食品饮料生产线设备在线状态监测方案

一、食品饮料生产线设备在线状态监测行业背景

食品饮料行业是连续性、高要求的生产环境，面临着很多问题，例如设备日常运维效率如何提升？各类设备如何统一管理？如何改善日益增长的成本？国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》，提到大力推进产业数字化转型，加快企业数字化转型升级，全面深化重点产业数字化转型；立足不同产业特点和差异化需求，推动传统产业全方位、全链条数字化转型，提高全要素生产率。贯彻落实“十四五”规划，食品饮料行业生产方式的自动化、智能化变革提上日程，需要切实做到降本增效、设备统一管理，实现数字化转型。

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一、食品饮料生产设备状态监测的目的

根据食品饮料行业数字化转型遇到的问题，推出“食品饮料加工设备预测性维护解决方案”，针对食品加工设备、饮料加工设备、啤酒厂设备如均质机、离心机、粉碎机、研磨设备等，进行在线振动监测，故障预测诊断分析，形成专业的食品饮料加工设备故障预测及健康诊断报告，并给出维修建议。通过对均质机、离心机、粉碎机、研磨设备等食品饮料加工行业关键设备受到的磨损失效规律进行监测，可以使运维工程师提前知晓设备各项功能发生改变的趋势与结果，帮助食品饮料加工行业用户达到降本增效的目标，实现数字化、智能化转型。

二、设备状态在线诊断监控系统意义

食品饮料加工设备预测性维护解决方案，利用物联网高频振动传感器采集设备振动波形样本及表面温度，生成设备的振动特性；边缘计算网关了解电机运行负载状态并结合传感器的振动特性，利用智能算法对数据进行分析，实现不平衡、不对中、松动、齿轮磨损、轴承老化等旋转设备故障的预测；然后把数据及分析结果上传到物联网数据处理后台；后台与云交互获取有效数据，进行内部处理后，系统业务层为用户提供状态监控、场景监控、故障管理、运维管理、设备管理、客户管理、权限管理等功能；并提供数据接口功能，方便用户把设备状态导入到智能工厂运维平台系统。同时业务平台通过大数据分析工具，为食品饮料行业客户提供设备的运行状态分析、预警故障分析，并形成专业的旋转设备健康诊断报告和维修建议。

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三、食品饮料设备状态监测所涉及的不同种类传感器及仪器。

(1)单轴工业振动传感器：采集设备振动波形样本，生成设备的振动特性，电机运行负载状态并结合传感器的振动特性。

(2)单轴工业温振一体传感器：在采集设备振动波形样本的基础上加装温度芯片，采集设备表面温度，结合振动波形做出预警判断。

(3)三轴振动加速度传感器：对设备进行三个方向的物理量测量，主要适合测试涉及x，y和z向量负载的应用。

(4)温度传感器：采集设备温度样本，对于关键部位进行温度检测。

(5)多通道数据采集器：处理得到后的振动指标、温度指标和报警指标等数据，实时展示在智能监控平台上，达到实时监控被监测设备 运行状态和智能诊断的目的。

四、食品饮料生产设备状态监测涉及到的森瑟科技传感器产品

1、单轴工业振动传感器：森瑟型号：310A 性能特点： 坚固耐用 、 耐腐蚀封装、 金属焊接密封 、 外壳隔离 、 EMI/RFI屏蔽 、抗冲击保护 

2、单轴工业温振一体传感器：森瑟型号：314AT 性能特点： 温振一体、耐腐蚀封装 、 金属焊接密封 、外壳隔离、 EMI/RFI屏蔽、抗冲击保护 

3、三轴振动加速度传感器：森瑟型号：334A 性能特点:三轴向测量 、4针连接器输出 、粘合剂或螺柱安装 、金属焊接密封 、环形剪切模式 、宽频带响应 

4、温度传感器：森瑟型号：TH742 性能特点:红外线非接触测量、耐腐蚀封装 宽温度测量 、卓越的一致性、一级防雷保护、超强稳定性 

5、多通道数据采集器：森瑟型号：IN-SDG 性能特点：能够和各种系统进行数据交互、 本地HIM显示系统（指征值，报警）、 PLC系统（指征值，报警，简易诊断）、CMS系统（指征值，报警，原始数据， FFT分析，故障诊断）、 工厂内各种大数据处理分析系统（指征值，诊断结果）、 IN-SDG智能振动变送器具有强大的数据处理能力，满足不同类型设备的监测需要、 ARM+DSP 双CPU、RAM: 512M、内部存储器：16G

设备在线监测的意义是减少生产线故障临停次数和累计停机时间，实现设备巡检、维护的智能化，保证设备良好的运行状态，从而保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本，减少能耗和排放，提高企业的综合竞争力，是制造业实现可持续发展的重要课题。