Với sự phát triển của công nghệ IoT và dữ liệu lớn, các nền tảng giám sát thông minh đã trở thành trung tâm cho bảo trì quạt. Bài viết này giải thích cách giám sát trực tuyến, phân tích dữ liệu và mô hình dự đoán hỗ trợ cảnh báo lỗi sớm và quyết định tối ưu hóa vận hành & bảo trì, tập trung vào kiến trúc hệ thống, các tham số giám sát chính, các trường hợp ứng dụng và các yếu tố thực hiện quan trọng.
1. Kiến trúc hệ thống & Thành phần chính
Tầng cảm biến:
Cảm biến rung ghi nhận tín hiệu rung của vòng bi và vỏ máy.
Cảm biến nhiệt độ giám sát nhiệt độ của vòng bi, cuộn dây và môi trường xung quanh.
Cảm biến áp suất/lưu lượng ghi lại thay đổi áp suất đường ống và lưu lượng khí thời gian thực.
Thiết bị đo mức âm thanh phát hiện các bất thường về tiếng ồn.
Cổng biên:
Xử lý xác thực dữ liệu ban đầu, nén và mã hóa; hỗ trợ các giao thức công nghiệp như Modbus và OPC UA.
Nền tảng đám mây & Dữ liệu lớn:
Cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian lưu trữ hiệu quả lượng lớn dữ liệu cảm biến.
Kho dữ liệu tích hợp thông tin vận hành, bảo trì lịch sử, và điều kiện bên ngoài.
Phân tích & Trực quan hóa:
Bảng điều khiển hiển thị các KPI thời gian thực.
Hệ thống cảnh báo với các cảnh báo phân cấp theo ngưỡng/quy tắc.
Mô-đun học máy (ví dụ, phổ rung, nhiệt độ tăng cao) để xây dựng các mô hình dự đoán lỗi.
2. Tham số Giám sát Chắc lõi & Cảnh báo Lỗi
| Tham số | Loại lỗi | Cơ sở Cảnh báo |
|---|---|---|
| Biên độ rung | Cân bằng vòng bi, hỏng bánh răng | Gia tốc/dịch chuyển vượt ngưỡng quy định |
| Phổ tần số | Lệch trục, lỏng lẻo | Xuất hiện đỉnh đặc trưng trong phổ tần số |
| Nhiệt độ vòng bi | Bôi trơn không đủ, quá tải | Nhiệt độ tăng vượt mức gradient đặt |
| Áp suất/lưu lượng ống | Rò rỉ, lỗi van | Lưu lượng/áp suất đo được lệch ≥10% so với thiết kế |
| Mức độ tiếng ồn | Tách ly khí động, ma sát cơ khí | Tăng đột ngột hoặc đỉnh tần số cụ thể |
Ngưỡng: Tham khảo ISO 10816, ISO 14694 và hướng dẫn thiết bị để điều chỉnh.
Đào tạo mô hình: Đào tạo với dữ liệu bình thường/lỗi sử dụng Random Forest, LSTM, v.v., để đạt cảnh báo trước 48–72 giờ.
3. Các Trường hợp Ứng dụng
Bảo Trì Dự Phòng Quạt Chính Mỏ:
Giám sát rung & nhiệt độ trực tuyến + mô hình LSTM mang lại cảnh báo trước 60 giờ về lỗi vòng bi, tránh ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.Tối Ưu Hiệu Suất Quạt Nhà Máy Luyện Kim:
Giám sát tỷ lệ lưu lượng/công suất xác định các điểm tiết kiệm năng lượng tối ưu, cải thiện hiệu suất hệ thống 8% và tiết kiệm 150,000 kWh/năm.Quản Lý Vòng Đời Quạt Khẩn Cấp Đường Hầm:
Tích hợp hồ sơ bảo trì với dữ liệu trực tuyến để đánh giá sức khỏe và lên lịch bảo trì động, giảm chi phí sửa chữa 20%.
4. Yếu Tố Thực Hiện & Thực Tiễn Tốt Nhất
Khảo sát sơ bộ: Đánh giá mạng và điện tại chỗ, chọn cảm biến/gateway công nghiệp.
Triển khai theo giai đoạn: Thử nghiệm máy đơn trước khi triển khai toàn bộ nhà máy; tinh chỉnh quy tắc cảnh báo và mô hình định kỳ.
Quản trị Dữ liệu: Chuẩn hóa thẻ, làm sạch dữ liệu thiếu/bất thường, đảm bảo độ chính xác của mô hình đào tạo và dự đoán trực tuyến.
Phối Hợp Vận Hành & Bảo Trì: Xây dựng đội ngũ vận hành và IT phối hợp, định rõ quy trình và quyền hạn phản hồi, thực hiện diễn tập thường xuyên.
Tối Ưu Hóa Liên Tục: Xem xét hiệu suất cảnh báo, cập nhật thuật toán/ngưỡng, và mở rộng chức năng nền tảng cho thiết bị/tình huống mới.
