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文檔簡(jiǎn)介
35.240.50CCS
L67登記號(hào):51310000501782151B T/SIOT
旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康度遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)
功能與架構(gòu)
platform
of
rotating
-Function
上
海
市
物
聯(lián)
網(wǎng)
行
業(yè)
協(xié)
會(huì) 發(fā)
布T/SIOT
024-2021 前言
.................................................................................
II引言
................................................................................
III1
...............................................................................
12 規(guī)范性引用文件
.....................................................................
13 術(shù)語(yǔ)和定義
.........................................................................
14 縮略語(yǔ)
.............................................................................
15 平臺(tái)架構(gòu)
...........................................................................
26 感知層
.............................................................................
26.1
概述
...........................................................................
26.2
傳感數(shù)據(jù)
.......................................................................
36.3
交互數(shù)據(jù)
.......................................................................
36.4
工控?cái)?shù)據(jù)
.......................................................................
37 網(wǎng)絡(luò)層
.............................................................................
37.1 概述
...........................................................................
37.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸
.......................................................................
37.3 邊緣網(wǎng)關(guān)
.......................................................................
38 平臺(tái)層
.............................................................................
38.1 概述
...........................................................................
38.2 云計(jì)算
.........................................................................
38.3 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
.....................................................................
49 應(yīng)用層
.............................................................................
49.1
概述
...........................................................................
49.2
設(shè)備應(yīng)用
.......................................................................
49.3
健康應(yīng)用
.......................................................................
49.4
數(shù)據(jù)應(yīng)用
.......................................................................
59.5
移動(dòng)應(yīng)用
.......................................................................
59.6
集成應(yīng)用
.......................................................................
69.7
用戶交互
.......................................................................
6參考文獻(xiàn)
..............................................................................
7T/SIOT
024-2021 本文件按照GB/T
—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海市物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。上海形拓科技有限公司。技有限公司、上海安偌電子科技有限公司、上海形拓科技有限公司。IIT/SIOT
024-2021 旋轉(zhuǎn)設(shè)備大量存在于工業(yè)領(lǐng)域,如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、離心機(jī)、齒輪箱、渦輪、輸送帶、是各行業(yè)的普遍性需求。APP度遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)。從而大幅降低設(shè)備和生產(chǎn)事故發(fā)生的概率,保障設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)、穩(wěn)、優(yōu)運(yùn)行。期的健康管理,降低生產(chǎn)成本,優(yōu)化資源配置。IIIT/SIOT
024-2021
1 范圍系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、安裝實(shí)施時(shí)的參考依據(jù)。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T
機(jī)械振動(dòng)
在非旋轉(zhuǎn)部件上測(cè)量評(píng)價(jià)機(jī)器的振動(dòng)GB/T
信息技術(shù)
云計(jì)算
概覽與詞匯GB/T
物聯(lián)網(wǎng)
術(shù)語(yǔ)3 術(shù)語(yǔ)和定義GB/T
、GB/T
33745-2017、GB/T
界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1旋轉(zhuǎn)設(shè)備
rotating
equipment具有旋轉(zhuǎn)部件且主要依靠旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成特定功能的工業(yè)設(shè)備。3.2健康度
health
衡量設(shè)備健康程度的量化指標(biāo),通常以0
~
%百分比來(lái)表示。3.3遠(yuǎn)程運(yùn)維
and
maintenance通過(guò)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)非本地的設(shè)備運(yùn)維管理功能。4 縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。AI:人工智能(
Intelligence)API:
應(yīng)用程序接口(
Interface)APP:手機(jī)應(yīng)用軟件(
Application)DCS:分布式控制系統(tǒng)(
Control
)iOS:蘋果手機(jī)操作系統(tǒng)(Iphone
Operate
System)ISO:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(
Organization)IT:信息技術(shù)(InformationTechnology)MIS:管理信息系統(tǒng)(Management
Information
)T/SIOT
024-2021PC:個(gè)人計(jì)算機(jī)(
Computer)PLC:可編程邏輯控制器(Programmable
Logic
Controller)REST:表現(xiàn)層狀態(tài)轉(zhuǎn)化(Representational
State
Transfer)SCADA:監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(
And
Data
Acquisition)5 平臺(tái)架構(gòu)旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康度遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范疇,宜采用物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的層次架構(gòu),如圖1所示,自下而上依次為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。定、安全的“數(shù)據(jù)傳輸”;平臺(tái)層即物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái),是執(zhí)行各種運(yùn)算處理的
應(yīng)用層是針對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康管理場(chǎng)景的各種專業(yè)應(yīng)用,為用戶提供“數(shù)據(jù)消費(fèi)”服務(wù)。圖1 旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康度遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)架構(gòu)6 感知層6.1 概述T/SIOT
024-2021感知層是采集信息的基礎(chǔ)層,負(fù)責(zé)獲取旋轉(zhuǎn)設(shè)備的健康參數(shù)。主要參數(shù)是三軸振動(dòng)值、振動(dòng)頻率、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、負(fù)載率、功率等,數(shù)據(jù)來(lái)源包括傳感數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)、工控?cái)?shù)據(jù)等。6.2 傳感數(shù)據(jù)參數(shù),需要的傳感器類型主要有振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。6.3 交互數(shù)據(jù)用戶交互行為產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù),如手持式巡檢儀獲取的數(shù)據(jù)、用戶錄入的設(shè)備參數(shù)等信息。6.4 工控?cái)?shù)據(jù)DCS、SCADA程、負(fù)載率、效率、電流、功率等數(shù)據(jù)。7 網(wǎng)絡(luò)層7.1 概述網(wǎng)絡(luò)層是進(jìn)行信息交換和傳遞的數(shù)據(jù)通路,由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)等組成,承載數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。7.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸包括無(wú)線傳輸和有線傳輸兩種方式,物聯(lián)網(wǎng)以無(wú)線傳輸為主要應(yīng)用形式,包括短距傳輸、通信組網(wǎng)。7.3 邊緣網(wǎng)關(guān)的實(shí)體設(shè)備為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)(也稱邊緣網(wǎng)關(guān)),要求如下:a)
宜采用工業(yè)級(jí)嵌入式硬件設(shè)備,保證高可靠性;b)
宜采用
Linux
操作系統(tǒng),保證不易被攻擊;c)
由邊緣網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一負(fù)責(zé)采集感知層所有的數(shù)據(jù),形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)池,數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一致性轉(zhuǎn)換處理后再向平臺(tái)層流轉(zhuǎn)。從而隔斷邊緣網(wǎng)關(guān)南北側(cè)的直接通信,等同感知層和平臺(tái)層之間存在一道網(wǎng)閘;d)
融合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全等邊緣計(jì)算的核心能力,支持云邊協(xié)同的工作模式。8 平臺(tái)層8.1 概述IT平臺(tái)層既具有云計(jì)算的通用能力,也包含具有物聯(lián)網(wǎng)特性的服務(wù)。8.2 云計(jì)算T/SIOT
024-2021云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)基石,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)云計(jì)算具有強(qiáng)烈的依賴性。云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、IT配等技術(shù)先進(jìn)性。云計(jì)算的基礎(chǔ)支撐使得物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。8.3 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)速開發(fā)與部署。包含如下主要功能模塊:a)
數(shù)字模型:旋轉(zhuǎn)設(shè)備的數(shù)字建模,定義了設(shè)備的數(shù)字化描述;b)
數(shù)據(jù)解析:方便快速的解析各種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議數(shù)據(jù),并能兼容特殊非標(biāo)協(xié)議;c)
規(guī)則引擎:對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)的工具。通過(guò)攝取旋轉(zhuǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),按預(yù)設(shè)規(guī)則的邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理演算,并根據(jù)推理結(jié)果執(zhí)行自動(dòng)操作或調(diào)用第三方接口履職,實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)規(guī)則的目標(biāo)結(jié)果;d)
時(shí)序數(shù)據(jù):物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基本都是時(shí)序數(shù)據(jù),具有高并發(fā)寫入吞吐、海量數(shù)據(jù)、多維查詢、低成本存儲(chǔ)等特性。宜采用針對(duì)性強(qiáng)的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)處理,不宜使用傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。9 應(yīng)用層9.1 概述應(yīng)用等內(nèi)容。9.2 設(shè)備應(yīng)用9.2.1 設(shè)備接入設(shè)備接入要求如下:a)
應(yīng)具備一站式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入能力,包含設(shè)備創(chuàng)建、設(shè)備身份認(rèn)證和接入安全策略等功能;b)
支持從設(shè)備物模型批量添加測(cè)點(diǎn)并綁定傳感器,數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);c)
支持私有協(xié)議解析和數(shù)據(jù)預(yù)處理等操作。9.2.2 設(shè)備管理系管理等。9.2.3 設(shè)備監(jiān)測(cè)析等基本功能。9.3 健康應(yīng)用9.3.1 健康預(yù)警提升運(yùn)維水平。具體要求如下:T/SIOT
024-2021a)
宜采用傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)(基于決策樹和推理機(jī))和機(jī)器學(xué)習(xí)建模(AI
人工智能)相結(jié)合的健康預(yù)警模式,不同算法相互印證,提高預(yù)警準(zhǔn)確度;b)
支持
ISO
固定閾值預(yù)警、自適應(yīng)閾值預(yù)警、趨勢(shì)預(yù)警、多變量殘差預(yù)警、啟停機(jī)預(yù)警等預(yù)警項(xiàng)目,有效覆蓋旋轉(zhuǎn)設(shè)備的各種異常監(jiān)測(cè);c)
采用流數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)異常監(jiān)測(cè)引擎,對(duì)監(jiān)測(cè)延遲控制在
5
秒內(nèi);d)
預(yù)警信息實(shí)時(shí)推送給用戶,預(yù)警記錄進(jìn)行持久化存儲(chǔ)。9.3.2 健康診斷通過(guò)振動(dòng)分析行業(yè)特定算法,全面精準(zhǔn)的診斷出設(shè)備的健康度。主要功能如下:a)
實(shí)時(shí)捕捉并診斷出典型故障信息,包括但不限于:振動(dòng)偏大、旋轉(zhuǎn)失速、轉(zhuǎn)子不平衡、軸彎曲/轉(zhuǎn)子不對(duì)中、動(dòng)靜摩擦/潤(rùn)滑不良、喘振、共振、底座松動(dòng)、油膜振蕩等;b)
評(píng)估并生成健康度診斷報(bào)告,內(nèi)容包括但不限于:測(cè)點(diǎn)布置圖、振動(dòng)測(cè)點(diǎn)清單、振動(dòng)測(cè)點(diǎn)頻譜圖、振動(dòng)測(cè)點(diǎn)包絡(luò)譜圖、振動(dòng)測(cè)點(diǎn)趨勢(shì)、狀態(tài)測(cè)點(diǎn)清單、狀態(tài)測(cè)點(diǎn)趨勢(shì)、頻譜分析診斷、振動(dòng)狀態(tài)分級(jí)評(píng)估、劣化趨勢(shì)分析、健康度狀態(tài)分級(jí)評(píng)估等;c)
支持診斷和報(bào)警的聯(lián)動(dòng)觸發(fā),故障報(bào)警信息實(shí)時(shí)推送給用戶;d)
積累原始故障樣本庫(kù),利用機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化診斷算法,實(shí)現(xiàn)更高效的診斷流程。9.3.3 健康檔案錄、巡檢記錄、耗材更換記錄等信息。9.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用9.4.1 數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理要求如下:a)
應(yīng)具有完備的數(shù)據(jù)管理工具,能有效覆蓋數(shù)據(jù)預(yù)處理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)同步復(fù)制、數(shù)據(jù)分類和標(biāo)簽管理、數(shù)據(jù)血緣分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等內(nèi)容;b)
對(duì)多種類型的旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,使整體具備良好的擴(kuò)展能力和集成能力。9.4.2 建模分析利用大數(shù)據(jù)領(lǐng)域常用的建模分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)建模和交互式分析,高效便捷的挖掘物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值,提升數(shù)據(jù)洞察能力。9.4.3 效能計(jì)算線和實(shí)際曲線的擬合度,從另一個(gè)數(shù)據(jù)視角發(fā)現(xiàn)設(shè)備健康問(wèn)題。9.5 移動(dòng)應(yīng)用9.5.1 移動(dòng)報(bào)警移動(dòng)報(bào)警要求如下:a)
旋轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)生健康預(yù)警或被診斷出有故障時(shí),應(yīng)自動(dòng)將健康預(yù)警、故障報(bào)警信息通過(guò)
應(yīng)用即時(shí)推送給所有相關(guān)人員,將響應(yīng)時(shí)間降到最低;T/SIOT
024-2021b)
應(yīng)支持通過(guò)手機(jī)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史記錄、短期曲線等輕量級(jí)內(nèi)容,隨時(shí)隨地掌控設(shè)備健康度的最新動(dòng)態(tài)。9.5.
溫馨提示
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