1、lora組網的RAEM2監測系統
lora通訊方式組網,具有低功耗、遠距離,能穿透建筑物,信號覆蓋范圍廣的優勢,通常用于部署大規模、分散的傳感器網絡。
lora通訊組網實現低功耗遠距離傳輸
原理:
RAEM2通過lora通訊方式組網,信號傳輸到邊緣計算網關RK3588進行邊緣計算,或直接通過lora網關透傳到各類云平臺,實現遠程數據監測和參數遠程配置。
注:可定制其他的通訊方式,如WiFi,Zigbee,網口,USB3.0等。
lora組網RAEM2監測系統組成: RAEM2采集器、RK3588邊緣計算網關、云平臺、藍牙巡檢APP。
過程可視化
365天在線監測,物聯網遠程操作使用,結合機器學習算法實時分析處理,滿足快速響應的需求,提高數據處理效率,手機藍牙巡檢APP實現巡檢。
自動給出檢測監測診斷結果
在線和歷史數據屏幕顯示
AI機器學習算法高效處理數據
對廠區閥門泄露、跑冒滴點、轉動設備(電動機,軸承等)的磨損、潤滑狀態進行可視化監測
快速部署安裝
非侵入設計,無需布線和電源,實現設備快速部署安裝
①RAEM2內置聲發射傳感器版本
將RAEM2采集器底部涂上耦合劑,直接安裝在被測物表面,轉動設備安裝在軸承的固定位置(軸承座),確保底部與打磨掉漆后的被測物表面耦合良好,邊緣計算網關RK3588放置在安裝現場指定位置的設備安放箱。
②RAEM2外置聲發射傳感器版本
傳感器底部涂耦合劑后安裝在被測物表面,轉動設備安裝在軸承的固定位置(軸承座),耦合劑采用真空脂,利用磁夾具輔助安裝,確保傳感器與被測面耦合良好;傳感器輸出端接入同軸電纜(具體長度根據現場確定),按照現場安裝要求,通過線管或線槽,走線至指定RAEM2采集器安裝位置,RAEM2采集器、邊緣計算網關RK3588布置在安放箱內。
應用范圍
廠區閥門泄漏監測、跑冒滴漏點監測(難于或不能接近環境下的檢測同樣適用如高低溫、核輻射、易燃、易爆極毒等環境),轉動設備(電動機,軸承等)的磨損、潤滑狀態監測。
2、軟硬件介紹
硬件介紹
RAEM2是一款一體化狀態監測系統,將聲發射傳感器、電池、數據采集模塊和通信模塊內置在一個小型鋁合金圓柱體外殼中,其底部內置有磁鐵,可以磁吸在鐵磁性材料物體表面,時間觸發采集,RAEM2按照休眠時間自動喚醒采集數據,不依賴電腦具有高可靠性,適用于長期連續無人值守的狀態監測,具備藍牙短距離巡檢功能,物聯網云平臺用于遠程數據監控和參數配置。
RAEM2內置傳感器版本實物圖
RAEM2外置傳感器版本實物圖
RK3588邊緣計算網關
Lora版本RAEM2搭載RK3588邊緣計算網關,通過內置的人工智能算法,可以在本地執行機器學習算法,減輕云端服務器的壓力,提高數據處理效率?,通過智能網關的連接,實現高效協同工作的廣泛互聯互通。
智能邊緣計算網關具備AI功能,包括:AI參數模式識別、AI波形模式識別、AI網格定位識別。網格定位需要配套M1-6等有高精度同步時鐘的采集器。
硬件技術參數表
通道組合 | 單通道信號輸入 |
采集方式 | 連續采集模式、間隔采集模式、定時采集模式(注:Lora版本只有間隔采集模式) |
輸入頻率 | 10KHz-400KHz |
采樣精度 | 16位 |
采樣率 | 可選200k/s,500k/s,1000k/s,2000k/s |
系統噪聲(幅度) | 內置傳感器優于40dB,外置傳感器優于30dB |
傳感器 | 150KHz(60KHz-400KHz)/40KHz(15KHz-70kHz)可選 |
前置放大器供電輸出 | 28V40dB/12V34dB/5V26dB |
數字濾波器 | 128階,0kKz-1000kHz任意可調(濾波范圍與采樣率有關,最大為采樣率的1/2 |
數據輸出 | 參數(幅度,RMS,功率,ASL)、波形(注:Lora版本暫不支持發波形數據) |
通訊方式 | 4G/LoRa,RS485(注:可定制其他的通訊方式,如WiFi,Zigbee,網口,USB3.0等) |
4G支持頻段 |
LTE-FDD:B1/B3/B5/B8 LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41 |
手機巡檢 | 藍牙 |
藍牙最遠通訊距離范圍(米) | 無遮擋物區域內最遠13.0m |
使用溫度 | -20℃~+60℃ |
供電方式 |
多種方式可選: 1、 外部8.4VDC供電 2、 內置充電電池([email protected]) 3、 內置低自放電率的鋰亞電池([email protected],不可充電) |
充電電壓 | 8.4V |
防護等級 | IP65 |
采樣長度(us) |
2000Ksps:500us~15000us 1000Ksps: 1000us~30000us 500Ksps:2000~60000us 200Ksps:5000~150000us |
觸發方式 | 時間觸發 |
動態范圍 | 內置傳感器60dB,外置傳感器70dB |
最大信號 | 100dB |
定時采集休眠時間精度 | ±1min (注:Lora版本:3min) |
定時采集模式電池壽命 | 每天喚醒1次,每次1秒鐘的情況下最大可工作:理論下3年(使用使用7000mAh鋰亞電池)、理論下1年(使用3000mAh充電電池) |
連續采集模式電池壽命 | 15h(使用充電電池)、24h(使用鋰亞電池) |
尺寸 |
直徑φ60mm,高度105mm(含150k傳感器不含天線);高度117mm(含40k傳感器不含天線) 外置傳感器:直徑φ60mm,高度105mm(不含天線) |
重量(含電池、磁鐵、天線) | <500g |
備注:Lora網關參數信息僅供Lora版本RAEM2聲發射系統參考 | |
Lora網關理論最大連接RAEM2設備數量 | 200臺 |
Lora網關最遠通訊距離 | 空曠無遮擋的海平面最遠10km |
Lora網關入網方式 | 有線以太網、wifi、4G |
Lora網關工作頻率 | EU433、CN470-510、 CN779-787、 EU863-870、 US902-928、 AU915-928、AS923、 KR920-923 |
電源輸入 | 支持9~15V寬電壓直流電源輸入 |
工作溫度 | -20℃~70℃ |
工作濕度 | 0%~95%(不結露) |
尺寸 | 157*125*28mm(不含接口和外置天線) |
藍牙巡檢APP軟件
遠程配置:參數在線設置、遠程控制設備啟停、定時參數配置。(注:采樣間隔最小200ms)
實時/歷史參數、波形數據顯示。參數:可選幅度、平均信號電平、功率、RMS。(注:Lora版本暫不支持發波形數據)
云平臺選擇
清誠物聯網云平臺、阿里云平臺、亞馬遜云平臺等,可根據客戶具體需求具體定制,如客戶的私有云平臺。
清誠云
用戶登錄清誠云,可實時查看設備狀態信息,實時/歷史數據,參數遠程配置,評級判據設置,評級結果顯示,告警場景設置,告警推送聯系方式添加,有郵箱和短信報警推送。
遠程配置:包括參數配置(如采樣速率、采樣長度、采樣次數、采樣間隔)、濾波配置、定時配置等,遠程實現固件升級,免人工現場維護。
遠程查看實時/歷史數據:實時查看監測數據,可對任意時間段的歷史數據進行調閱查詢。
AE特征參數:幅度、平均信號電平、功率、RMS。
注:數據可以根據用戶要求上傳到用戶指定的私有云平臺。
數據下載:數據格式為CSV格式或我司的參數文件或波形文件(.PRA和.AED)格式。
3、解決方案
1、廠區閥門泄漏、跑冒滴漏點監測
化工廠區內存在大量的輸送管道,常伴隨著高溫高壓,原料、中間產物、成品在輸送過程中容易發生液體跑冒滴漏,氣體無組織泄露,存在著人員中毒和漏爆的風險。
原理:
閥門管道在長期使用的過程中,由于閥門密封體損壞、閥門密封槽堵塞和閥門部件老化、閥門管道缺乏定期維護和維修,導致出現閥門管道出現泄漏現象,隨著閥門裂紋進一步擴展,密封面裂口增大,氣體或液體在裂口處因壓力差噴射而出形成紊流,紊流中的介質與介質密封表面產生沖擊和摩擦產生連續型信號。
RAEM2聲發射系統接收、分析閥門管道泄漏過程中產生的聲波信號,判斷閥門泄漏狀況,通過Lora組網,傳輸到RK3588主機進行邊緣計算或直接通過lora網關透傳到各類云平臺實時遠程監測閥門狀態。
注:可定制其他的通訊方式,如WiFi,Zigbee,網口,USB3.0等。
2、廠區轉動設備(電動機,軸承等)的磨損、潤滑狀態監測
原理:
當軸承發生磨損,潤滑劑污染劣化等故障時,隨著軸承的旋轉,軸承內的滾動體與內外圈相互碰撞時產生的聲波信號,參數中的有效電壓(RMS)或能量出現不規則和高峰值的特點,RAEM2聲發射系統接收、分析轉動設備在運行過程中產生的聲波信號,判斷轉動設備的潤滑情況,通過Lora組網,傳輸到邊緣計算網關RK3588進行邊緣計算或直接通過lora網關透傳到各類云平臺實時遠程監測閥門狀態。
注:可定制其他的通訊方式,如WiFi,Zigbee,網口,USB3.0等。
4、配置清單
lora組網RAEM2監測系統配置清單
序號 | 名稱 | 詳細信息 | 價格 |
1 | RAEM2采集器 | 分析處理傳感器采集的聲波信號 | |
2 | 傳感器 | 150KHz(60KHz-400KHz)/40KHz(15KHz-70kHz)可選 | |
3 | RK3588邊緣計算網關 | 數據接收和轉發,執行機器學習算法,減輕云端服務器的壓力,提高數據處理效率? | |
4 | 藍牙巡檢APP | 實現巡檢、點檢功能 | |
5 | 清誠云平臺 | 實時遠程監測可視化平臺 |
審核編輯 黃宇
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