王小洁

（江苏省盐城技师学院 江苏 盐城 224000）

0 引言

近年来各企业在日常运营管理的过程当中，逐渐朝着产业一体化的方向发展，如果某一个环节出现故障问题，那么产业发展的问题就会受到直接影响，轻则需要停止生产环节，重则有可能带来经济损失和人员的伤亡问题。智能点检传感器是在科学技术快速发展的背景下，出现的一种新型故障诊断系统，它可以对电机运行期间产生的故障问题进行及时分析反馈，并通知工作人员解决[1]。对电机系统的运行而言，在早期进行设备的诊断工作是进行必要的早期发现，早期解决，才可以整体降低危险发生的程度。

1 智能点检传感器的应用分析

系统运行期间往往会存在各种各样的信息，运行的常规数据信息和系统故障信息等等，而传感器的存在就是对系统运行期间产生的一系列信息进行收集，它不会对整个系统的运行性能产生直接的影响，所以人们对传感器故障诊断研究的内容相对较少。但是如果传感器的运行效果未能达到相关的指标，或者传感器在运行期间很容易受外界因素的干扰，那么整个电机系统的运行效果会大打折扣。早在 2016年ABB就已经在汉诺威展上推出高科技传感器，该传感器是电机智能传感器。它的出现受到了全球工业领域的广泛关注，因为这种新型的传感器颠覆了传统的理念，同时创新理念也得到了广泛的认可。2017年6月，ABB用于中国杭州ABB电力以及自动化客户群体当中，经过一段时间的实践研究之后，逐渐推向中国市场。

2 智能传感器的构成

2.1 传感器部分

传感器是指用物理效应、化学效应和生物效应等特点，按照一定的规律、转化成符合需要输出量，能够感受到特定物理量的器件，主要包含传感器及其数据转换功能的部分。常见的传感器包括电磁传感器、应变感应器、压电晶体感应器和最常见的MEMS感应器。MEMS感应器主要用于低端应用，可以替代传统的感应器，同时在高端的应用中，MEMS传感器也有着一定的用处，但与低端应用相比，有一定的不同。

2.2 嵌入式系统

嵌入式系统（Embedded System）通常是指综合了计算机软硬件、集成电路技术和电子应用技术为一体的复杂技术，能够执行特定任务的系统。这是一种为特定任务而设计的专用计算机系统体系，能够完成智能传感器中数据采集、控制、数据处理、分析、预警、数据存储、数据通信和自学习等多种功能，也就是常说的智能传感器的大脑。

2.3 通信部分

通信部分主要是利用智能传感器进行外部监测，获取有效的数据传输到外部的过程。主要包括有线通信和无线通信两种形式。无线通信中的传感器网络技术有着成本低、功效、低功能、多种类齐全的特点，在当今社会广泛应用。

2.4 供电系统

智能传感器工作的动力来源于供电系统，只有少数无线传感器不具备这种功能。无线智能传感器一般为电池提供电量保证，传感器能够在不换电池的情况下长期工作，并且要求能够工作2～10年，电池的体积往往占到无线智能传感器的一半以上，所以当今应用中最应当做的就是降低待机功耗，提高电源转化效率。

3 应用特点

将这种类型的分析算法融入监测系统、数据采集器中可以提高对原始数据的分析效率，同时也可以进行滤波清洗的预处理工作。与其他类型的传统传感器相比，智能点检传感器可以更好地对故障的内容进行分析，并实现故障的预警报警效果。高性能的4G无线网络设备一旦发生故障之后，系统就会将设备状态的信息实时上传到云端平台[2]。相关负责管理人员就可以在云端平台获取到数据并展示和进行故障诊断。在预测性维修理念的背景下，各个设备可以24小时对设备进行状态监测、故障诊断寿命预测以及维修决策的支持，除此之外，维修活动的开展也需要以预测性维修数据作为基础。这种维修管理方式可以有效避免维修不足的现象，同时也可以避免过度维修现象的出现，属于一种新兴的维修方式。

4 研究与探索

4.1 早期发布产品的功能性和兼容性

各类类型的产品在早期进入外形尺寸有两种不同的类型，一种是140 mm～499 mm，另一种是160 mm～450 mm。它适用于两种不同类型的电机，分别是直接启动联网的电机以及连续负荷标准柱体上热进行的异步电机。它检测的内容比较多，包括表面的温度、轴承的状态、整体的振动等。传感器和互联网之间存在自动化通信的渠道，可以很好地提高数据收集的效率。

4.2 社会和经济效益分析

对于大多数传统企业来说，智能点检传感器不仅实现了智能化升级，还建立了核心设备的在线监测与维护管理系统,实时监测设备状态，实现了大数据的核心价值。同时也降低了能源的浪费，企业的运营效率得到明显提升，建立基于大数据智能化的设备在线监测，亦可帮助企业及时掌握核心设备状态，做好设备的计划检修工作，利于提升企业的竞争力。

4.3 热点及工作流程

传感器安装在电机的散热筋外壳上，通过手机App或无线网搜集传感器的数据，数据在ABB平台云端安全服务器进行快速分析，结果可立即显示在手机App里及电脑网页上。

4.4 实际应用效果

珠海发电厂是中外合作的大型火力发电厂，位于珠海市金湾区南水镇临港工业区，作为粤电集团旗下兴建的大型发电公司，厂区占地面积达到了115万m2。珠海电厂也是国家九五计划的重点项目，2000年4月3日第一组机组投入商业运行，第二台机组则于2001年2月5日投入商业运行。

现场旋转机械设备在百台以上，尤其以电机为主，设备容易发生故障，产生巨大的损耗，综合成本较高，对人员的巡检难度要求也较高。珠海发电厂必须依靠先进的管理理念和优秀的技术力量，为智能化管理及系统设备、智能化监测管理提供基础帮助。ABB在2017年12月安装了一台ABB电机智能监测装置，给珠海电厂提供了一定的支持，通过实际的运行和数据对比，取得了珠海电厂的认可。

珠海电厂脱硫段14台电机智能监测装置给电机运行和数据的健康提供定期的监测数值，精准确定，就像给电机带了一块智能腕表，随时提供监测一样。能够实现数据智能化的传输，便捷了传输到云端服务器的过程，经过专业化的数据分析，将结果推送到智能手机终端或者专享平台进行综合分析对比。这种智能监测装置反馈出来的信息与专用检测设备仪器检测出来的数据几乎相同，差异不大。信息反馈的数据与计划性的停机对设备进行检查维修时出现的问题与智能监测装置是一样的。

在实际应用中，发现问题提醒及时计划新的停机处理：10月9—15日，脱硫段2-1*/2-3*氧化风机电机轴承摩擦振动较大、电机不对中；现场检修人员及时计划停电和检测装置给出警告信号，对于检测、维修维护、润滑调整和加油状态都有着一定的帮助，便于恢复正常。

5 发展趋势

目前如何提高设备的可利用率，控制设备故障的发生概率是各生产企业在产品生产工作中必须解决的问题。智能点检传感器属于智能化监控技术的一种类型，它需要以先进无线传输技术作为基础，属于在线振动监测系统的一种类型，可以对多个机组和多种类型的设备进行集中监测，与此同时，它还可以对设备运行期间有可能发生故障的位置进行重点关注，同时及时播报与故障相关的数据，从而达到预警和报警的效果[3]。在未来很长一段时间内，监测技术将会朝着智能化的方向发展，这也是未来监测技术的重点研究内容。

综上所述，智能点检传感器在电机上的具体应用，可以整体提高电气系统故障的发生概率，同时也可以提高电气系统管理的智能化。智能化监测技术涉及云计算、大数据、物联网等技术，随着这些技术的发展，智能化监测技术的未来会更加光明，除了要关注新技术外，还应夯实技术基础，以此提高获取传感器数据的可靠性。