淺析軸承無線測溫系統

◎ 趙 征

（連云港東糧碼頭有限公司，江蘇 連云港 222002）

1 背景

連云港東糧碼頭有限公司原來的斗提機測溫系統，采用測溫模塊和組態網監控，采用主從站結構，運行超過10 年，各分站使用模擬量采集現場的溫度信號，屏蔽電纜老化、燒灼，采集模塊故障頻發，無法進行卸船兩用機葉輪電機的測溫，更無法滿足設備安全保障的要求，亟須更新換代。經過產品搜尋和考察，弘恩科技的無線測溫模塊具有強大的功能，且信號范圍廣、強度高，具有防爆設計IP66 防護功能，還可以使用網頁、手機App、微信公眾號、手機瀏覽器等方式進行監控和預警，能夠滿足連云港東糧碼頭有限公司軸承測溫的要求。

2 產品概述

2.1 無線通信原理

HEZG-NB713-A 是基于NB-IOT 技術的低功耗智能溫度監測產品。HEZG-NB713-A 通過內置電池供電，具有防爆資格認證，適用于軸承的溫度數據采集及安全檢測，系統原理如圖1 所示。

圖1 系統原理圖

2.1.1 產品特點

（1）NB-IOT 網絡適用地域廣；數據通過NBIOT 技術實現無線傳輸；可以通過手機App 及Web 前端實時掌控溫度數據；具有溫度閾值上下限報警功能、溫差值報警、電源容量閾值下限報警功能，在Web 前端及手機App 上都有報警提示[1-4]。

（2）產品在監測軸承溫度的同時，也會監測自身信號強度、電池電量，及時反饋產品狀態；可以根據用戶需求，設置產品的溫度閾值、電壓閾值；產品采用19 000 mAh 大容量鋰亞電池，結合低功耗模式，可以延長設備使用時間；IP66 防護等級；工業級設計；具有防爆認證。

2.1.2 技術參數指標（如表1）

表1 測溫模塊參數表

2.2 產品詳情及安裝

2.2.1 網頁端的使用

產品左右兩側接上傳感器（圖2），可以同時采集兩處的溫度數據。安裝時需要進行現場勘查，選擇適合的位置。

圖2 測溫模塊圖

2.2.2 安裝

經過3 周的協調生產任務，利用設備空閑時間，加班加點，克服困難，嚴格按照集團電氣設備施工標準，保質保量地完成無線測溫系統的安裝和調試（圖3）。

圖3 測溫模塊安裝圖

3 使用說明

HEZG-NB713-A 可以通過港口設備安全在線監測系統、手機App，查看數據、監測報警信息，也可以通過綁定弘恩微信公眾號接收報警信息。

3.1 網頁端的使用

（1）輸入網址，在登錄界面中輸入賬號密碼登錄，進入主界面（圖4）。

（2）在分析頁中可以直觀地看到設備運行情況、狀態概覽以及報警信息（圖5）。

圖5 網頁溫度報警圖

（3）如果想查看設備歷史數據，可以選擇歷史數據，查看時間范圍由用戶自由選定，也可以查看設備數據的變化趨勢曲線圖（圖6、7）。

圖6 網頁歷史記錄圖

圖7 網頁歷史趨勢圖

（4）在設備設置中，可以遠程調整設備的參數，也可以單獨調整或批量調整。

3.2 手機App 的使用

打開手機軟件進入登錄界面，輸入賬號密碼點擊登錄按鈕，進入主界面（圖8）。

圖8 微信測溫系統圖

3.2.1 查看報警信息

點擊右上角的報警信息圖標，進入報警信息界面（圖9）。

圖9 微信報警信息圖

點擊某一條報警信息，可以查看該報警信息的具體內容（圖10）。

圖10 微信報警詳細信息圖

3.2.2 解除報警

點擊編輯按鈕，進入編輯模式（圖11）。

圖11 微信報警解除圖

選中已經查看過或已經解除報警設備的報警信息，點擊右下方的標記按鈕，會彈出一個需要輸入管理員密碼的小彈窗，在此彈窗中輸入管理員密碼，就可以解除報警了。

3.2.3 查看歷史記錄

選中一個設備后，點擊下方的數據記錄按鈕，進入數據記錄界面（圖12）。

圖12 溫度歷史趨勢圖

3.3 微信推送功能

先關注微信公眾號，然后進入微信公眾號，點擊右下角的云服務，設備有超限、溫差報警時，微信公眾號會實時推送（圖13）。

圖13 微信報警通知圖

4 設備管理

4.1 8 月兩用機機頭溫度分析

截至8 月25 日，作業大豆船舶2 艘。第1 艘船，作業時間8 月4 日—9 日，作業12 個班制，作業方式卸船，操作噸71 283.314 t；第2 艘船，作業時間8 月14 日—20 日，作業12 個班制，作業方式卸船，操作噸67 749.840 t；總共卸船13 萬8 千t，作業24 個班制。

2022 年8 月1 日至8 月25 日，連云港統計數據分析如下：多云10 d、雨8 d、陰4 d、晴3 d；平均高溫：34 ℃，平均低溫：25 ℃；最高溫度（8 月7 日）：37 ℃，最低溫度（8 月24 日）：18 ℃；平均PM2.5值：15（優）；連云港2022 年08 月，總共降雨量228.33 mm 以上。具體連云港天氣統計見圖14 所示。

圖14 連云港8 月天氣統計圖

總體來說，8 月天氣炎熱，影響作業的雨天4 d，整體作業條件較好。所有溫度取當天最高值，3 h 上傳數據一次，溫度超過警報值立即上傳，且30 min 檢測上傳1 次。大部分測溫點8 次/d，部分點（葉輪）數據更多，8 月20 日清倉作業，作業5 h，卸船900 t，可以作為清倉溫度。其中，1#兩用機葉輪電機溫度趨勢，見圖15；1#兩用機葉輪減速箱溫度趨勢，見圖16；1#兩用機環境溫度趨勢，見圖17。

圖15 1#兩用機葉輪電機溫度趨勢圖

圖16 1#兩用機葉輪減速箱溫度趨勢圖

圖17 1#兩用機環境溫度趨勢圖

（1）從以上數據趨勢圖得到結論。①斗提機機頭溫度報警值設置45 ℃，機尾和跑偏溫度設置40 ℃；兩用機機頭葉輪設置報警溫度1#100 ℃，2#80 ℃，減速箱50 ℃；兩用機卸船臂電機設置值60 ℃，減速箱設置50 ℃，覆蓋皮帶等其他位置設置45 ℃；大皮帶回程托輥、改向托輥、配重設置報警值為45 ℃，集塵器的軸承報警值設置為50 ℃；BE2、7 蛟龍、BC3B 配重、改向等報警值設置為45 ℃。②兩用機葉輪溫度空載溫度大約60 ℃，清倉流量較小時，溫度在70～80 ℃，流量在800 t·h-1時，溫度為90～125 ℃。③兩用機流量大時，葉輪電機溫度升高到120 ℃時，電機相比空載的溫度達到60 ℃，長時間電機運行，燒損電機的可能性大大增加；定子繞組燒過之后，即使修復以后，電機溫度也會上升10 ℃。

（2）電機溫升有以下原因。①風扇：電機風扇散熱不足，風扇葉片尺寸及損壞、粉塵堵塞、罩殼變形等影響。②定子繞組：電流變大，發熱增加，繞組短路修復后，每增加1 次，溫度上升大約10 ℃。③流量：過載或者卡異物時，電流增加，溫度上升。④環境溫度：周邊溫度高，電機溫度更高一點。⑤軸承：電機和減速箱的軸承齒輪磨損后，溫度會異常升高，溫升較明顯。⑥減速箱：減速箱油位不足時，溫度會上升。⑦鏈條：鏈條松的情況下，電機電流擺動，溫度上升。⑧轉子同心度：電機和減速箱的同心度不足時，溫度會上升。⑨安裝底角螺絲等：底角螺絲松動，電機和減速箱不同心，溫度會異常升高，升溫較明顯[5-7]。

（3）減速箱升溫原因：減速箱油位不足時，溫度會上升；減速箱的軸承齒輪磨損后，溫度會異常升高，升溫較明顯。安裝底角螺絲：底角螺絲松動，電機和減速箱不同心，溫度會異常升高，升溫較明顯。

（4）當葉輪電機異常升溫時，需先手動測溫比對，檢查葉輪電機和減速箱螺絲、電機風扇、減速箱油位、檢查鏈條、觀察溫度是否持續過高。若溫度持續過高，在作業結束后，需對葉輪和減速箱進行解體，檢查軸承問題。

4.2 散糧測溫制度

根據軸承測溫的特點，結合無線測溫系統實時監測的特點，需按照以下加強設備管理。①實時測溫，每班記錄。②報警提示，巡視點檢。③完善管理，獎懲考核。具體的散糧無線測溫管理規定，如圖18 所示。

圖18 散糧無線測溫管理規定圖

5 結語

散糧無線測溫系統的投入運行，加強了皮帶機溫度和卸船機電機的監控，從人工測溫人工記錄轉變為無線測溫自動記錄，降低了操作人員工作強度，減少了溫升造成的電機故障，可全面保障設備安全運行，從而推動連云港東糧碼頭有限公司加快實現國際糧食集散中心與高科技產業的宏偉目標。