Odată cu maturizarea IoT și a tehnologiilor de date mari, platforma de monitorizare inteligentă a devenit metoda de bază pentru întreținerea ventilatoarelor. Acest articol prezintă, din patru perspective – arhitectura sistemului, parametrii cheie de monitorizare, exemple de aplicații tipice și punctele esențiale de implementare – cum se poate realiza avertizarea defecțiunilor ventilatoarelor și optimizarea deciziilor de întreținere prin monitorizare online, analiză de date și modele predictive.
1. Arhitectura sistemului și componentele cheie
Stratul de senzori
Senzor de vibrații: Colectează semnale de vibrații ale rulmenților și carcasei;
Senzor de temperatură: Monitorizează temperatura rulmenților, a înfășurării și a mediului ambiant;
Senzor de presiune/de debit: Înregistrează în timp real schimbările de presiune și debit în rețeaua de conducte;
Nivelmetru de zgomot: Detectează anomaliile de zgomot.
Gateway de margine
Responsabil pentru verificarea preliminară a datelor, compresie și criptare, suportă protocoale industriale precum Modbus, OPC UA;
Platforma cloud și big data
Bază de date de timp: Stochează eficient volume mari de date de la senzori;
Depozit de date: Integrează istoricul operațional, înregistrările de întreținere și informațiile de condiții externe;
Analiză și vizualizare
Panou de instrumente: Afișează în timp real indicatorii cheie;
Sistem de alarmă: Alarmare pe bază de praguri/reguli și clasificare pe niveluri;
Modul de învățare automată: Construiește modele predictive de defecțiuni bazate pe spectre de vibrații, creșteri de temperatură etc.
2. Parametri esențiali de monitorizare și avertizare a defecțiunilor
Parametru | Tip de defecțiune | Criterii de avertizare |
Amplitudinea vibrațiilor | Dezechilibru rulment, avarie angrenaj | Accelerație sau deplasare care depășește pragul |
Caracteristicile spectrale | Deviere aliniere, slăbiciune | Vârfuri spectrale în benzi caracteristice |
Temperatura rulmenților | Lubrifiere insuficientă, suprasarcină | Rata de creștere a temperaturii depășește gradientul setat |
Presiunea și debitul rețelei de conducte | Scurgerea conductelor, anomalie supapă | Deviere măsurată a debitului/presiune față de valoarea proiectată ≥10% |
Nivel de zgomot | Separare pneumatică, coliziuni mecanice | Creștere bruscă a nivelului de zgomot sau apariția vârfurilor spectrale specifice |
Setarea pragurilor: Referințe conform standardelor ISO 10816, ISO 14694, împreună cu optimizările conform manualului echipamentului.
Antrenarea modelului: Antrenarea modelelor Random Forest, LSTM etc., cu date în condiții normale și de defecțiune, pentru a realiza avertizări anticipate cu 48–72 de ore.
3. Exemple de aplicații tipice
Întreținerea predictivă a ventilatoarelor principale de mină
Deplasare online a monitorizării vibrațiilor și temperaturii, combinată cu modelul LSTM, avertizează despre defectarea rulmenților cu 60 de ore în avans, evitând accidentele de oprire.
Optimizarea eficienței energetice a ventilatoarelor locale în uzine metalurgice
Monitorizează raportul debit-putere și identifică punctele de economisire a energiei, crescând eficiența sistemului cu 8%, economisind anual 150 000 kWh.
Gestionarea completă a ciclului de viață al ventilatoarelor de evacuare de urgență din tuneluri
Integrează înregistrările de întreținere cu datele de operare online, realizând evaluarea stării echipamentului și ajustarea dinamică a ciclului de întreținere, reducând costurile de reparații cu 20%.
4. Punctele cheie de implementare și cele mai bune practici
Cercetare preliminară: Evaluează condițiile de rețea și alimentare de la fața locului, și alege senzori și gateway-uri care suportă protecție industrială.
Implementare în etape: Realizează un proiect pilot pe scară mică, apoi extinde treptat la nivel de fabrică, ajustând strategiile de alarmă și modelele prin iterații multiple.
Administrare a datelor: Definește reguli de etichetare unificate, curăță datele lipsă și anormale pentru a asigura acuratețea antrenării modelelor și predicțiilor online.
Colaborare în întreținerea operațională: Creează o echipă comună de întreținere operațională și IT, clarifică procesele de răspuns la defecțiuni și stabiliți drepturi de acces, cu exerciții periodice.
Optimizare continuă: Revizuiește periodic rezultatele avertizărilor, actualizează algoritmii și pragurile, extinzând funcționalitățile platformei pe baza noilor echipamente și scenarii.
