一、 方案概述
1.1 方案背景
隨著人力資源等要素成本的不斷增加，企業(yè)利潤空間越來越小，倒逼其產(chǎn)業(yè)升級，機(jī)械化的工廠越來越多，有的工廠單單機(jī)器成本就占據(jù)了總生產(chǎn)經(jīng)營成本的15%，但高效率往往伴隨高風(fēng)險(xiǎn)......就以電機(jī)舉例：當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間過長，就容易振動異常，如果用戶沒有及時(shí)維護(hù)，機(jī)器便會出現(xiàn)故障。工廠為防止機(jī)器故障，需要購買多種維修部件，又因?yàn)闊o法預(yù)知故障出現(xiàn)時(shí)間，導(dǎo)致33%左右的部件成為了1年以上的呆滯品。
根據(jù)美國電力研究院和施工規(guī)范協(xié)會的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷可以提高2%-10%設(shè)備利用率，延長10%-15%使用壽命，節(jié)約25%-30%檢修費(fèi)用。這恰好說明，我們可以通過對電機(jī)的振動及溫度監(jiān)測，保證機(jī)器的可靠運(yùn)行，保護(hù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 方案概述
山東仁科研發(fā)人員經(jīng)過查閱多方數(shù)據(jù)、通過多種實(shí)驗(yàn)、結(jié)合各個(gè)行業(yè)要求，最終研發(fā)出能夠?qū)﹄姍C(jī)溫度和振動進(jìn)行在線測量的“聽診器”——在線式溫振變送器，它可以為用戶提供電機(jī)在工作時(shí)的振動速度、振動位移及溫度變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助用戶預(yù)測電機(jī)出現(xiàn)故障的概率、以便及時(shí)做好保養(yǎng)、維修措施。
1.3 無線溫振監(jiān)測拓?fù)鋱D
二、 方案簡介
2.1 系統(tǒng)組成
2.1.1 LORA溫振采集器
RS-WZ3/WZ1-LORA-1是一款選用高性能的MEMS芯片，采用嵌入式技術(shù)、溫度傳感技術(shù)、振動傳感技術(shù)、LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的一款高性能、低功耗、抗干擾和復(fù)合型振動采集器。
2.1.1.1 功能特點(diǎn)
● 產(chǎn)品采用高性能 MEMS 芯片，測量精度高，抗干擾能力強(qiáng)；
● 產(chǎn)品采用 LORA 無線擴(kuò)頻通信技術(shù)，全程免布線；
● 可實(shí)時(shí)上傳溫度、三軸/單軸振動速度、電量、信號等數(shù)據(jù)；
● 產(chǎn)品超低功耗，最長使用壽命可長達(dá) 8 年；
● 大容量對插鋰亞電池，可自行購買、更換；
● 產(chǎn)品提供螺紋安裝及磁吸安裝等方式；
● 可測量單軸或三軸振動速度等參數(shù)；
● 可測量電機(jī)表面溫度變化；
● 外殼整體采用鋁合金材質(zhì)；
● 一個(gè)主機(jī)可搭配多個(gè)測點(diǎn)使用。
2.1.1.2 技術(shù)參數(shù)
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供電 |
內(nèi)置電池供電（3.6V 對插鋰亞電池） |
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續(xù)航時(shí)間 |
使用壽命可達(dá) 8 年（上傳間隔 1 小時(shí)） |
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數(shù)據(jù)上傳間隔 |
最短上傳間隔可設(shè) 1 分鐘 |
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防護(hù)等級 |
IP67 |
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頻率范圍（HZ） |
10-1600/10-5000（可選） |
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振動測量方向 |
單軸或三軸（可選） |
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變送器觸點(diǎn)承受溫度范圍 |
-40-150℃（默認(rèn) 85℃） |
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振動速度測量范圍（mm/s） |
0-50 |
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振動速度測量精度（mm/s） |
±1.5% FS（@1KHZ，10mm/s） |
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振動速度顯示分辨率（mm/s） |
0.1 |
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表面溫度測量范圍（℃） |
-40~+80（默認(rèn)） |
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溫度顯示分辨率（℃） |
0.1 |
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信號輸出 |
LoRa 無線信號 |
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外殼材質(zhì) |
鋁合金 |
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安裝方式 |
螺紋、磁吸（可選） |
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配置方式 |
藍(lán)牙配置，提供中性配置軟件 |
2.1.1.3 設(shè)備尺寸
磁吸安裝尺寸：
螺紋安裝尺寸：
2.1.1.4 設(shè)備安裝
2.1.2 LORA無線控制器
采用LORA擴(kuò)頻通信技術(shù)，多信道通信，增強(qiáng)鏈路通訊穩(wěn)定性，增加穿透及傳輸能力。一臺 RS-LG LORA 網(wǎng)關(guān)可搭配我司 32 臺 LORA 單軸溫振采集器（或 16 臺 LORA三軸溫振采集器）使用；上傳方式 4G 通訊、ETH 通訊、485 通信可任選其一。
2.1.2.1 功能特點(diǎn)
● 直流 10~30V 寬電壓供電。現(xiàn)場可采用電源適配器供電或太陽能供電系統(tǒng)供電。
● 金屬鈑金外殼，自帶屏蔽，抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)場運(yùn)行更加穩(wěn)定。
● 具有通信、運(yùn)行指示燈，現(xiàn)場可輕松判斷設(shè)備問題。
● 采用 LORA 擴(kuò)頻通信技術(shù)，多信道通信，增強(qiáng)鏈路通訊穩(wěn)定性，增加穿透及傳輸能 力。
● 與我司 LORA 閥門控制器搭配，可實(shí)現(xiàn) 2S 內(nèi)開關(guān)閥門的控制響應(yīng)。
● 最多可同時(shí)接我司 32 路采集（具體采集器型號可查看附錄 2）及 32 路控制。
● 通信過程采用特有加密技術(shù)確保不被監(jiān)聽，確?？刂瓶煽?，杜絕誤動作。
● 上傳協(xié)議開放，我司提供多款平臺供用戶選擇，用戶也可自己開發(fā)的平臺。
● 具有遠(yuǎn)程升級功能，可現(xiàn)場進(jìn)行功能定制遠(yuǎn)程升級。
2.1.2.2 技術(shù)參數(shù)
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參數(shù)名稱 |
范圍或接口 |
說明 |
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通信接口 |
RJ45 網(wǎng)口 |
通過網(wǎng)口方式上傳數(shù)據(jù)，僅 ETH 版 |
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4G |
通過 4G 方式上傳數(shù)據(jù)，僅 4G 版 |
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LORA |
LORA 擴(kuò)頻通信 |
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RS-485 接口 |
預(yù)留接口 |
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供電范圍 |
DC 10~30V |
直流寬電壓供電。 |
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設(shè)備配置 |
NFC |
可使用中性手機(jī) APP“碰一碰 NFC 配置”配置網(wǎng)關(guān)參數(shù) |
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數(shù)據(jù)上傳間隔 |
5-65535 S |
默認(rèn) 20S |
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功耗 |
0.9W |
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三、綜合環(huán)境監(jiān)控云平臺
3.1 概述
環(huán)境監(jiān)控云平臺是我司旨在為用戶提供便捷的服務(wù)而專門]開發(fā)的網(wǎng)頁登錄平臺。云平臺部署于公網(wǎng)服務(wù)器，可方便的接入我司所有網(wǎng)絡(luò)型設(shè)備?？蛻魺o需再自行架設(shè)服務(wù)器，省去了服務(wù)器的維護(hù)費(fèi)用，無需具備公網(wǎng)IP或者域名解析服務(wù)。設(shè)備到現(xiàn)場后用戶無需再進(jìn)行復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，便可連接到云平臺，極大的節(jié)省了現(xiàn)場施工的時(shí)間。
公司云平臺免費(fèi)，界面完全中性，支持多級權(quán)限訪問、支持客戶增添子賬號?？蛻艨蓱{賬號隨時(shí)隨地登錄，方便的查看自己的設(shè)備狀態(tài)、查詢數(shù)據(jù)記錄、下載打印數(shù)據(jù)等，還可以根據(jù)需要選擇短信報(bào)警、郵件報(bào)警等服務(wù)，平臺穩(wěn)定可靠，已接入設(shè)備數(shù)量超過萬臺。
3.2 功能介紹
3.2.1 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控
平臺支持實(shí)時(shí)查看所氣體檢測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以通過圖形化界面、列表等方式反映，圖形化界面的優(yōu)勢在于讓用戶直觀看到數(shù)據(jù)和傳感器相對位置，列表則更利于用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。
【首頁數(shù)據(jù)展示】
【列表展示】
3.2.2 實(shí)時(shí)地圖顯示
系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GIS技術(shù)為支撐，使用戶更加直觀的觀測所有測點(diǎn)分布位置及狀態(tài)。
3.2.3 超限告警
當(dāng)任一要素超過預(yù)置報(bào)警值、設(shè)備處于離線狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)能提供平臺界面告警、短信告警、電話告警、郵件告警等報(bào)警方式，并進(jìn)行事件記錄，供調(diào)用和分析。
支持所有監(jiān)測因子報(bào)警上限、下限，預(yù)警上限、下限設(shè)置，支持因子數(shù)據(jù)異常字體變色，因子告警數(shù)據(jù)顏色用戶可自定義。
針對短信、振鈴、微信、郵件告警方式有專門的告警聯(lián)系人管理列表，便于當(dāng)報(bào)警聯(lián)系人變動時(shí)快速查詢、添加、刪除。
3.2.4 視頻監(jiān)控
全面性的監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)水雨情監(jiān)測站周邊環(huán)境畫面聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)，支持在現(xiàn)場安裝攝像頭及傳感器，傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過視頻字符疊加器可疊加在監(jiān)控畫面上，其界面顯示全部信息，避免反復(fù)切換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
3.2.5 歷史數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出
可通過系統(tǒng)查詢每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)備信息，對設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。并生成數(shù)據(jù)曲線圖，具有單個(gè)或多個(gè)因子數(shù)據(jù)存儲/查詢/導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能，支持PDF、excel等多種數(shù)據(jù)格式導(dǎo)出，導(dǎo)出內(nèi)容標(biāo)題、使用單位名稱用戶可自定義，同時(shí)可導(dǎo)出數(shù)據(jù)查詢的時(shí)間段、查詢數(shù)據(jù)賬號、保存數(shù)據(jù)間隔、離線判斷間隔等重要信息。
【歷史數(shù)據(jù)列表查看】
【歷史數(shù)據(jù)曲線查看】
3.2.6 繼電器控制
支持電腦端、APP端遠(yuǎn)程手動控制現(xiàn)場設(shè)備繼電器，且繼電器名稱可自定義編輯，相應(yīng)繼電器控制功能是否啟用客戶可自行編輯。
3.2.7 系統(tǒng)管理
平臺具有完善的權(quán)限分級和管轄分區(qū)等等功能，無限級權(quán)限設(shè)定，根據(jù)要求自由組合權(quán)限。用戶操作具有完善的日志記錄，方便查看操作記錄。
3.2.8 賬號分級
支持賬號分級管理，針對項(xiàng)目實(shí)際需求增設(shè)子賬號，并分配不同管理權(quán)限，做到項(xiàng)目管理分工明確，用戶可定義不同的用戶角色，并賦予角色的不同權(quán)限管理，所有的用戶操作都進(jìn)行自動記錄，沒有權(quán)限的用戶將不能進(jìn)行操作。
【賬號管理】
3.2.9 設(shè)備管理
可對設(shè)備進(jìn)行節(jié)點(diǎn)、報(bào)警、儲存進(jìn)行設(shè)置。
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名稱 |
解釋 |
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設(shè)備名稱 |
填寫設(shè)備名稱，默認(rèn)名稱為設(shè)備地址 |
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設(shè)備地址 |
顯示設(shè)備地址，不可更改 |
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設(shè)備經(jīng)緯度 |
寫入設(shè)備經(jīng)緯度，可在地圖中查看設(shè)備顯示位置。（注意：如果以設(shè)備自帶經(jīng)緯度信息為準(zhǔn)，此處可不填寫） |
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告警記錄 |
開啟告警記錄，當(dāng)設(shè)備報(bào)警時(shí)，數(shù)據(jù)庫中會記錄告警信息，關(guān)閉告警記錄，則無法查詢告警記錄。 |
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離線短信 |
開啟離線短信，當(dāng)設(shè)備離線時(shí)會發(fā)送告警短信至綁定手機(jī)號 |
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離線郵件 |
開啟離線郵件，當(dāng)設(shè)備離線時(shí)會發(fā)送告警郵件至綁定郵箱。 |
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離線判斷間隔 |
設(shè)置設(shè)備離線時(shí)間，當(dāng)設(shè)備在設(shè)置時(shí)間內(nèi)重新上線，平臺默認(rèn)此設(shè)備未離線。 |
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短信告警間隔 |
當(dāng)設(shè)備在平臺告警后，告警信息按照設(shè)置時(shí)間間隔發(fā)送告警短信，時(shí)間最低設(shè)置5分鐘。 |
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郵件告警間隔 |
當(dāng)設(shè)備在平臺告警后，告警信息按照設(shè)置時(shí)間間隔發(fā)送告警郵件。 |
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保存數(shù)據(jù)間隔 |
設(shè)置時(shí)間間隔保存設(shè)備數(shù)據(jù)。 |
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短信最多發(fā)送次數(shù) |
防止設(shè)備超限時(shí)間過長，一直發(fā)送告警短信，可設(shè)置最多發(fā)送短信次數(shù)。 |
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節(jié)點(diǎn)列表 |
設(shè)備節(jié)點(diǎn)設(shè)置，詳情見節(jié)點(diǎn)信息設(shè)置。 |
3.2.10流量卡預(yù)警功能
實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場4G型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的卡號，自動分析卡號剩余流量，自動分析，到期時(shí)間預(yù)警提醒，讓項(xiàng)目管理人員及時(shí)充值，防止流量卡到期運(yùn)營商銷號造成項(xiàng)目停滯。
3.2.11大屏可視化
可投屏顯示，自動刷新，集中滾動顯示各監(jiān)測點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)展現(xiàn)溫濕度等要素的動態(tài)曲線，數(shù)據(jù)清晰、直觀，便于管理人員進(jìn)行系統(tǒng)查看。
3.2.12二次開發(fā)
山東仁科提供的云平臺完全免費(fèi)，界面完全中性，并支持用戶二次開發(fā)。
3.2.13千人千面
針對小規(guī)模應(yīng)用的用戶，云平臺提供可配置的“千人千面”界面與私有域名解析的服務(wù)，客戶只需要投入幾十元購買一個(gè)域名，備案成功后就能擁有自己的私有登錄鏈接，且登錄界面平臺名稱可根據(jù)用戶要求更改。
3.3手機(jī)APP
1）將不銹鋼外殼頂蓋擰下，將底部 2P 插頭線與鋰亞電池插頭線對插設(shè)備進(jìn)入正常工作模式。將底部 1P 公頭，母頭對插線連接，設(shè)備進(jìn)入配置模式。（配置完畢后，需要斷開 1P 公母頭連接，使設(shè)備進(jìn)入正常工作模式。）
2）打開藍(lán)牙配置 APP 后，點(diǎn)擊搜索設(shè)備，選擇藍(lán)牙名稱為：WZ+測點(diǎn)地址的設(shè)備。例：默認(rèn)測點(diǎn)地址 7801，藍(lán)牙名稱：WZ7801。
3）連接上藍(lán)牙配置 APP 后，可在 APP 內(nèi)可設(shè)置終端主機(jī)地址、從機(jī)地址、發(fā)射頻率、接受頻率、數(shù)據(jù)上傳間隔、系統(tǒng)時(shí)間（只讀）、電機(jī)震動速度系數(shù) A/B、溫度校準(zhǔn)值、登錄密碼、設(shè)備程序版本（只讀）、藍(lán)牙名稱（只讀）、電機(jī)震動速度（只讀）、電機(jī)表面溫度（只讀）等操作。
