浅析轴承无线测温系统

◎ 赵 征

（连云港东粮码头有限公司，江苏 连云港 222002）

1 背景

连云港东粮码头有限公司原来的斗提机测温系统，采用测温模块和组态网监控，采用主从站结构，运行超过10 年，各分站使用模拟量采集现场的温度信号，屏蔽电缆老化、烧灼，采集模块故障频发，无法进行卸船两用机叶轮电机的测温，更无法满足设备安全保障的要求，亟须更新换代。经过产品搜寻和考察，弘恩科技的无线测温模块具有强大的功能，且信号范围广、强度高，具有防爆设计IP66 防护功能，还可以使用网页、手机App、微信公众号、手机浏览器等方式进行监控和预警，能够满足连云港东粮码头有限公司轴承测温的要求。

2 产品概述

2.1 无线通信原理

HEZG-NB713-A 是基于NB-IOT 技术的低功耗智能温度监测产品。HEZG-NB713-A 通过内置电池供电，具有防爆资格认证，适用于轴承的温度数据采集及安全检测，系统原理如图1 所示。

图1 系统原理图

2.1.1 产品特点

（1）NB-IOT 网络适用地域广；数据通过NBIOT 技术实现无线传输；可以通过手机App 及Web 前端实时掌控温度数据；具有温度阈值上下限报警功能、温差值报警、电源容量阈值下限报警功能，在Web 前端及手机App 上都有报警提示[1-4]。

（2）产品在监测轴承温度的同时，也会监测自身信号强度、电池电量，及时反馈产品状态；可以根据用户需求，设置产品的温度阈值、电压阈值；产品采用19 000 mAh 大容量锂亚电池，结合低功耗模式，可以延长设备使用时间；IP66 防护等级；工业级设计；具有防爆认证。

2.1.2 技术参数指标（如表1）

表1 测温模块参数表

2.2 产品详情及安装

2.2.1 网页端的使用

产品左右两侧接上传感器（图2），可以同时采集两处的温度数据。安装时需要进行现场勘查，选择适合的位置。

图2 测温模块图

2.2.2 安装

经过3 周的协调生产任务，利用设备空闲时间，加班加点，克服困难，严格按照集团电气设备施工标准，保质保量地完成无线测温系统的安装和调试（图3）。

图3 测温模块安装图

3 使用说明

HEZG-NB713-A 可以通过港口设备安全在线监测系统、手机App，查看数据、监测报警信息，也可以通过绑定弘恩微信公众号接收报警信息。

3.1 网页端的使用

（1）输入网址，在登录界面中输入账号密码登录，进入主界面（图4）。

（2）在分析页中可以直观地看到设备运行情况、状态概览以及报警信息（图5）。

图5 网页温度报警图

（3）如果想查看设备历史数据，可以选择历史数据，查看时间范围由用户自由选定，也可以查看设备数据的变化趋势曲线图（图6、7）。

图6 网页历史记录图

图7 网页历史趋势图

（4）在设备设置中，可以远程调整设备的参数，也可以单独调整或批量调整。

3.2 手机App 的使用

打开手机软件进入登录界面，输入账号密码点击登录按钮，进入主界面（图8）。

图8 微信测温系统图

3.2.1 查看报警信息

点击右上角的报警信息图标，进入报警信息界面（图9）。

图9 微信报警信息图

点击某一条报警信息，可以查看该报警信息的具体内容（图10）。

图10 微信报警详细信息图

3.2.2 解除报警

点击编辑按钮，进入编辑模式（图11）。

图11 微信报警解除图

选中已经查看过或已经解除报警设备的报警信息，点击右下方的标记按钮，会弹出一个需要输入管理员密码的小弹窗，在此弹窗中输入管理员密码，就可以解除报警了。

3.2.3 查看历史记录

选中一个设备后，点击下方的数据记录按钮，进入数据记录界面（图12）。

图12 温度历史趋势图

3.3 微信推送功能

先关注微信公众号，然后进入微信公众号，点击右下角的云服务，设备有超限、温差报警时，微信公众号会实时推送（图13）。

图13 微信报警通知图

4 设备管理

4.1 8 月两用机机头温度分析

截至8 月25 日，作业大豆船舶2 艘。第1 艘船，作业时间8 月4 日—9 日，作业12 个班制，作业方式卸船，操作吨71 283.314 t；第2 艘船，作业时间8 月14 日—20 日，作业12 个班制，作业方式卸船，操作吨67 749.840 t；总共卸船13 万8 千t，作业24 个班制。

2022 年8 月1 日至8 月25 日，连云港统计数据分析如下：多云10 d、雨8 d、阴4 d、晴3 d；平均高温：34 ℃，平均低温：25 ℃；最高温度（8 月7 日）：37 ℃，最低温度（8 月24 日）：18 ℃；平均PM2.5值：15（优）；连云港2022 年08 月，总共降雨量228.33 mm 以上。具体连云港天气统计见图14 所示。

图14 连云港8 月天气统计图

总体来说，8 月天气炎热，影响作业的雨天4 d，整体作业条件较好。所有温度取当天最高值，3 h 上传数据一次，温度超过警报值立即上传，且30 min 检测上传1 次。大部分测温点8 次/d，部分点（叶轮）数据更多，8 月20 日清仓作业，作业5 h，卸船900 t，可以作为清仓温度。其中，1#两用机叶轮电机温度趋势，见图15；1#两用机叶轮减速箱温度趋势，见图16；1#两用机环境温度趋势，见图17。

图15 1#两用机叶轮电机温度趋势图

图16 1#两用机叶轮减速箱温度趋势图

图17 1#两用机环境温度趋势图

（1）从以上数据趋势图得到结论。①斗提机机头温度报警值设置45 ℃，机尾和跑偏温度设置40 ℃；两用机机头叶轮设置报警温度1#100 ℃，2#80 ℃，减速箱50 ℃；两用机卸船臂电机设置值60 ℃，减速箱设置50 ℃，覆盖皮带等其他位置设置45 ℃；大皮带回程托辊、改向托辊、配重设置报警值为45 ℃，集尘器的轴承报警值设置为50 ℃；BE2、7 蛟龙、BC3B 配重、改向等报警值设置为45 ℃。②两用机叶轮温度空载温度大约60 ℃，清仓流量较小时，温度在70～80 ℃，流量在800 t·h-1时，温度为90～125 ℃。③两用机流量大时，叶轮电机温度升高到120 ℃时，电机相比空载的温度达到60 ℃，长时间电机运行，烧损电机的可能性大大增加；定子绕组烧过之后，即使修复以后，电机温度也会上升10 ℃。

（2）电机温升有以下原因。①风扇：电机风扇散热不足，风扇叶片尺寸及损坏、粉尘堵塞、罩壳变形等影响。②定子绕组：电流变大，发热增加，绕组短路修复后，每增加1 次，温度上升大约10 ℃。③流量：过载或者卡异物时，电流增加，温度上升。④环境温度：周边温度高，电机温度更高一点。⑤轴承：电机和减速箱的轴承齿轮磨损后，温度会异常升高，温升较明显。⑥减速箱：减速箱油位不足时，温度会上升。⑦链条：链条松的情况下，电机电流摆动，温度上升。⑧转子同心度：电机和减速箱的同心度不足时，温度会上升。⑨安装底角螺丝等：底角螺丝松动，电机和减速箱不同心，温度会异常升高，升温较明显[5-7]。

（3）减速箱升温原因：减速箱油位不足时，温度会上升；减速箱的轴承齿轮磨损后，温度会异常升高，升温较明显。安装底角螺丝：底角螺丝松动，电机和减速箱不同心，温度会异常升高，升温较明显。

（4）当叶轮电机异常升温时，需先手动测温比对，检查叶轮电机和减速箱螺丝、电机风扇、减速箱油位、检查链条、观察温度是否持续过高。若温度持续过高，在作业结束后，需对叶轮和减速箱进行解体，检查轴承问题。

4.2 散粮测温制度

根据轴承测温的特点，结合无线测温系统实时监测的特点，需按照以下加强设备管理。①实时测温，每班记录。②报警提示，巡视点检。③完善管理，奖惩考核。具体的散粮无线测温管理规定，如图18 所示。

图18 散粮无线测温管理规定图

5 结语

散粮无线测温系统的投入运行，加强了皮带机温度和卸船机电机的监控，从人工测温人工记录转变为无线测温自动记录，降低了操作人员工作强度，减少了温升造成的电机故障，可全面保障设备安全运行，从而推动连云港东粮码头有限公司加快实现国际粮食集散中心与高科技产业的宏伟目标。