机械真空泵远程故障诊断系统

 系统架构

不同于常见的工业系统，远程故障诊断系统 由现场设备端、中间端和远程客户端三部分组 成。如图 2 所示，该系统的现场设备端 PLC 直接连接 RH 机械真空泵系统，同时添加了工业智能 网关作为中间端。设备现场端通过对 RH 机械真 空泵系统的实时数据进行 PLC 协议解析，中间端 的工业智能网关将 PLC 的数据周期性采集并完 成数据的边缘计算和处理，实现生产设备联网。 最终远程客户端的终端和服务器通过对工业网 管采集数据的进行处理，实现设备远程监控和故 障预警、报警。

本项目用到工业数据智能采集网关进行数 据采集。工业网关是一个集成多种互联网通讯 技术、面向工业领域的设备通讯终端产品。该网 关采用高性能工 业级处理器和工业级无线模 块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，通 过以太网接口连接到 PLC 硬件实现对主流协议 硬件的解析，最终实现对工业现场设备数据的 采集。 通过该工业智能网关采集的数据被放置于 专有的云端数据库中。除一般数据库的特点和用 途外，云端数据库作为面向对象的数据库，主要 储存监控运维系统中所有对象的属性和参数。数 据库对象根据功能被放置于接口层、交换层和监 控层。

系统功能

大型机械真空泵系统采用多泵组，通过分布 式数据采集、集中式在线监测与诊断的方式，实 时监控各机械泵故障劣化趋势，精准定位故障 点、智能化分析故障原因，为设备检修决策提供 依据，系统分为三层设计：

1）数据采集层：包括真空泵的电机频 率、电 机电流、电机功率，泵体振动强度、废气温度、真 空压力、粉尘浓度、废气流量等参数进行实时采 集并打包存储；

 2）网络传输层：将现场存储的数据通过虚拟 专用网络传送到远程的数据分析中心；

 3）应用层：基于物联网的云端数据库服务器 平 台 ，完 成 数 据 的 持 久 化 存 储、管 理（记 录 存 储 采集到的状态数据），通 过 故 障 历 史 库、专 家 库 系统、预测分析模型实现真空泵的故障诊断与 预测。