TSAPE 001-2024 起重機(jī)械 智能運(yùn)維系統(tǒng) 用要求

ICS53.020.20CCSJ80

SAPE團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/SAPE001—2024起重機(jī)械智能運(yùn)維系統(tǒng)通用要求Liftingappliances—Intelligentoperation&maintenancesystem—generalrequirements2024-11-04發(fā)布 2025-01-01實(shí)施上海市設(shè)備管理協(xié)會(huì) 發(fā)布T/SAPE001—2024T/SAPE001—2024目 次前言 I引言 II范圍 1規(guī)性用1術(shù)和111系概述 1統(tǒng)1能維障2術(shù)3統(tǒng)熟等級(jí) 4統(tǒng)5般5數(shù)采集 5數(shù)傳輸 5數(shù)存儲(chǔ) 6數(shù)分析 6可化6可6能6設(shè)管理 6備管理 6運(yùn)管理 7狀監(jiān)測(cè) 7故診斷 7故預(yù)警 7故報(bào)警 7預(yù)性8全8權(quán)管理 8數(shù)安全 8備恢復(fù) 8安審核 8參考文獻(xiàn) 8前 言GB/T《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第本文件由上海市設(shè)備管理協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件負(fù)責(zé)起草單位：中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司、滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司。（集團(tuán)）本文件為首次發(fā)布。I引 言本文件的制定是為起重機(jī)械行業(yè)及領(lǐng)域內(nèi)促進(jìn)起重機(jī)械運(yùn)維智能化提供指導(dǎo)，同時(shí)可供相關(guān)國家和行業(yè)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范貫徹實(shí)施提供支持。II起重機(jī)械智能運(yùn)維系統(tǒng)通用要求范圍GB/T20776（GB/T31052起重機(jī)械檢查與維護(hù)規(guī)程下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1智能運(yùn)維系統(tǒng)Intelligentoperationandmaintenancesystem3.2運(yùn)維對(duì)象Maintenanceobject系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的一臺(tái)起重機(jī)械或一類起重機(jī)械。GB/T3105211IaaSIaaS起重機(jī)械智能運(yùn)維系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用起重機(jī)械智能運(yùn)維系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用應(yīng)用層安全設(shè)備管理備件管理運(yùn)維管理狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷故障預(yù)警故障報(bào)警預(yù)測(cè)性維護(hù)遠(yuǎn)程維護(hù)……數(shù)據(jù)分析權(quán)限管理專業(yè)算法庫大數(shù)據(jù)平臺(tái)工業(yè)知識(shí)模型……智能運(yùn)維保障策略平臺(tái)層工業(yè)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)庫運(yùn)維數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫其他數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理云基礎(chǔ)設(shè)施（計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等）數(shù)據(jù)傳輸方式： 數(shù)據(jù)傳輸格式：數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)解析：數(shù)據(jù)庫客戶端：安全審核邊緣層HTTP上傳WebService傳輸Socket傳輸其他方式csv文件文件文件文件csv解析解析解析其他格式解析Mysql客戶端Redis客戶端Mongodb客戶端其他客戶端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)工況數(shù)據(jù)傳感器數(shù)據(jù) 維護(hù)數(shù)據(jù) 操作數(shù)據(jù)運(yùn)維對(duì)象接入邊緣計(jì)算環(huán)境數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)安監(jiān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)基礎(chǔ)設(shè)施接入預(yù)處理 規(guī)則引擎標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范其他數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)協(xié)議解析設(shè)備管理臺(tái)賬信息 維修策運(yùn)行分析數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備管理臺(tái)賬信息 維修策運(yùn)行分析數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)監(jiān)測(cè)備件管理運(yùn)維管理監(jiān)測(cè)狀態(tài)展示異常趨勢(shì)備件庫存管理換件報(bào)修維修完成運(yùn)維中心異常故障診斷維護(hù)備件耗用出庫...工單管理...預(yù)測(cè)性維護(hù)故障報(bào)警...異常知識(shí)積累遠(yuǎn)程維護(hù)故障預(yù)警知識(shí)更新知識(shí)積累知識(shí)更新知識(shí)積累數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集備件需求申請(qǐng)備件換件分析維修管理報(bào)修管理計(jì)劃維保管理工況統(tǒng)計(jì)綜合能耗備件耗用停機(jī)原因停機(jī)時(shí)長(zhǎng)停機(jī)次數(shù)設(shè)備效能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)維護(hù)策略 故障樹......維修標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)管理保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)故障體系樹故障案例庫維修歷史專家經(jīng)驗(yàn)庫知識(shí)更新圖2智能運(yùn)維保障策略總體流程2131監(jiān)測(cè)類型監(jiān)測(cè)對(duì)象監(jiān)測(cè)內(nèi)容重要結(jié)構(gòu)件主梁、剛性支腿、柔性支腿、臂架、小車架及小車支腿、大車行走平衡梁、小車行走平衡梁等塑性變形、剛性變形、局部失穩(wěn)、裂紋、腐蝕、鉸軸孔磨損等關(guān)鍵機(jī)械卷筒、滑輪、鋼絲繩及連接件、制動(dòng)器、減速器、開式齒輪副、軸類零件、聯(lián)軸器、車輪、滾輪、排繩裝置等齒輪故障（磨損、斷齒、嚙合不良、鋼絲繩故障（斷裂、磨損、變形、軸承故障（磨損、損壞、軸承座松動(dòng)、滑輪故障（磨損、卡滯、斷裂）等零電氣故障（機(jī)械沖擊、接觸不良、腐蝕、絕緣部件電氣器、繼電器、控制器、電阻器、控制柜、控制電源、操作裝置、電控線纜、調(diào)速裝置、觸摸屏等（絕緣結(jié)構(gòu)（機(jī)械沖擊、過電壓、過電流、污穢、磨損、絕緣材料（老化、受潮、化學(xué)穩(wěn)定性和抗生物特性、各主要電氣部件失能或損壞等3表1起重機(jī)械典型狀態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容舉例（續(xù)）監(jiān)測(cè)類型監(jiān)測(cè)對(duì)象監(jiān)測(cè)內(nèi)容安全防護(hù)裝置置、抗風(fēng)防滑裝置、風(fēng)速儀、作業(yè)報(bào)警裝置、防碰撞裝置、行走糾偏裝置等電氣故障（電路短路、接觸不良、斷路定、響應(yīng)延遲、各類型傳感器失效等典型起重機(jī)械故障關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)表2起重機(jī)械關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)舉例典型起重機(jī)械故障關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)參數(shù)類別監(jiān)測(cè)參數(shù)內(nèi)容舉例設(shè)備參數(shù)電壓、電流、頻率、功率、溫度、振動(dòng)、應(yīng)變、位移等運(yùn)行參數(shù)起重量、起重力矩、起重高度/下降深度、運(yùn)行行程、幅度、大車運(yùn)行偏斜水平度、回轉(zhuǎn)角度、支腿垂直度、工作時(shí)間、工作循環(huán)等環(huán)境參數(shù)溫度、濕度、風(fēng)力、雷電、電磁干擾、振動(dòng)、地面傾角、能見度等............診斷決策運(yùn)行維護(hù)健康維護(hù)決策重要結(jié)構(gòu)件故障診斷關(guān)鍵零部件故障診斷電氣故障診斷設(shè)備故障診斷信號(hào)特征提取故障特征融合特征融合技術(shù)小波分解技術(shù)信號(hào)重構(gòu)技術(shù)信號(hào)降噪技術(shù)數(shù)據(jù)采集信息編碼規(guī)則設(shè)備管理信息編碼規(guī)則運(yùn)維管理信息編碼規(guī)則故障類別信息編碼規(guī)則數(shù)據(jù)編碼技術(shù)服役時(shí)長(zhǎng)工作時(shí)長(zhǎng)維修時(shí)長(zhǎng)起升重量運(yùn)行速度...運(yùn)行參數(shù)溫度濕度風(fēng)力雷電電磁干擾...環(huán)境參數(shù)電壓、電流頻率功率溫度振動(dòng)...設(shè)備參數(shù)機(jī)械故障電氣故障執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障行走機(jī)構(gòu)故障外部環(huán)境故障...橋式起重機(jī)機(jī)械故障電氣故障執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障行走機(jī)構(gòu)故障外部環(huán)境故障...門座式起重機(jī)機(jī)械故障電氣故障執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障行走機(jī)構(gòu)故障外部環(huán)境故障...門式起重機(jī)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)械智能運(yùn)維的高可靠性和安全穩(wěn)定運(yùn)行起重機(jī)械智能故障診斷和運(yùn)維管理技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)圖3起重機(jī)械智能運(yùn)維系統(tǒng)技術(shù)路線系統(tǒng)成熟度等級(jí)用來衡量智能運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用水平，本文件對(duì)系統(tǒng)的成熟度等級(jí)定義如下：（1）等級(jí)2）4等級(jí)3）4）（5）表3系統(tǒng)成熟度等級(jí)特征和技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)成熟度等級(jí)特征技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)級(jí)（等級(jí)1）基本的數(shù)據(jù)采集與傳輸能力，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)主要通過局域網(wǎng)或基本的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)。初步的傳感器網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡(jiǎn)單的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)化（等級(jí)2）聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多，數(shù)據(jù)流更為順暢，初步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的數(shù)據(jù)集成。工業(yè)以太網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)、初步的邊緣計(jì)算，基于數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單監(jiān)控和告警。數(shù)字化（等級(jí)3）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持系統(tǒng)，跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成和分析能力，逐步形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)維管理模式。先進(jìn)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，數(shù)字孿生技術(shù)，數(shù)據(jù)分析和可視化工具，自動(dòng)報(bào)修和自動(dòng)化工單處理。智能化（等級(jí)4）高度自動(dòng)化和智能化的運(yùn)維管理系統(tǒng)，智能決策支持，基于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)優(yōu)化和自適應(yīng)能力。AI理。自主級(jí)（等級(jí)5）全自動(dòng)化的生產(chǎn)流程，全面自治的運(yùn)營(yíng)體系，高度靈活和自適應(yīng)的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈管理。全棧自主決策系統(tǒng)、自學(xué)習(xí)的AI模型、自主維護(hù)管理。c)智能運(yùn)維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸滿足以下要求：b)c)d)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)加密傳輸，如可以使用SSL證書等相關(guān)方式。5a)b)c)智能運(yùn)維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析滿足以下要求：a)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能；智能運(yùn)維系統(tǒng)的可視化顯示滿足以下要求：b)(PCAPPa)b)智能運(yùn)維系統(tǒng)本身發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)不影響運(yùn)維對(duì)象的正常運(yùn)行；智能運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)支持權(quán)限限制下的遠(yuǎn)程控制操作及操作結(jié)果反饋，如開機(jī)、關(guān)機(jī)、鎖機(jī)和解鎖、系統(tǒng)的遠(yuǎn)程固件升級(jí)、系統(tǒng)參數(shù)的遠(yuǎn)程調(diào)試和修改等。設(shè)備管理滿足以下要求：應(yīng)支持建立運(yùn)維對(duì)象的臺(tái)賬信息，如運(yùn)維對(duì)象的名稱、類型、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)手冊(cè)、出廠信息、維保周期、過保日期、故障記錄、維修記錄等；c)APP6電話、郵件等形式推送至運(yùn)維人員實(shí)現(xiàn)庫存預(yù)警。運(yùn)維管理滿足以下要求：應(yīng)支持運(yùn)維工單模板的自定義，如模板包括運(yùn)維工單的類型、工單標(biāo)題、工單內(nèi)容、運(yùn)維人員、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)、處理時(shí)限等；d)e)可支持運(yùn)維人員處理運(yùn)維工單的績(jī)效評(píng)價(jià)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)滿足以下要求：應(yīng)支持運(yùn)維對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，如電流、電壓、運(yùn)行速率、振動(dòng)、關(guān)鍵部件溫度、電氣室濕度等；故障診斷滿足以下要求：b)e)f)對(duì)于未知的故障類型，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的故障診斷提示信息，并且及時(shí)通過APP、短信、電話等形式推送至運(yùn)維人員。故障預(yù)警滿足以下要求：APPb)故障報(bào)警滿足以下要求：b)c)d)e)可支持鏈接故障的跟蹤文件，查看故障發(fā)生的模擬量、數(shù)字量信息。7預(yù)測(cè)性維護(hù)滿足以下要求：b)c)權(quán)限管理滿足以下要求：b)c)應(yīng)支持對(duì)系統(tǒng)的登錄用戶進(jìn)行身份鑒別、證書鑒別或雙因子認(rèn)證等。數(shù)據(jù)安全滿足以下要求：b)c)d)e)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)接口有鑒權(quán)訪問控制。智能運(yùn)維系統(tǒng)的