，解决当前问题，难以找到设备故障的根本原因；

④ 以故障维修和计划性维修为主，存在过修漏修；

⑤ 库存备件没有指导信息，无法确定备件的种类、库存量等，少购影响生产，超量浪费成本。

02客户需求和项目目标
Current customer needs and project objectives

为保证港口机械运行安全,提高机械振动监测水平,对港口重要机械行车进行24小时在线监测，此系统实现的目标如下：

① 数据收集：获取行车走行部轴承的振动、温度数据和牵引电机的转速数据；

② 在线监测：实现行车走行部轴承的在线智能监测，提早发现问题，预防性预警和报警，有效降低事故和失修风险，减少列车停机故障；

③ 故障诊断与全生命周期管理：对行车走行部轴承进行全生命周期管理，提前发现故障、明确故障的类型和严重程度，给出维修建议，提升轴承可利用率，高效备件管理，提升运营效率。

03方案简述
Scheme description

通常来说轴承的损坏、润滑与安装密不可分，一般轴承故障会有内外滚道的缺陷、滚动体（滚珠或滚柱）缺陷和保持架缺陷。滚动体通过缺陷位置时，发生冲击产生周期性故障冲击脉冲。冲击发生的周期，由产生缺陷的部位决定。因此，通过测量缺陷引起的频率，可以识别缺陷发生的部位。所以利用轴承的故障特征频率来判断轴承故障是一种比较有效的方式。

图3：常见轴承故障类型

图4：轴承检测示意图

在行车走行部轴承端盖上安装温振复合传感器，牵引电机上安装转速传感器，采集走行部轴承的振动和温度数据和牵引电机的转速数据，通过4G传输到云端服务器，轴承智能监测和健康管理系统根据数据对轴承进行诊断分析和健康管理。

图5：轴承智能监测和健康管理系统

05现场安装
Installation side

图6:行车走行部

图7:传感器安装图

图8：数采集终端安装图

06诊断分析和健康管理平台

Diagnostic analysis and health management platform

1，登录界面：打开Google Chrome浏览器，输入网址，输入用户名和密码进行登录。

图9：平台登入界面

2，整体概况查询：在线监测界面，可以看到设备当前状态统计、测点当前状态统计及设备列表。

图10：在线监测界面示例

图11：振动波形频谱界面示例

图12：温度趋势图示例

3，故障诊断概述：

趋势图：展示故障时的振动烈度峰值趋势，趋势图中黄线为预警线，红线为报警线；

包络图：展示故障时的包络谱，依据一倍损坏频率幅值和包络谱进行故障分析诊断；

轴承故障：故障分为润滑不良和损坏（内圈损坏、外圈损坏、滚动体损坏、保持架损坏），不同的故障显示相应的故障图。

维护建议：针对不同故障给出维护建议。

图13：包络与故障诊断

07关于我们
About us

苏州捷杰传感技术有限公司（苏州捷研芯子公司）是一家工业互联网领域的高新技术企业，自主设计研发、生产和销售软硬件一体的智能传感器，提供数据采集+传输+处理+上云+诊断分析，成套软硬件产品和系统解决方案。

拥有多传感器融合算法、超低功耗远距离无线传输、边缘（端）计算与数字化输出、微能能量采集等关键技术，主要产品为无线智能3轴温振智能传感器、手持式无线智能点检仪、高可靠户外基站、工业捷联APP、IEM-cloud云诊断平台等。

公司为国家高新技术企业、省科技型民营企业、相城区上市苗圃企业、姑苏领军人才企业、推动数字化转型雏鹰企业、苏州生产要素数字化采集服务商、苏州工业互联网专业服务商。拥有自主核心知识产权超过40项，通过ISO9000认证，CE认证、国家防爆认证、第三方计量局检测，已服务国内外客户超过300家，与国内外数家世界500强企业建立长期合作。