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带式输送机分布式光纤监测综合解决方案

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方案构成:

· 分布式光纤侦听预警系统     

· 分布式光纤测温预警系统     

· 激光防撕裂监测系统

· AI智慧视觉方案                       

· 声温振一体传感器监测系统

· 系统监控平台

| 方案概述

 

 

随着物联网、自动化控制和人工智能技术的快速发展,分布式光纤监测技术在工业领域应用日益广泛,替代传统人工巡检具有显著优势。

· 核心价值:

1. 替代高危高强度岗位: 有效取代劳动强度大、重复性高(如抄表、测温)或环境恶劣(如有毒气体、高粉尘、高温)岗位,保障人员安全健康。

2. 提升作业精度与标准化: 在表计检测、温度测量、缺陷识别等环节,消除人为误差,确保结果准确可靠,推动标准化作业。

3. 实现数字化实时监控: 通过技术融合,驱动工艺信息化、数字化,实现监测数据“不落地”实时传输,大幅提升信息传递的及时性与准确性。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· 系统架构:分布式光纤监测系统在层级上包括感知层、网络层、应用层。

   - 感知层:包括光纤听诊、智能AI智慧视觉及传感器和视频监控设备构建的联合巡测系统,实现室内外场景全方位巡测。

   - 网络层:光纤听诊、AI智慧视觉及传感器和视频监控数据采用有线或无线等方式实时传输,接入站端AI智慧视觉及传感器主机。

   - 应用层:集控系统包括巡测实时监控、任务管理、历史数据分析、报警管理、历史数据分析(含报表导出及打印)、用户权限管理、操作日志等功能模块。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· 系统拓扑图:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| 分布式光纤侦听预警系统                                                                                                   公里级无源覆盖·光纤既是传输介质,也是传感器

 

 

以分布式光纤声音侦听为感知层技术基础,结合人工智能技术,通过对皮带机托辊及皮带本身的声纹的监测,协同算法模型的持续性优化,以直观图片、声音还原等形式,包括人员管理、监测预警、数据分析、日志分析、报表总结等一系列功能模块,完成皮带机智能监测预测性维护整体解决方案。 该系统主要构成包括分布式光纤声音侦听主机、声音采集光缆、网络光端机、算法分析服务器、显示器、传输光缆、电源线缆以及其他安装附件等组成。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| 分布式光纤测温预警系统                                                                                                                                                                全线适配 精准预警

 

 

利用一根光缆来检测光缆周围温度变化,相当于每一米一个温度传感器,且可以做到秒级响应、精准测温、24小时实时监测;特别适合于长距离多点监测方向。与分布式光纤侦听预警系统协同对皮带机进行7x24h运行状态监测,通过对环境温度进行实时数据收集并进行趋势预测,达成对皮带机运输系统预测性维护,一旦某位置温升超过预设值,立即打开报警位置附近球阀洒水,达到降温防止火灾发生的作用。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​​​​​​​​​· 技术参数:

 

 

 

· 技术优势:

 

 

 

高性能

 

连续分布式测量:可实现多点多事件同时监测,且互不影响。

误报率极低:系统以侦听声音为核心,通过人工智能分析,预警准确率93%以上。

极佳的稳定性:可在风雨、雷电等危险及恶劣环境中使用,经过多轮高低温、交变湿热的环境测试,已确认适应各种恶劣环境。

低成本

 

高度智能,轻松实现无人值守: 系统在检测到异常时可以通过声光报警、短信或APP将报告发送给直接负责人。系统为开放性设计,便于数据管理及现场控制。

低成本:光缆可用普通光缆无需附加其他设备。

施工简单,维护方便:原有光纤接上设备后,简单调试即可投入应用。

安全

 

本征安全可靠: 系统使用的光纤,完全不会产生电火花,光纤中传输的激光脉冲平均功率很低,即使光纤断裂,也不会产生任何危险。

绝缘性好,不受电磁干扰,本质防雷:系统使用的光纤其材质是石英,完全绝缘,不受雷击影响;光纤中传输的激光脉冲的频段远远高于电磁场的频段,不受电磁干扰,因此即使在强电磁场环境下工作也完全不受影响。

· 现场实施:

 

 

 

感知光缆

部署槽钢内侧或其他合适位置,并通过金属卡扣将多条皮带机串联。

DAS设备

安装在机房或井下,通过网络可以在中央控制室监测。

移动端

巡检工程师使用手机远程查看托辊实时健康数据及报警信息

 

· 现场案例:

 

 

 

· PC端及手机端系统:

 

 

 

· 系统平台:

 

 

 

· 方案对比:

 

 

  • 多指标监测报警

    皮带机托辊发生故障是一个时间跨度较长的过程,在不同时间阶段对应的声音频谱信号异常均不相同。同时托辊在发生异常时会以独立的个体作为故障发生单元,因此对于异常托辊的定位和识别尤为重要。因此我们对侦听主机接收到的信号进行多次筛选分析计算,最终获得对应托辊故障位置和模型。

  • 智能诊断

    强大的核心技术

     

    依托上亿级端到端系统的建设优势,面向运营商提供软件定制开发服务

    特征提取

     

    - 皮带机的基础运行特征

    - 故障指向性特征

    - 频域信号的特征分析

    数据归一

     

    - 对数据进行归一化处理,以此达到降噪、筛选的目的,是 PHM 系统中的一个重要步骤。

    异常识别

     

    - 通过已有的好数据,推断出新数据的健康状态及其概率。

    故障分类

     

    - 当设备某位置发生异常时,模式识别算法会调用数据进行深度故障分析,给出发生故障的具体类别。

  • AI健康度状态指标评分

    AI健康度状态指标评分能在诊断算法的基础上结合人工经验诊断设备,对设备实时的健康状态进行评估。使设备诊断更加灵活、准确。当评分低于标准值的时候,会及时反馈给人工专家,进行人工的详细评估,避免误判或者错判的发生。大大提高了诊断的准确性和效率,同时大大的节约了运维成本,改进了传统模式中需要专家在线诊断的低效率。状态评分会同时记录历史数据,方便管理、查看。

  • 分布式温度监测+托辊状态/故障预警,实现主动预警。

    系统将皮带机分布式温度监测系统与分布式托辊运行状态与故障预警系统结合,形成皮带机预测性运维系统并呈现在一个数字孪生界面中。通过直观的界面展示当前皮带机周界环境温度状态及发生显著温度上升趋势时的报警位置,方便监控人员定位及排查风险,有效降低损失。

  • 模块化设计满足个性化需求

    强大的核心技术

     

    依托上亿级端到端系统的建设优势,面向运营商提供软件定制开发服务

    系统内可以自定义系统参数进而达到模块化开发、个性化定制的效果。针对皮带机运输系统整体建立运转模型,在进行高样本量采集自我调整学习后可以达到误报率3%以下的水平。

  • 多维度数据提供全方位实时运行洞察

    系统可以通过不同维度的数据展现整体运输系统的运转状况,包括基站、点位、距离、光路、温度等。通过多维度数据收集分析,可以实时地详细地反映出整体运输系统当前周界环境的状况,结合分布式托辊运行状态与故障预警系统进行整体监测,方便人员实时监控及后续数据分析。