地铁设备智能监测与跟踪方案.docx
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地铁设备智能监测与跟踪方案.docx
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地铁设备智能监测与跟踪方案
轨道交通电气设备
在线智能监测与跟踪系统
概述
KS-7000智能电气设备劣化诊断系统简介02
2.1KS-7000智能电气设备劣化诊断技术原理02
2.2KS-7000智能电气设备劣化诊断系统功能03
2.3KS-7000智能电气设备劣化诊断系统特点03
2.4KS-7000智能电气设备劣化诊断系统组成03
2.5KS-7000智能电气设备劣化诊断系统对电动机的主要检测项目08
2.6KS-7000智能电气设备劣化诊断系统对逆变装置的主要检测项目09
轨道交通作为城市公共交通的关键一环,在城市中生活中扮演着重要角色。
乘坐轨道车辆上下班具有经济环保、时间可控的特点,是许多白领首选的交通工具。
在北京、上海、广州、南京等一些大中城市,政府都把发展轨道交通作为城市交通规划发展的主要方向。
轨道车辆运营的基本要求是安全、准点,车辆自身的安全和正常运行是基本保证,这就要求对车辆做好日常的点检和维护保养。
目前,对车辆的保养一般是走期保养或根据运行公里数保养,这种保养策略应用历史悠久,也是目前大多数设备采用的保养策略。
在设备保养实践中,车辆的状态(老化和劣化情况)变化和时间、运行公里数并不是正比关系。
时间或公里数到了,许多车辆的状态还是好的,并不需要维修保养;时间或公里数没到,车辆也会有故瞳发生。
美国波音公司也发现,在导致设备损坏的众多因素中,使用时间仅占11%,89%的因素与设备的状态、维修有关。
可见,走期保养或根据公里数保养并不是最好的保养策略。
于是人们提出了"状态维修"的概念,即根据设备状态逬行维修保养。
状态维修不但能大幅降低维保成本、节约维保时间、减少资源浪费,同时也能延长设备使用寿命,减少人为故障。
但"状态维修"策略一直没能获得推广应用,究其原因,是由于状态维修的关键技术没有解决,即设备的状态检测技术。
为解决上述问题,上海高谐检测设备有限公司独家引进日本阿泰柯株式会社的技术^设备,提供轨道车辆动力系统(变频器和马达)状态检测解决方案,可彻底解决车辆动力系统的状态检测问题,为状态维修提供有效的状态检测手段。
在目前状态维修尚未成为标准的情况下,也可为走期维修或基于公里数的维修提供有价值的参考,为将来的状态维修积累数据。
二、KS智能电宅设备劣化诊断系统简介
KS-7000智能电气设备劣化诊断系统是在日本阿泰柯株式会社原有的KS-2000A.KS-3000A系列产品基础上,结合轨道交通应用的特点开发的。
KS-7000系统主要应用于轨道车辆的状态检测,为轨道车辆的状态维修提供依据。
对运行中的牵引电动机逬行不间断在线监测,获取设备的状态信息,掌握设备运行状况,并对其逬行系统化的长期管理,从而达到预防设备电气性或机械性突发故障的目的。
2.1KS-7000智能电气设备劣化诊断技术原理
美国诺伯特•维纳博士(Cybernetics)指出,自然界的所有物体、物质,其自身的状态都会通过特走的信息渠道反映出来。
所有的电气设备,无论是变压器、电容器、发电机、电动机、整流器、变频器、逆变器、UPS电源、蓄电池等,都通过一定的方式在释放自己的状态信息。
如果我们能通过一走的工具和手段收集反映电气设备状态的信息,并设法对这些信息进行解析,就能了解电气设备是否在正常状态。
电气设备状态信息的传递方式不是唯一的,不同的信息有不同的检测方法。
常见的如:
振动法、红外法、气体
分析法等。
我们使用的各类电动机,理想状态下,假设其能量的转化能力是100%,此时,全部能呈发生在设备主工作频段,其谐波能呈趋向于0。
当设备发生老化后,设备的各个部件发生能呈损失,对于驱动电气整体而言,具有用能星的转化,参数变化或传输后的能星腳氐;而消耗于克服各个部件能星扌员失的做功星增加。
高次谐波的产生与设备老化及有用能臺的损失存在一一对应的关系。
而谐波能星与设备各部件自振频率及老化程度有关系。
当设备发生均衡老化时,体现为设备发热等老化症状,当某一部件发生大的能星损失时,提示该频率所代表的部件发生故障或者故障征兆。
利用这一原理,日本阿泰柯株式会社社长高博先生经过40多年研究和数十万次的现场采样分析,总结出了ATC-KS驱动电气谐波诊断分析技术。
ATC-KS驱动电气谐波诊断分析技术,利用当代科技,采集并臺化驱动电气发出的电磁波,经过阡T.分析后,与海量数据库比照。
能够直观地反应驱动电气老化以及潜在故障。
能够做到此类设备的早期故障诊断与分析。
KS设备智能劣化诊断器能够系统地诊断,走位各类电机及其一级负载的各类故瞳。
其故障走位和早期诊断达到了极高的猜度。
2.2KS-7000智能电气设备劣化诊断系统功能
1、检测评估逆变器/变频器平滑电容、控制电路、电子元件和运行电路状态和劣化情况;
2、检测评估电机转子、走子、线圈、轴承、动平衡、固走装置状态和劣化、隐患情况;
3、检测评估电机负载联轴节、轴承、齿轮箱状态和运行情况;
4、提前发现逆变器/变频器、电机、负载相关的各类安全隐患并出具详细的分析评估报告;
5、对发现的安全隐患提出具体的维修、整改措施;
6、对逆变器/变频器、电机、负载状态逬行趋势管理,为车辆点检和维保提供依据。
23KS-7000智能电气设备劣化诊断系统特点
Is在线、实时检测,及时发现故障隐患并指导排除;
2、非接触检测r丝毫不会影响原有系统和设备运行;
3、综合检测,同时发现逆变器/变频器、电机、负载相关问题;
4、深度分析,不但检测设备状态,同时分析引起问题的原因;
5、兼容性好,不用对原有设备和系统作任何改动;
6、安装方便,检测传感器可直接固走在原有引线上;
7、趋势管理功能让行车更加安全、可靠,减少突发事故。
2.4KS-7000智能电气设备劣化诊断系统组成
评估、记录和管理,为车辆维护保养提供依据,在出现严重劣化时,系统还会根据设走级别进行预警,以便维护人员及时处理,避免突发故瞳W安全事故。
2.4.1H/W系统组成及作用
H/W系统是KS-7000检测系统的重要组成部分,包括:
谐波传感器、A/D转换器、交换机、服务器、
数据专用、PC监控终端等部分,主要作用是负责电气设备谐波数据的采集,如图2.4.2所示。
上图2.4.2H/W系统基本配置
对于有特殊需求的客户我们还可以开放Internet网络服务器端口,实现双网双服务器配置的H/W系
统,即在原有的LAN网络内,通过管理软件端口设置加入Internet网络服务器r如下图2.4.3H/W系统
基于Internet网络配置。
上图2.4.3H/W系统基于Internet网络配置
2.4.2S/W系统组成及作用
H/W系统在KS-7000电气设备检测系统中主要是对所采集的数据进行管理及输出各类检测报告,包括:
数据管理软件、数据设置软件等部分。
2.43KS-7000智能电气劣化诊断系统检测流程
KS-7000智能电气劣化诊断系统的检测流程如下图2.4.4所示。
检测结果确认
上图2.4.4KS-7000检测流程
2.4.4KS-7000智能电气劣化诊断系统检测数据的存储.查询及备份
KS-7000设备检测系统为了保证检测数据的安全管理,系统的配置均在独立的同一LAN网络内,所
有被检测的设备信息被存储于同一服务器中,通过数据管理软件实现检测:
[的查看、打印、删除等操作。
同时系统还提供f
导入、导出.备份、还原等,方便用户对数据的维护。
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上图2.4.5KS-7000数据监视
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A EG S7N ACJNVBL.S&N eti 上图2.4.6KS-7000数据查询 【查询说明】 r語滿oifllllE-.麹y涉脸題爲。 尸..、畫涉w>幾蛊。 3,Er2涉汹弃Kql舔制。 4,fift^oliFflfflM-印^^耳BJsi®甌B睦。 5,玮甌朮-印9IIS殊甌M。 6,殊甌B睦-印引茹甌浓目S番B睦。 >苗|? 1.测|51-印^i^s崖和砌醐讯一京m。 °°^1®-俳我岡训S耶甌。 1^-弔<爲血惭岳亠劄鸳旦〜昏总⑶科塞_盘 VV-玄{史希①勿一£0直D7/2BaCIO23 斤岡247K07OOO喩蒲DJ>血悔印引1 一占•-XJi 貴偏名;acnnzftWiMiki Rum|中]・「u/...y戲 iwjQw; ...•卩丁•・-||»• 上图2.4.8KS-7000谐波含有率显示2 上图2.4.9KS-7000检测结果显示 上图2.4.10KS-7000检测结果图表 2DIl;10/81200: 00 数据备份 上图2.4.11KS-7000数据备份 【备份说明】 1、备份的类型: 选择备份类型。 全部备份: 对全部时间段的所有项目逬行备份。 部分备份: 选择要备份的项目。 2、指走时间: 选择备份对象的时间段。 全时间段: 备份所有时间段数据。 指定时间段: 选择开始—吉束时间备份。 但是、主要信息所有时间段可以输出。 ①重要信息: 备份每个1 打钩确走。 2测走信息: 测走检测癖以及劣化警报记表时,打钩确认。 3检测报告书: 输出检测报告书用备份时。 4指走备份输出的位置,在详细按钮中可以任意指走。 5开始: 开始备份。 2.5KS-2000A智能电气设备劣化诊断器对电动机的主要检测顷目 1•电动机本体 1.1轴承: 轴承损伤、磨损磨耗、间隙过大、轴承润滑不良、异物附着、润滑油月旨析出碳化等异常; 1.2回转轴 回转轴磨损磨耗、弯曲、龟裂等; 1.3固走装置 基础共振、支架底座松动、导管线管油管固走不良等; 1.4走子线圈 线圈端部松动、匝间及相间绝缘、三相发热及做功不平衡、异物附着等; 1.5电刷及换向器 电火花、接触不良等; 1.6空气隙 气隙不均一、异常振动等; 2.憐部分 2.1联轴器 联轴器异常、同轴度底等; 3.负载部分 3.1—级负轎由及轴承异常等; 4.其他项目 4.1电机功率 电机拖载能力及现负载功率匹配情况; 2.6KS-2000A智能电气设备劣化诊断器对逆变装置的主要检测顷目 1•逆变器本体 1.1IGBT: 逆变元件的性能及老化情况; 1.2运行电路 运行电路性能及老化情况; 1.3控制电路 控制电路性能及老化情况;
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