设备异常监测系统方案_都睿感控检测监测系统

2019-11-05

一、设备监测系统
1、设备监测系统简介
随着时代的发展,各种高科技产品的不断更新换代,为了防止设备故障引起事故和经济损失对于设备的检测监测变得越来越重要。
设备异常监测系统分为两部分监测系统硬件部分和监测系统软件部分,硬件部分实时的采集设备状态传输到计算机;软件部分实时的显示设备状态存储采集的数据并提供异常报警。
设备异常监测系统现硬件部分主要分为两部分,一是无线设备温度监测系统,二是设备声音监测系统;主要功能为对设备的温度及声音进实时监测并报警的功能.(对于设备其它属性的监测可定制例如电参数、外观等)
无线设备温度监测系统硬件分两部分,一部分是传感器采集利用无线表带式安装方式采集设备温度数据,测量接触点的温度。主要安装在容易发热的处。每个无线温度传感器具有唯一的ID编号,实际安装使用时记录每个传感器的安装地点,并与编号一起存入温度监测工作站计算机数据库中。传感器每隔一定时间(可以事先设定)自动发射一次监测点的温度数据,但如温度发现异常立即报警,不受发送周期限制。一部分是无线集中器收集设备温度数据判断设备故障并与计算机通讯报警,安装在变电站站内,根据安装区域安装,负责接收各无线温度传感器(探头)测量和发送出的温度数据,并通过总线连接,把测温数据上传到管理计算机,响应管理软件命令,与计算机通信方式为UDP协议通信。
设备声音监测系统采用防水型拾音器对设备的声音进行实时的采集,并把声音信号实时的发送给计算机,由我们的计算机处理判断其故障。依赖安装在设备本体上面的音频传感器和中央处理器,利用声音信号处理及模式识别的技术。
 
 
2、系统结构
系统结构图如图(1)


图1 系统结构图
 
二、无线设备测温部分
1、无线设备测温部分
无线射频温度采集系统的拓扑结构如图2所示。

 

图2 无线射频温度采集系统的拓扑结构
 
 
2、无线射频温度采集设备简介
⑴ 2.4GHz 无线射频温度采集装置 RGT100
RGT100可以直接采集空气温度,也可以接触式地采集物体表面温度。支持在以下场景实施温度采集:
①对变电站母排、电缆实施温度采集
②对风力发电厂的电缆、母排实施温度采集
③对不间断电源(UPS)电池体表面实施温度采集
④对中央空调管道实施温度采集
⑤对蒸汽管道、石油管道实施温度采集
⑥对冰箱冷柜、冷柜运输车实施温度采集
RGT100支持在采集物体表面温度的同时,采集自身电池电压,并支持在远程计算机服务器上查看RGT100的电池电量。
 
⑵无线射频温度采集装置RGT100的技术参数(见表1)
 
表1无线射频温度采集装置RGT100的技术参数

参数名称 参数说明 备注
无线射频频率(中心频率) 2.4GHz ISM免费频段
无线传输距离 可视距离180-240米 空旷条件下
温度采样周期 5秒  
无线传送周期 约60秒 若温度异常升高则采样后立即传送
测量温度范围 -55℃ — +125℃  
测量温度精度 ±0.5℃  
测量温度分辨率 0.5℃  
RGT100射频协议地址范围 0x0000000001~0xFFFFFFFFFF  
电池容量 1650mAh ER14335 3.6V锂亚电池 自带焊针
待机电流 7uA 常温25℃ 相对湿度60%
正常使用寿命 2~3年 常温25℃ 相对湿度60%
发射功率 20DB  
接收灵敏度 -120DB  
安装方式 捆绑式 通过硅胶表带捆绑在被测物体上
外形尺寸 351mm × 48mm × 21 mm 长、宽、高
 
 
 
 
3、无线射频温度集中器收集设备简介
无线射频数据收集装置RG8100的技术参数(见表2)
无线射频数据收集装置RG8100支持与无线射频温度采集装置RGT100之间进行射频通信。RG8100同时支持将集中收集的温度数据通过10/100Mbs以太网进行远程传输。使用RG8100的RJ45标准以太网接口将其连接至交换机或路由器,以将其连接至远程计算机服务器。
 
表 2无线射频数据收集装置RG8100的技术参数

参数名称 参数说明 备注
支持接口类型 RJ45(10/100Mbs)以太网接口    1个
RS232 DB9接口 孔式           1个
5.5*2.1mm直流电源插座         1个
 
支持协议类型
 
2.4GHz射频协议
10/100Mbs 以太网协议
用户数据报文协议(UDP)
目前仅支持局域网应用
外形尺寸 100mm × 76mm × 46mm 长、宽、高
 
4、通信及数据简述
通过10/100Mbs以太网进行远程传输,使用RG8100的RJ45标准以太网接口将其连接至交换机或路由器,以将其连接至远程计算机服务器。
 
(1)无线采集节点与无线集中器之间进行单向数据上传,周期约为60秒。报文总长度为固定32个字节。其中‘:’为字段分隔符,使用ASCII编码字符。
基于射频协议的报文数据帧字段格式规定请参见表1。
数据帧案例:
0000000207:T:+23.9303Vbat3.45+(PAD字段)
 
 
(2)无线集中器负责收集射频协议范畴内与其直接绑定的无线采集节点上传的设备监测数据,实施协议转换,基于用户数据报协议将前述数据向局域网内远程计算机服务器传送。
基于用户数据报协议的报文数据帧,总长度为44字节,其中‘%’为字段分隔符,使用ASCII编码字符。报文数据帧格式请参见表2。
数据帧案例:
~01%DATA%0000000207:T:+23.9303Vbat3.45         %CRLF

 

 
 
图3 无线射频数据收集装置
 
 
5、安装方式:
现场安装时,请遵循以下步骤:
①布置无线射频温度采集装置RGT100
②完成所有RGT100的安装后,确定一个相对合理的几何中心位置,该位置距离任意RGT100的可视距离在180-240米范围内。
③在步骤②所确定的几何中心点处安装无线射频数据收集装置RG8100,并确保其距离地面的高度保持至少5米。
④通过网线将RG8100、远程计算机服务器与室内网络交换机进行连接。
⑤启动远程计算机服务器监控软件,接收并存储设备温度采集数据。
 
 
三、设备声音监测系统
1、设备声音监测系统简介
  设备声音监测系统采用防水型拾音器对设备的声音进行实时的采集,并把声音信号实时的发送给计算机,由我们的计算机处理判断其故障。依赖安装在设备本体上面的音频传感器和中央处理器,利用声音信号处理及模式识别的技术。
 
2、防水型拾音器介绍及特点:
①D50系列防水型定向拾音头,是专为室外防水定向等环境设计的拾音器。
②语音清晰自然、声音洪亮。
③采用专业定向电容咪头,3米范围内近距离拾音非常清晰。
④强定向设计能有效防止公路、商场、人流噪声的干扰。
⑤特制的进口防水咪头,水下两米仍能正常工作。
⑥防水型设计,可方便固定隐藏。
⑦网络视频服务器的好搭档。
⑧自动抑制高强度声音,可靠保护后端音频监控设备。
⑨噪音小、音质好,适用于需求量大的室内外工程应用。
⑩超长线路的拾音头音频传输技术,采用3芯0.5mm2 RVVP屏蔽电缆传输1公里不失真。
⑪-25℃ ~ 75℃的超强工作温度范围。
⑫拾音头内置雷击保护、电源极性反转保护。
⑬符合欧盟CE标准以及最高检同步录音录像系统建设规范。
⑭D系列拾音头适用于公安、监察、司法、安全、军队等部门的音频监控。 
  
3、防水型拾音器技术参数:
①设备类型:高保真全向拾音器
②监听范围:有效监听范围30平方
③灵敏度:-42DB
④频率响应:20Hz~20KHz
⑤信噪比:>50DB(户外) ,>70DB(室内)
⑥指向特性:全指向性
⑦保真度:具备语音激励亮化处理,语音保真度可达85%
⑧电路设计::AGC自动增益(ALC自动电平控制)电源极性反转保护
⑨输出阻抗:600欧姆非平衡
⑩麦克风:进口镀银震膜电容咪头
⑪动态范围:(大于等于符号)102Db (1kHz at Max Db SPL)
⑫最大承受音压:(大于等于符号)120Db SPL(1KHz,THD1%)
⑬安装方式:隐藏式安装
⑭电源电压:DC12V/60mA
⑮物理尺寸:78mm*35mm
⑯工作环境温度:-25度~70度

 
图3 拾音器外形图
 
四、系统软件监测
系统软件监测部分采用RJ45标准以太网接口将其连接至交换机或路由器,以将其连接至远程计算机服务器。采用UDP协议与计算机通信,实时的将下位机采集的设备参数数据及设备状态在上位机软件显示处理存储。
 
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