RAEM1系列远程声发射监测系统(门限/时间触发,物联网)

简要描述:

RAEM1系统由声发射采集器(传感器,信号采集与分析,通讯),平台(云服务器物联网平台/局域网服务器/电脑/手机等),客户终端(手机,PC,大屏等)3个部分组成。...

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详细介绍

 

 

 

1. 概览
1.1 RAEM1 远程声发射系统由RAEM1 (传感器, 信号采集与分析, 通讯),平台 (云服务器/局域网 /PC/手机等) ,客户终端 (手机, PC, 大屏等) 3个部分组成。(结构模式可选择,传感器、电源均可内置或外置)  。
1.2 主体是一个铝合金外壳小圆筒, 里面有PCB板,底座含吸磁。内含前置放大器的供电、信号调理与滤波、模数转换和数字信号处理和远程通讯模块。
1.3 集信号采集控制、分析、储存和通讯为一体的智能物 联网声发射系统,24小时连续工作的高可靠性,适用长 期连续无人值守自动数据采集、存储、分析、输出;
1.4 采集器为单通道数据采集,可多个采集器现场组网成多通道监测系统,对大型或超大设备设施实时监测。
1.5 采集器:集信号采集、信号分析、通讯数据输出于一体的智能声发射传感器,由信号经过 AD 数字化后,SoC的FPGA 芯片做频域滤波、声发射撞击特征参数提取。SoC的ARM芯片完成撞击参数的评估评级结果和报警结果确定。SoC的ARM芯片完成撞击参数的评估评级结果和报警结果确定(如下图)


图1 RAEM1功能模块流程图


1.6 多种数据输出通讯方式:4G、以太网、WiFi、RS485等(Zigbee、lora、CAN、NB-IOT等目前没有,可以定制)。

图2 多种通讯方式组网示意图
 

1.7 内置64G SD卡储存器,做大可拓展至512G,用于存储数据,断电不丢失。
1.8 多种可选择的内置通讯模块连接采集器与服务器,双向通讯上传数据和设置采集器;
1.9 数据类型:波形、参数、参数评级。可选择设置任意1-3 种数据类型存储和输出。
1.10 多种输出端口,多种网络输出形式,可以根据应用需要选择;
1.11 数据可以上传到云端物联网平台显示分析(阿里云、清诚自建云平台),也可以下载到客户端电脑使用清诚提供的专业声发射信号分析处理软件深度分析,也可以直接发送到清诚的SWAEU3H软件进行实时分析处理。
1.12 可接入监控系统或云服务等数据平台实时显示数据,也可定制参数评级结果等数据内容推送给手机,实现实时参数评级判据报警等实时手机数据内容提醒功能;

 


RAEM1采集器

 
天线

 
带电源线和网线的接线头

 
传感器

 
传感器同轴电缆

 
12V电源适配器

图3 常规版RAEM1套装硬件


图4 常规版RAEM1顶部功能介绍


2 技术参数
2.1 单通道 AE 输入,采样率 2M,采样精度 16 位;
2.2 信号输入带宽 10K-1000KHz;
2.3 采集信号动态范围 70dB;
2.4 可配传感器型号:  内置前放系列传感器;
2.5 传感器前置放大器供电电压和放大倍数有3种可供选择:  12V34dB, 28V40dB, 5V26dB;
2.6 可选门限/时间触发, 即连续待触发采集、  定时待触发采集、间隔待触发采集,灵活设置采样周期及采 集时间;时间触发的采样长度、次数、间隔时间可设置;
2.7 系统噪声 ASL 优于 30dB;
2.8 原始波形或滤波后波形数据;
2.9 声发射撞击参数数据,包含到达时间,幅度,振铃计数,能量,上升时间, 持续时间,RMS, ASL,能量;
2.10 参数评级数据,参考国内外声发射监测标准,自动生成强度级别,活度级别和强度活度综合级别;
2.11 输出数据类型:波形、参数、参数评级。可选择设置任意1-3种数据类型存储和输出;
2.12 内置SD卡 64G 存储器,可存储上述 3 种数据;
2.13 可选择数据输出端口:4G、WiFi、以太网、RS485;

2.14 外部供电,直流 12V;电池供电 (联系定制) ;
2.15 工作环境温度-20℃--+50℃。
2.16采集器防护等级 IP65;
2.17 圆筒外形尺寸φ62mm,高度 50mm;
2.18 模块自带磁性,可吸附于被测物体表面;

 


图5 RAEM1底部

3 应用简介
3.1 选择声发射传感器的型号,内置前放系列传感器。
3.2 根据应用要求选择通讯模块组网入网
,可选通讯方式(4G、以太网、WiFi、RS485等),具体配置可有:多个M1+Lora+网关4G+物联网,4G+云平台也可以是CAT1平台,局域网服务器,局域网服务器+互联网平台,局域网加云服务器下载;lora也可以是wifi,Zigbee,网线,485,CAN等(Zigbee、lora、CAN、NB-IOT等目前没有,可以定制)


图6 常规版 RAEM1 硬件连接图
 

3.3 远程采集设置和远程数据读取,可在云服务器(阿里云、清诚自建云平台)设置采集器的定时采集等采集设置,读取设备采集的数 据和下载数据;

 


图7 采集设置示意图


图8 下载数据示意图

 

3.4 用户可用电脑自行修改参数生成条件如采集门限、HDT、HLT、EET、采样速度等设置。
3.5 采集的时间类型有3种, 连续采集, 定时采集以及间隔采集。
3.6 系统评级功能,可根据用户需求,设置不同的强度、活度和评级规则。评级参数(撞击数、持续时间、上升时间、上升计数、振铃计数、幅度、ASL、RMS、能量)。在制定了评级的规则后,根据一段时间采集到的参数数值的大小(强度)和出现次数(活度)与制定规则的等级,做出这段时间的一个最后评级结果。

3.7 云端服务器(阿里云、清诚自建云平台)登录查看数据、评级、配置,以及数据随时间的变化趋势:

 


图9 阿里云服务器参数数据


图10 阿里云服务器数据历史时间
 

3.8 通过设置特征参数评级等判据,以手机钉钉报警、手机短信(不能发送具体参数值)、手机小程序(未完成)等方式推送至客户手机。
 

                                         手机钉钉报警                                  手机小程序                                        手机短信


图11 手机推送

 

4 主要适用场合
4.1 瞬态和稳态声发射信号采集。瞬态信号例如裂纹开裂钢丝绳断丝等脉冲类型信号,信号瞬间发生,发生后不再保持和恢复。稳态信号一旦产生就不会消失,如轴承磨损、 管道阀门泄漏、刀具磨损等;
4.2 声发射撞击参数(到达时间,幅度,振铃计数,持续时间)和特征时间参数 RMS、ASL、能量,适用 裂纹开裂、钢丝绳断丝、故障诊断、状态监测等各种声发射信号的监测检测;
4.3 可根据应用需求设置定时采集和连续采集;
4.4 
典型应用:桥梁钢缆断丝监测检测,桥梁结构件裂纹扩展监测检测,桥梁结构损伤监测检测,风电轴承监测检测,风电叶片损伤监测检测,风电齿轮箱状态监测检测,风电润滑状态监测检测,管道泄漏监测检测,阀门泄漏监测检测,刀具磨损监测检测,轴承监测检测,转动机械监测检测,润滑状态监测检测等;
 

 
图12应用场景实操图


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