案例大咖秀(上) | NI平台在状态监测领域大秀“十八般武艺”~

据预测，到2020年，中国工业物联网规模在整体物联网产业中的占比将达到25%，规模将突破4,500亿元。关注中国市场，NI一直努力将全球经验中国化。基于NI平台化系统设计方案，NI协同合作伙伴为客户定制化开发面向工业物联网领域端到端的解决方案，旨在通过工业智能算法引擎与赋能平台及数据分析服务，帮助中国的工业领域客户实现工业设备的实时健康管理与预测性维护。今天小编就以“案例大咖秀”的形式，分为上下两篇，为大家分享NI在状态监测中的“十八般武艺”~

• 中国位于环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位，是地震多发国家；

• 对铁路运输工作而言，当列车运行速度超过200km/h后，哪怕是较小震级（里氏4级左右）的地震，即使不会对线路结构造成损害也极可能会导致列车在高速运行中脱轨，所造成的危害是灾难性的；

• 中国铁路客运进入高铁时代，列车运行时速大多超过200km/h且列车运行密度高；

因此，开展铁路地震监测及紧急处置系统的研究对提高铁路防灾减灾能力，保证旅客生命财产安全性具有重要的社会和经济意义。

基于NI LabVIEW强大的仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等功能，结合NI的嵌入式硬件，武汉地震科学仪器研究院有限公司的REMOS高铁地震预警系统已完美实现高速铁路地震监控和预警两大功能，被广泛应用多条高铁线路，运行稳定可靠。

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此外，本系统已经具备地震预警功能的扩展，对于每个监测点均实现了单点P波预警的能力，未来通过纳入国家台网的数据可实现网络地震预警的能力。

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• REMOS高速铁路地震预警监控系统拥有灵活的系统架构，采用NI的嵌入式模块，基于VxWorks实时操作系统，能够很好地响应高速铁路地震预警的实时性要求；采BS+CS+FTP架构，能够很好地满足用户二次开发及功能定制的需求。

• 由于高铁沿线设备较多且分散，系统提供了极为方便的远程批量维护及升级功能，可实现远程批量自动标定功能、远程批量状态查看及参数设置、远程批量程序升级。系统提供远程硬复位功能，可以实现终端对节点的远程断电硬复位。

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• 重型工程车辆是在极其繁重的条件下工作的，速度高、载荷大且变化剧烈有时又伴随着振动和冲击再加上恶劣的工作环境高温、腐蚀和尘粒磨耗，因此各种失效形式过量变形、疲劳断裂、磨损等经常发生；

• 为了及时消除隐患，减少突发故障和频繁维修带来的损失，保证机器设备可靠运行和正常生产，必须十分重视机械设备的合理维修。新的预知维修方式是建立在对机器设备运行状态进行监测的基础上，并结合生产具体情况采取各种措施合理进行维修和保养，以确保机器安全运行。

设备状态监测技术是在设备运行过程中通过在线状态监测 , 及时发现设备异常和故障 , 从而尽早采取有效的预防措施。

根据客户的需求，华穗科技确定了基于NI公司的CompactRIO硬件、IBM软件平台的解决方案。该方案基于CompactRIO模块化系统，根据不同的设备要求灵活配置不同的采集方案。采集后的数据可以通过本地CompactRIO的实时处理器进行数据预处理，将后续大数据故障预诊断所需的关键特征数据上传到数据中心云平台。

系统的主要任务在于测量车辆操作过程中的运行参数、振动参数以及热参数，因此设备本身的防护性要求是保证数据收集的关键。CompactRIO系统抗振动和宽温工作，满足工业现场的振动和温度要求。华穗基于CompactRIO硬件的产品ioBOX，根据客户要求设计了GPS记录位置信息，大容量的数据存储、电池供电以及相应的防护（IP65）。

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ioBOX采集的数据通过3G网路上传到IBM云平台，利用IBM的PMQ解决方案，通过相关分析、神经网络、逻辑回归等自动分析所存储的故障数据的结构、依赖关系和相关性，主动识别系统的错误模式和它们的依赖关系。

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