大型港口机械智能在线监测系统的研究应用.pdf
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1、 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年10月下 113大型港口机械智能在线监测系统的研究应用刘文全大连港机械有限公司辽宁 大连 116113摘 要 伴随着港口事业的稳步发展,大部分港口都建立了智能在线监测系统,该系统兼具状态监测、故障预警与识别等功能,对提高港口机械设备的可靠性具有重要意义。因为智能在线监测系统具有技术集成性特点,其设计难度大,相关人员需尤其注重其总体结构,合理配备软硬件设施。基于此,文章着重分析了大型港口机械在线监测系统的应用要点,以期指导实际工作。关键词 大型港口;机械设备;智能在线监测系统Research and Appl
2、ication of Intelligent Online Monitoring System for Large Port MachineryLiu Wen-quanDalian Port Machinery Co.,Ltd.,Dalian 116113,Liaoning Province,ChinaAbstract With the steady development of the port industry,most ports have established intelligent online monitoring system.This system has functions
3、 such as status monitoring and fault warning and identification,which is of great significance for improving the reliability of port mechanical equipment.Due to the technical integration characteristics of intelligent online monitoring systems,their design is difficult,and relevant personnel need to
4、 pay special attention to their overall structure and reasonably equip software and hardware facilities.Based on this condition,this paper focuses on analyzing the application points of online monitoring systems for large port machinery,so as to guide practical work.Key words large port;mechanical e
5、quipment;intelligent online monitoring system引言当前各大港口都配备了各种专业化机械设备,每种设备各有其功能和使用特点,不同机械设备的相互配合促进了港口工作的顺利实施。但机械设备运行中可能因人为、环境等因素而导致故障,易诱发重大事故。为降低港口机械故障率,相关人员需采用物联网、人工智能等新技术构建在线监测系统,通过实时监测与控制发现设备的异常,做到设备问题的早发现和早处理。1 港口机械设备在监测维护上的问题大型港口的运行中对机械设备的依赖性较大,但由于机械设备运行的固有特点,必须将设备监测与维护作为常态化工作。原先的技术相对落后,大型港口内针对机械设
6、备的监测与维护大部分停留在人工工作上,主要为日常检测、事后维修模式,难以准确评估机械设备的运行状态与使用情况。结合港口机械设备的监测维护工作,主要存在以下问题:监测人员的专业能力参差不齐,缺乏技术人才,无法利用现代信息技术构建智能化监测新模式,难以准确评估各种机械的运行状态、故障情况。现场通信不佳,未配备各种先进的通信设施,后台支持不够,监测和维护中的数据传输有延迟,影响了设备监测、维护的实时性。故障诊断技术相对落后,主要为简易诊断和精密诊断,前者通过配备便携式测振仪、轴承检测仪等专业仪器,或者通过人为目测、耳听、手摸来收集机械运行的相关情况,依据所掌握的信息判定机械是否存在异常情况1。依据实
7、际的检测情况,简易诊断的局限性较大,机械清洁度必须达到相应规定,检测过程中的危险性较大,极易出现错误判断,或者漏判,诊断结果不具有实时性。精密诊断参考经验诊断结果,利用在线精密仪器来判定,能减小人为因素对检测结果的干扰。2 大型港口机械智能在线监测系统的应用要点大型港口的智能在线监测系统要发挥其作用,在前期的设计中需给这一系统设置总体框架,包含边缘层、平台层和应用层。边缘层位于底层,在机械设备工作期间负责采集设备的各种运行数据,再通过其中所配备的边缘计算设备处理采集的各类数据,将处理数据再上传到控制中心。在线监测系统中的平台层相当于人体的神经中枢,其能依据各种工况下的数据处理需求完成应用场景的
8、数字化建模2。以异构数据不同层级之间的逻辑关联作为前提,引入机器学习、深度学习等智能技术,寻找内在函数之间的映射关系,达到数据一体化分析目标,从 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化114 科学与信息化2023年10月下海量数据中提取出更有价值的内容。在得到了关于机械设备检修维护的知识图谱后,应用层能就前期工作、数据情况等确定设备检修维护方案,或者制定合理化建议。港口运行期间为发挥在线监测系统的功能优势,有关人员需分析各类设备的运行特点,为机械设备配备专业化监测装置,如起重机电机驱动轴附近应合理安装振动、温度传感器。一旦设备进入运行装置,这些传感器能自动采集机械的运
9、行状态、参数等数据,并预处理、分析数据,以无线传输方式将数据上传至监测云平台。由于平台内包含人工智能技术,其智能化模块能自动监测设备运行状态,将采集数据与正常数据相对比,发现设备运行异常,并安排专人进行检修与维护。2.1 数据采集及传输智能在线监测系统中数据采集和传输为关键功能,由专业装置采集转动轴的振动信息,经由信息处理即可获取起重电机、车轮、滑轮等部件的运行状态。智能在线监测系统的数据传输模块包含以下两部分:由单位监测区域的传感器节点组合成的子网;传感器将数字信号传输给监测子站后,依据相应协议传输回监控中心的信号线路,为骨干网。在系统运行期间,子网中的数据在传输中可用有线和无线传输两种模式
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