无线技术彻底改变了状态监测

多年来，工业界一直使用状态监测技术来优化维护和生产，通过避免计划外停机来提高整体生产力。使用的主要参数是振动，因为它与旋转机械的状况及其诊断价值直接相关。

用于数据收集的仪器通常是用于手动/走动程序的便携式数据收集器，或者是永久安装的自动收集和存储数据的在线系统。后者的使用已经很成熟，尤其是在对生产至关重要的机器中。但是，要更广泛地采用，仍然存在许多障碍，包括：

• 安装成本高，尤其是在危险区域；
• 在某些工厂平衡机器上建立永久性系统的理由不充分；并且，
• 无法进行固定布线的横动/移动机器。

无线技术的优势
SKF 利用无线技术克服了这些障碍，并促进了过去不切实际的应用，例如用于故障排除和远程监控的临时安装。

无线技术消除了对通信硬连线的需要，并显着减少了传感器电缆长度。优势包括降低安装成本、移动性/便携性、不受限制的操作、便利性和可靠性。

无线振动监测面临的挑战
振动监测对无线设备、网络和相关组件提出了独特的要求。由于需要通过无线链路发送相对大量的数据，因此需要高带宽。此外，良好的动态范围、低噪声水平和更高级别的处理能力，以及在正确时间捕获数据的能力也是关键要求。需要提供车载电源的电池供电设备必须满足客户对长使用寿命的需求。设备和传感器以及无线网络组件还必须应对工业环境中常见的条件，例如接触水、高温、电气干扰、危险区域分类、障碍物、物理位置和距离。无线安全是必须的。

无线技术的现状
有许多可用的无线技术。目前，最适合状态监测应用的是 802.11 b/g（通常称为 Wi-Fi）。这与用于膝上型计算机和无线办公 LAN 的技术相同。它还在工业应用中越来越多地用于监控和某些特定的自动化功能。它能够满足状态监测的技术需求（例如高带宽），并且作为一种基础设施选择，在网络安全、IT 部门熟知的标准实施、多用途和成本效益方面具有多项优势。功耗适中，在典型的状态监测实现中，电池可持续使用一到两年。

SKF 解决方案
SKF 无线监控系统是独立的，由电池供电，并采用 Wi-Fi 技术。它可以监测四个振动通道和四个过程输入 (4-20 mA) 以及一个转速计输入。无线系统通常被编程为根据固定的时间间隔唤醒并进行测量，或者可以通过可编程逻辑控制器或 PLC 按需从外部激活。该系统使用标准加速度计，包括那些也有温度输出的加速度计。它执行标准振动测量以及 SKF 加速度包络并存储动态数据（FFT 和/或时间）以进行诊断。来自无线系统的数据与来自其他 SKF 便携式或在线监控设备的数据一起在 SKF @ptitude 软件中存储和分析。

案例研究：避免灾难性轴承故障
SKF 无线系统非常适合造纸厂客户，他们使用它成功避免了灾难性轴承故障。根据以往的经验，类似故障的成本估计为数十万美元。在使用手持式分析仪进行例行检查时，客户发现损坏始于造纸机压榨部三圈轴承的内圈滚道。计划中的停止将在几周内发生，但不确定轴承是否能够持续到那时。安装了无线监控系统（图 2）以提供 24 小时监控并向机器操作员显示数据。无线系统的主要优点是安装简便、速度快，数据采集和显示自动化。

数据显示使操作员能够每小时监测轴承的劣化情况。结果数据（图 3）显示轴承状况很严重，促使我们决定不等待预定的停机时间，而是尽快更换轧辊。随后的检查证实轴承严重损坏，直到预定的停机时间才会持续（图 4）。因此，除了避免延长停机时间外，还避免了对辊壳和液压梁的严重损坏。

案例研究：针对独特问题的创新解决方案
在一个主要的零售配送中心，堆垛机是关键设备之一。这台机器本质上是一个在轨道上运行的机器人起重机，可自动处理进出高容量/高效率存储位置的库存。客户遇到的问题之一是堆垛机轨道的老化（图 5），在操作过程中有时会听到很大的噪音就证明了这一点。由于整个组件在轨道上移动，无法固定布线，因此安装了 SKF 无线监控系统以识别轨道上磨损的特定位置。为此，该系统被设置为在起重机穿过轨道长度时收集振动数据。由此产生的时间信号尖峰（图 6）与起重机在轨道上的位置相关联，以查明关注的区域。

作为测试的结果，磨损的部分得到了修复，而不是替代方案——完全更换履带。后续测试确认修复成功。

结论
WiFi/802.11 b/g 从技术和成本的角度来看都是一种实用的解决方案，其应用有望迅速扩大。无线技术是状态监测系统的重要推动因素，可以克服成本、实用性和移动性等实施障碍。 SKF 将继续走在创新和可靠的无线监控技术的最前沿，并在新的和传统的应用中使客户受益。