1前言

近日，国家工信部和应急管理部共同印发了《“工业互联网+安全生产”行动计划（2021-2023年）》的通知，要求通过工业互联网在安全生产中的融合应用，增强工业安全生产的感知、监测、预警、处置和评估能力，加速安全生产从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防、单点防控向全局联防的转变，提升工业生产本质安全水平。

水泥企业电机的运行状态关系到工业企业的安全稳定运行，也是企业管理者关注重点，实施电机状态监测和故障诊断就十分有必要。目前的电机设备的状态诊断技术主要基于机械振动信号，需要在设备的特定位置加装多只高精度的振动传感器，涉及到现场工程改造及停产停机要求，考虑后期维护工作量，经济成本太高。

深圳市双合电气股份有限公司另辟蹊径，自主研发的SHMFEA设备状态监测及故障预警与诊断系统，能在不增加额外传感器和现场施工改造的前提下，从配电室或现场配电柜直接接入电机互感器的二次电流、电压，通过高频采样，配合专家算法系统进行分析进而判断出电机的定子绕组匝间短路、转子断条、轴承及支架等三大类潜在故障并研判其发展趋势，集设备故障预判、故障诊断分析及定位、设备运行状态分析、经济运行分析、能效分析等功能于一体，同时还可以进行谐波、三相不平衡、电压波动等的监测，有效延长设备使用寿命，保证企业生产的安全稳定运行。

2如何为客户提供价值

深圳双合的设备状态监测及故障预警与诊断系统是以工业互联网核心技术为驱动，由安装在现场的智能综合监测装置和安装在后台的智能监测诊断系统软件及其他系统软硬件组成的综合系统平台。系统的配置如下图所示。

系统硬件配置示意图

智能综合监测装置以高速采样的电信号为诊断源，融入专家算法，可在线诊断和识别电机的转子断条故障、定子绕组匝间短路故障、轴承内圈故障、外圈故障、保持架故障等初发性故障，实现故障预警，提前检修，预防事故。装置的装配和接线如下图所示。

装置屏柜式现场配置安装和背部接线图

智能综合监测装置实现就地监测功能，主要包括：

电机监测：电机状态监测及上述的初发性故障诊断趋势监测；

装置端电机监测画面

暂态录波：支持多种启动方式，记录故障全过程变化波形，并提供多种波形分析工具；

电机运行波形记录和分析

电机故障诊断报告：支持故障自动和手动生成诊断报告；

电机故障诊断报告

系统软件通过配置电机设备档案、模型及历史经验库，并根据接收的装置端的数据建立电机设备的状态监测及故障的历史数据库，系统内置多种基于电气特征的旋转设备故障特征诊断算法和分析工具，实现电机设备的故障诊断及预警，当出现初发性故障时，及时在系统软件界面告警并将告警信息传送给相关设备维护管理人员处理。下面是软件部分功能界面图：

系统数据概览电机运行状态实时监视

电机运行状态评估电机故障诊断模型

电机故障特征分析电机运行趋势分析

依托设备状态监测及故障预警与诊断系统平台，深圳双合可以帮助企业实现以下价值：

仅接入电机电源二次侧电压、电流量，大大减少现场施工工作量及复杂性，降低项目投资成本；

实现潜在事故预报警，提醒及时处理以避免事故或隐患的出现，减少生产中断导致
的经济损失。以每年平均两次非正常事故计算，增加直接效益可达数百万产值；

专业判断与报告做出计划检修，一改传统急救式抢修模式，大幅提高工作效率，专业人员使用数量至少减少50%，减少检修人力成本50%。

通过设备的长期在线监测实现设备状态监测及预防性维护，提高设备寿命30%，减
少设备投资及维护检修成本约30%。

合理配置备品备件库存。

3诊断效果反馈

某企业高压供水泵

高压供水泵8月5日上午10:03分，系统客户端显示该水泵电动机故障，并报告故障类型：转子故障，故障程度：轻微，发出提醒运维人员注意指令。

经现场巡查，电机并无明显异常，决定监护运行。在年度检修时，发现该电机导条出现轻微裂纹，并已开始扩散，对其维修后，系统指令正常。

某企业煤磨机

#1煤粉制备4号磨煤机AECK-NFA01，在12月3日上午10:03分，系统客户端显示磨煤机电动机故障，并报告故障类型：轴承保持架故障，故障程度：中等，发出提醒运维人员注意指令。

经现场巡查，电机表现异常响动，该时段处于全厂年度计划关键阶段，决定监护运行，系统每天发起一次提醒指令，停产后全厂检修，发现该轴承保持架已异常磨损。

4关于双合

深圳市双合电气股份有限公司（附属全资子公司：西安市双合软件技术有限公司）成立于1993年，国家高新技术企业，专业从事工业企业监控管理系统及相关智能设备的研发、制造、销售及服务。

在设备状态监测与故障预警诊断的业务模式上，深圳双合采用平台+装置形式为客户提供服务，为工业企业提供私有化部署的软硬件一体化解决方案。未来还将会为更多利益相关者提供优质的服务，包括SaaS平台提供诊断服务、线下离线分析服务等。

5结语

深圳双合开创性的以电气信号为数据源，通过监测装置采集的电机机端电压、电流信号，结合软件系统和外部数据，引入工业互联网、大数据、人工智能、机器学习等先进的信息技术，实现电机故障分析及预判，包含定子绕组匝间短路、转子断条、轴承故障等三大类故障，故障识别率高。同时，也符合国家政府倡导的“坚持工业互联网与安全生产同规划、同部署、同发展”的理念，从根本上消除事故隐患。

双合先行，一直走在创新的路上！