方案介紹
LoRa無線振動傳感器使用工業(yè)級振動傳感器芯片，可采集設備實時的加速度信號/速度/位移/溫度信號。支持振動數(shù)據(jù)的時域分析和頻域分析，獲得被測設備的實時振動強度和振動頻率。通過物聯(lián)網(wǎng)關，數(shù)據(jù)可以上傳云平臺或者本地服務器。通過上層軟件對數(shù)據(jù)進行振動參數(shù)計算、實時數(shù)據(jù)顯示、趨勢數(shù)據(jù)顯示、提供歷史數(shù)據(jù)管理和自動報表功能。振動或AI預測異常會進行報警提示。可通過磁吸或卡扣方式可簡單安裝于設備外殼，可用場景:設備預設性維護需求的場景。
振動傳感器是檢測工業(yè)機械運行振動信號的常用設備之一，它的應用原理是接收機械量并將其轉換成與之成正比的電量。但是市面上的這類振動傳感器功能單一、測量范圍有限，無法滿足多行業(yè)的要求。
以下是無線振動傳感器設備預設性維護（Predictive Maintenance, PdM）的系統(tǒng)化需求分析及實施方案，涵蓋硬件配置、數(shù)據(jù)策略和維護流程：
一、核心維護需求
1. 設備健康基線建立
- 振動參數(shù)采集：
- 加速度范圍：±50g（可調(diào)）
- 頻率響應：5Hz~10kHz（覆蓋齒輪/軸承故障特征頻段）
- 采樣率：≥20kHz（捕捉瞬態(tài)沖擊）
- 基準值標定：
- 新設備空載運行3次，取RMS振動速度均值（如≤1.5mm/s）
2. 故障特征庫構建
| 故障類型 |
特征頻率 |
報警閾值 |
| 軸承剝落 |
1×BPFO/BPFI* |
峭度指標>5 |
| 軸不對中 |
2×轉頻諧波 |
相位差>10° |
| 轉子不平衡 |
1×轉頻幅值突增 |
RMS>基線值200% |
*BPFO: 軸承外圈故障頻率, BPFI: 內(nèi)圈故障頻率
3. 無線傳輸可靠性
- 通信協(xié)議：IEEE 802.15.4（ZigBee 3.0）或LoRaWAN
- 抗干擾措施：FHSS（跳頻擴頻）+ 數(shù)據(jù)重傳機制（≤3次）
二、硬件維護配置
-
傳感器自檢功能
- 每日自動執(zhí)行：
- 電池電壓檢測（≤3.3V觸發(fā)低電量報警）
- MEMS校準驗證（零偏穩(wěn)定性<0.01g）
- 防水等級：IP67（倉內(nèi)濕度>80%時啟用硅膠干燥劑）
-
邊緣計算節(jié)點
- 本地FFT分析（減少80%數(shù)據(jù)傳輸量）
- 存儲容量：≥8GB（緩存7天原始波形數(shù)據(jù)）
三、數(shù)據(jù)驅(qū)動維護策略
1. 預警等級劃分
| 等級 |
振動指標 |
響應時間 |
| 正常 |
RMS≤基線值120% |
- |
| 預警 |
120%<RMS≤150% 或 峭度>3.5 |
72小時內(nèi) |
| 緊急 |
RMS>150% 或 出現(xiàn)故障特征頻率 |
立即停機 |
2. AI模型訓練
- 輸入數(shù)據(jù)：時域波形+包絡譜+溫度輔助參數(shù)
- 算法選擇：
- 早期故障：LSTM時序預測（誤差<5%）
- 嚴重故障：SVM分類（準確率>92%）
核心功能特性
- 多維數(shù)據(jù)采集
可實時采集設備的加速度、速度、位移及溫度信號，內(nèi)蒙古德明電子科技有限公司產(chǎn)品解決方案 聯(lián)系電話：15384841043張工通過時域分析和頻域分析算法輸出振動強度、頻率數(shù)據(jù)，為設備狀態(tài)評估提供多維度依據(jù)12。
- 實時監(jiān)測與預警
支持加速度數(shù)據(jù)實時上傳，結合AI預測算法對振動異常進行預警，觸發(fā)報警提示，實現(xiàn)故障早期識別12。
- 靈活組網(wǎng)與傳輸
采用LoRa擴頻通信技術，支持200-500米無線傳輸距離，可通過無線SCADA網(wǎng)關實現(xiàn)自組網(wǎng)或點對點連接，兼容云平臺和本地服務器數(shù)據(jù)存儲24。
- 低功耗與長續(xù)航
工業(yè)級設計結合外置電池倉方案，支持超長待機時間，適用于長期連續(xù)監(jiān)測場景24。
二、典型應用場景
- 旋轉機械監(jiān)測
監(jiān)測風機、水泵、減速機等旋轉設備的振動狀態(tài)，通過異常頻率識別軸承磨損、軸不對中等機械故障13。
- 電機健康管理
一體化采集電機振動、溫度數(shù)據(jù)，結合歷史趨勢分析預測繞組老化、絕緣失效等問題，降低突發(fā)停機風險38。
- 配電設施維護
部署于配電房設備（如變壓器、開關柜），實時監(jiān)測溫升和振動異常，防止因機械松動或過熱引發(fā)的故障8。
- 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成
在5G+MEC邊緣云架構中，通過多節(jié)點組網(wǎng)實現(xiàn)工廠設備群的全域監(jiān)測，支持透明化工廠管理系統(tǒng)15。
三、技術優(yōu)勢
- 安裝便捷性：磁吸或螺絲固定方式適配不同設備表面，無需復雜布線12。
- 數(shù)據(jù)分析深度：集成振動參數(shù)計算、趨勢報表生成功能，滿足預測性維護的數(shù)據(jù)處理需求12。
- 場景適應性：支持定時上報、異常觸發(fā)上報模式，兼顧常規(guī)監(jiān)測與突發(fā)事件的快速響應24。
我司取得‘’基于LoRa無線多功能振動傳感器系統(tǒng)軟件著作‘’
該方案通過振動特征早期識別可將非計劃停機減少40%以上，需配合設備檔案管理系統(tǒng)（記錄每次維護的振動譜變化）。對于關鍵設備（如壓縮機），建議增加紅外熱成像輔助診斷。
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