TW202014970A - 即時分析設備振動資訊之智慧管理系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種即時分析設備振動資訊之智慧管理系統及方法，主要係將一智慧型的振動量測儀直接設於一電動設備上，並由使用者持一電子裝置靠近該振動量測儀，該電子裝置先與該振動量測儀建立無線連結，並由該振動量測儀發送一組振動資訊，當該電子裝置收到該組振動資訊，則對該振動資訊進行一振動訊號分析，以產生一圖形化分析結果，再透過該電子裝置進行即時顯示、紀錄；本發明藉由將該振動量測儀直接安裝在該電動設備，並利用無線傳輸該組振動資訊，令使用者直接透過該電子裝置記錄並呈現對應電動設備之運作狀態，達到提升使用方便性及效率的目的。

Description

即時分析設備振動資訊之智慧管理系統及方法

本發明係關於一種智慧管理系統及方法，尤指一種即時分析設備振動資訊之智慧管理系統及方法。

在一般稍具規模的工廠中，係相當普遍的使用各種機械電動設備，而任何機械問題及電器問題均會產生振動反應，若業者能夠掌握振動的狀況，則可提早發現，並於電動設備發生損壞前完成檢修工作，以免造成危險或付出高額維修費，因此業者對於日常設備的保養、檢測係特別重視，但是日常的保養、檢測仍相當花費時間、人力成本。

在現有技術中，大多使用一種習知的振動檢測裝置，請參閱圖10所示，其包括一具有數值顯示功能的振動量測儀91、一連接線92以及一振動感應器93，該振動量測儀91透過該連接線92與該振動感應器93連接，使用者一手持該振動量測儀91、該振動感應器93，另一手持一紀錄簿94，當使用者欲保養並檢測一電動設備95時，係先將該振動感應器93接觸該電動設備95的表面，再由該振動感應器93將一振動訊號透過該連接線92傳送給該振動量測儀91，以透過該振動量測儀91顯示數值，使用者再以人工的方式找查該紀錄簿94中對應該電動設備95之編號的欄位，將該振動量測儀91顯示的數值手動填入。當工廠中所有的電動設備95均測量完成後，使用者必須再到一電腦設備將所有資料輸入，才能再利用該電腦設備進行資料整理，對使用者而言相當麻煩、不便。

由於業者會在工廠中使用大量的電動設備95，欲進行保養的花費時間、人力成本較高，而且在現有技術中的振動檢測裝置，其量測、紀錄該電動設備95的方式非常麻煩、不便，使用者甚至還需要另外再到該電腦設備輸入、整理資料，相當沒有效率，因此，就現有技術而言確實有待提出更進一步的較佳解決方案。

有鑑於上述現有技術之不足，本發明的主要目的在於提供一種即時分析設備振動資訊之智慧管理系統及方法，藉由直接將智慧量測儀設在電動設備上，並以無線方式發送資料，讓使用者持一個人裝置就可直接分析對應電動設備之運作狀態，提升使用方便性及效率。

為達成上述目的所採取的主要技術手段係令前述即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，係於一使用者的電子裝置靠近一智慧型的振動量測儀，並該方法主要係由該電子裝置執行以下步驟： 與該振動量測儀建立無線連結； 接收一組振動資訊； 對該組振動資訊進行一振動訊號分析，並產生一圖形化分析結果； 將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄。

由上述方法，使用者只需以單手持該電子裝置靠近該智慧型的振動量測儀，且該振動量測儀已安裝於一電動設備上，以及該電動設備正運作中，先由該電子裝置與該振動量測儀建立無線連結，並即時接收該組振動資訊，當該電子裝置接收到該組振動資訊，則對該組振動資訊進行該振動訊號分析以產生該圖形化分析結果，再由該電子裝置直接將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄；本發明藉由直接將該振動量測儀設在該電動設備，並利用無線傳輸該組振動資訊，令使用者直接透過該電子裝置記錄該電動設備之運作狀態，以達到提升使用方便性及效率的目的。

為達成上述目的所採取的又一主要技術手段係令前述即時分析設備振動資訊之智慧管理系統包括： 一電動設備； 一智慧型的振動量測儀，其可拆卸的設在該電動設備上； 一電子裝置，係透過一無線協定與該振動量測儀建立連結； 其中，由該振動量測儀發送一組振動資訊，當該電子裝置收到該組振動資訊，則對該組振動資訊進行一振動訊號分析，以產生一含波形或頻譜的圖形化分析結果，再透過該電子裝置將該組振動資訊及該分析結果進行即時顯示、紀錄。

由上述構造，使用者係先將該智慧型的振動量測儀安裝在該電動設備上，並且手持該電子裝置靠近該振動量測儀，當該電動設備啟動，且該電子裝置與該振動量測儀建立無線連結，則該電子裝置接收到該組振動資訊，並對該組振動資訊進行該振動訊號分析以產生該圖形化分析結果，再由該電子裝置將該組振動資訊及該分析結果進行即時顯示、紀錄；本發明藉由將該振動量測儀可拆卸的安裝在該電動裝置上，並利用無線傳輸該組振動資訊，令使用者直接透過該電子裝置記錄該電動裝置之運作狀態，以達到提升使用方便性及效率的目的。

關於本發明即時分析設備振動資訊之智慧管理系統的第一較佳實施例，請參閱圖1所示，其包括一智慧型的振動量測儀10、一手持式的電子裝置20，該振動量測儀10係可直接安裝在一電動設備上，並主要由該智慧型的振動量測儀10先向該電子裝置20傳送振動數據，再令該電子裝置20即時的進行分析並顯示結果；於本較佳實施例中該電動設備包括一馬達裝置30。

當使用者在一具有多數電動設備的工廠中，並欲對所有電動設備進行保養、檢測，則使用者僅需係先將該智慧型的振動量測儀10直接裝設在該電動設備的馬達裝置30上，並且手持該電子裝置20靠近該振動量測儀10，當電動設備的馬達裝置30啟動，且該電子裝置20與該振動量測儀10透過一無限協定建立無線連結，當該電子裝置20接收到由該振動量測儀10發送的一組振動資訊，並對其進行一振動訊號分析，以產生一含波形或頻譜的圖形化分析結果，再透過該電子裝置20將該組振動資訊及該分析結果進行即時顯示、紀錄，以提升使用方便性及效率。於本較佳實施例中該無線協定包括一WiFi協定、一藍牙協定。

關於本發明即時分析設備振動資訊之智慧管理系統的第二較佳實施例，請參閱圖2所示，本較佳實施例的主要技術內容與前一實施例大致相同，惟在本較佳實施例中，為要提升多數電動設備的管控效率，以利隨時能新增保養、檢測不同型號、規格的電動設備，於本較佳實施例中該電動設備的馬達裝置30進一步貼設有一圖碼31，該圖碼31包含一個以上的可解析的產品資訊，於本較佳實施例中該圖碼31可由一二維條碼或一QR Code所構成，並以該圖碼31與該電子裝置20配合使用，可提升辨識產品資訊的效能。

進一步的，首先說明該振動量測儀10安裝在該電動設備的馬達裝置30上的具體應用方式，如圖2所示，於本較佳實施例中該振動量測儀10更包括一微控制器11、一感測器12、一無線單元13以及一連接器14，其中該微控制器11係分別與該感測器12、該無線單元13構成電連接，當該振動量測儀10安裝在該電動設備的馬達裝置30上時，該振動量測儀10的連接器14係直接與該電動設備的馬達裝置30連接固定，並由該振動量測儀10的感測器12偵測該電動設備的馬達裝置30運作時產生的振動，再透過該微控制器11驅動該無線單元13，並由該無線單元13發送該組振動資訊至該電子裝置20，並由該電子裝置20進行分析、顯示結果；於本較佳實施例中，該振動量測儀10的連接器14包括一吸附式連接座，可快速吸附於該電動設備的馬達裝置30表面。

再進一步的，接著說明該電子裝置20配合該圖碼31、該振動量測儀10的具體應用方式，再如圖2所示，於本較佳實施例中該電子裝置20更包括一處理器21、一影像擷取模組22、一無線模組23、一輸入模組24、一顯示模組25以及一通訊模組26，其中該處理器21係分別與影像擷取模組22、該無線模組23、該輸入模組24、該顯示模組25以及一通訊模組26構成電連接；使用者可透過該輸入模組24操作該電子裝置20，當使用者持該電子裝置20靠近欲保養、檢測的電動設備，並將該電子裝置20的影像擷取模組22靠近該電動設備的馬達裝置30表面的圖碼31，以取得該圖碼31的一影像資訊，再由該電子裝置20的處理器21對該影像資訊進行解析，並讀取到對應該電動設備的馬達裝置30之產品資訊，如型號、規格等資訊，藉此再保養、檢測前隨時都能新增保養、檢測不同型號、規格的電動設備，提升管控效率。

在確定欲檢測的電動設備後，使用者將該振動量測儀10快速的安裝在該電動設備上，並由該電子裝置20的無線模組23透過該無線協定與該振動量測儀10的無線單元13建立連結以交換資料，當該電子裝置20接收到由該振動量測儀10發送的該組振動資訊，並由該電子裝置20的處理器21對該組振動資訊進行該振動訊號分析；之後透過電子裝置20的顯示模組25將該含波形或頻譜的圖形化分析結果進行顯示。為進一步提升使用的方便性，於本較佳實施例中，該電子裝置20係可透過該通訊模組26與網路連結，並可進一步的將該振動訊號分析的結果直接透過網路進行上傳，如此一來，無須再另外到一電腦設備上以人工的方式輸入資料與分析結果。

關於本發明即時分析設備振動資訊之智慧管理系統的第三較佳實施例，請參閱圖3所示，本較佳實施例的主要技術內容與上述各個較佳實施例的技術內容大致相同，惟在本較佳實施例中進一步提供一雲端伺服器40、一應用平台50，該雲端伺服器40及該應用平台50分別透過網路與該電子裝置20連結，並且該雲端伺服器40與該應用平台50連結；當該振動量測儀10安裝在該電動設備的馬達裝置30上，該智慧型的振動量測儀10向該電子裝置20傳送振動數據，該電子裝置20即時的進行分析並顯示結果，該電子裝置20進一步將該振動訊號分析的結果透過網路上傳至該雲端伺服器40，進行儲存、備份。

於本較佳實施例中，進一步提供一專家診斷系統，該專家診斷系統可安裝於該電子裝置20或該雲端伺服器40；其中，當該專家診斷系統安裝於該電子裝置20，則該電子裝置20可根據該專家診斷系統進行該振動訊號分析，再將結果上傳至該雲端伺服器40儲存；當該專家診斷系統安裝於該雲端伺服器40，則該雲端伺服器40係根據該電子裝置20上傳的資訊執行該專家診斷系統，以產生一新的診斷結果，並直接儲存於該雲端伺服器40。而且，使用者可再利用該電子裝置20透過網路登入該應用平台50，於本較佳實施例中該應用平台50包括一網站後台，當使用者進入該應用平台50後，可透過該應用平台50查詢與電動設備有關的一歷史量測記錄，以及匯出一報表資訊，同時提升使用者的方便性及效率。

為舉例說明，該電子裝置20接收到該組振動資訊後，該電子裝置20進行該振動訊號分析並產生該含波形或頻譜的圖形化分析結果，請參閱圖4所示，主要係由該電子裝置20的顯示模組25將該組振動資訊及分析結果進行即時顯示、紀錄，於本較佳實施例中該電子裝置20接收的該組振動資訊，係一組代表振動量訊號的原始資料（Raw Data），其中於該電子裝置20的顯示模組25上呈現一時域波型圖，該時域波型圖包括一垂直軸、一水平軸以及一振動量訊號S，該垂直軸為振幅、該水平軸為時間，並根據該振動量訊號S產生一加速度資訊、一速度資訊以及一位移資訊，其中該加速度資訊係透過取該振動量訊號S的一第一峰值P1，其振幅以作為對應之振動量；該位移資訊係取該振動量訊號S的該第一峰值P1對一第二峰值P2，其振幅以作為對應之振動量；以及該速度資訊係透過取該振動量訊號S的一均方根植（root mean square, rms），於本較佳實施例中，係由上述該加速度資訊、該速度資訊以及該位移資訊構成該振動訊號分析的一分析結果，該電子裝置20的顯示模組25除了呈現該波型圖之外，亦可根據該組振動資訊，進一步轉換並呈現一頻域頻譜圖，該頻域頻譜圖包括一快速傅立葉轉換（FFT）頻譜圖。

當該電子裝置20進行該振動訊號分析並取得該分析結果後，係進一步的根據該電子裝置20的處理器21內建一振動評估標準資料以進行比對，藉此可初步判斷該電動設備的馬達裝置30是否異常，請參閱圖5所示，該振動評估標準資料主要係根據前述該速度資訊的均方根植（rms），作為一振動速度進行評估，評估的標準係根據該電動設備的型態加以區分為一第一級、一第二級、一第三級以及一第四級。舉例而言，當該電動設備的馬達裝置30屬於該第一級的型態，則該處理器21係根據該速度資訊的均方根植（rms）是否在0.28~1.11（毫米／秒）、0.12~2.79（毫米／秒）、2.80~7.09（毫米／秒）或7.10~45.0（毫米／秒）的區間內，以判斷該電動設備的馬達裝置30狀況係屬於良好、符合、稍不符合或完全不接受。

由上述各較佳實施例及應用方式可歸納出一即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，主要係於使用者手持該電子裝置20靠近該智慧型的振動量測儀10，且該振動量測儀10已安裝於該電動設備的馬達裝置30上，請參考圖6所示，並該方法主要係由該電子裝置20執行以下步驟： 透過一無線協定與該振動量測儀10建立無線連結（S61），於本較佳實施例中該無線協定包括一WiFi協定、一藍牙協定； 接收一組振動資訊（S62），於本較佳實施例中該組振動資訊包括一組代表振動量訊號的原始資料（Raw Data）； 對該組振動資訊進行一振動訊號分析，並產生一圖形化分析結果（S63），於本較佳實施例中該振動訊號分析產生一分析結果，該分析結果包括一加速度資訊、一速度資訊以及一位移資訊，以及該圖形化分析結果可由該分析結果所構成，該圖形化分析結果包括一時域波型圖及一頻域頻譜圖； 將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄（S64）。

進一步的，當上述步驟執行至前述「將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄（S64）」之步驟後，進一步提供一診斷程序，如圖7所示，該方法更包括以下步驟： 根據該振動訊號分析所產生的該分析結果，進行振動診斷（S65），於本較佳實施例中進行振動診斷主要係由一安裝於該電子裝置20的專家診斷系統所執行，並由該專家診斷系統進行該振動訊號分析。

另外，當上述步驟執行至前述「將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄（S64）」之步驟後，進一步提供一雲儲存程序，如圖8所示，該方法更包括以下步驟： 將相關資料上傳至一遠端的雲端伺服器40儲存（S66），於本較佳實施例中當該雲端伺服器40安裝該專家診斷系統，則該雲端伺服器40係根據該電子裝置20上傳的資訊執行該專家診斷系統，以產生一新的診斷結果，並直接儲存於該雲端伺服器40。

於本較佳實施例中，當上述步驟執行至前述「將相關資料上傳至一遠端的雲端伺服器40儲存（S66）」之步驟後，進一步提供一後台查詢程序，如圖9所示，該方法更包括以下步驟： 透過該遠端的雲端伺服器40查詢一歷史量測記錄（S67）；或者 透過該遠端的雲端伺服器40匯出一報表資訊（S68），於本較佳實施例中使用者係可以該電子裝置20登入一應用平台50，透過該應用平台50查詢與電動設備有關的該歷史量測記錄以及匯出該報表資訊。

本發明主要係令使用者只需持該電子裝置20靠近該智慧型的振動量測儀10，並由該電子裝置20即時接收該組振動資訊、該電子裝置進行分析並顯示結果，接著還可將結果上傳至該遠端的雲端伺服器40儲存；由此可知，藉由直接將該振動量測儀10設在該電動設備，並利用無線傳輸該組振動資訊，令使用者直接透過該電子裝置20記錄該電動設備之運作狀態，所有資料均可透過網路直接儲存在遠端，故確實能夠達到提升使用方便性及效率的目的。

10:智慧型的振動量測儀11:微控制器12:感測器13:無線單元14:連接器20:電子裝置21:處理器22:影像擷取模組23:無線模組24:輸入模組25:顯示模組26:通訊模組30:馬達裝置31:圖碼40:雲端伺服器50:應用平台91:振動量測儀92:連接線93:振動感應器94:紀錄簿95:電動設備

圖1 係本發明之第一較佳實施例的系統架構方塊圖。 圖2 係本發明之第二較佳實施例的系統架構方塊圖。 圖3 係本發明之第三較佳實施例的系統架構方塊圖。 圖4 係本發明之較佳實施例的應用狀態示意圖。 圖5 係本發明之較佳實施例的應用方式示意圖。 圖6 係本發明之較佳實施例的智慧管理方法流程圖。 圖7 係本發明之較佳實施例的智慧管理方法之診斷程序流程圖。 圖8 係本發明之又一較佳實施例的智慧管理方法之雲儲存程序流程圖。 圖9 係本發明之另一較佳實施例的智慧管理方法之後台查詢程序流程圖。 圖10 係已知的振動檢測紀錄方式。

10:智慧型的振動量測儀

20:電子裝置

30:馬達裝置

Claims (10)

1. 一種即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，係於一電子裝置靠近一智慧型的振動量測儀，並該方法主要係由該電子裝置執行以下步驟： 與該振動量測儀建立無線連結； 接收一組振動資訊； 對該組振動資訊進行一振動訊號分析，並產生一圖形化分析結果； 將該組振動資訊及該圖形化分析結果即時顯示、紀錄。
2. 如請求項1所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，進一步提供一診斷程序，該方法更包括以下步驟： 根據該振動訊號分析所產生的一分析結果，並由一專家診斷系統進行振動診斷。
3. 如請求項1或2所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，進一步提供一雲儲存程序，該方法更包括以下步驟： 將資料上傳至一遠端儲存。
4. 如請求項3所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理方法，進一步提供一後台查詢程序，該方法更包括以下步驟： 透過該遠端查詢一歷史量測記錄；或者 透過該遠端匯出一報表資訊。
5. 一種即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，其包括： 一電動設備； 一智慧型的振動量測儀，其可拆卸的設在該電動設備上； 一電子裝置，係透過一無線協定與該振動量測儀建立連結； 其中，由該振動量測儀發送一組振動資訊，當該電子裝置收到該組振動資訊，則對該組振動資訊進行一振動訊號分析，以產生一含波形或頻譜的圖形化分析結果，再透過該電子裝置將該組振動資訊及該分析結果進行即時顯示、紀錄。
6. 如請求項5所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，該電動設備進一步貼設有一圖碼，該圖碼包含一個以上的可解析的產品資訊；該電子裝置包括一影像擷取模組，用以取得該圖碼的一影像資訊，再對該影像資訊進行解析，讀取對應該電動設備之產品資訊。
7. 如請求項5所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，該振動量測儀包括一連接器，該連接器係直接吸附於該電動設備的表面。
8. 如請求項5所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，該無線協定包括一WiFi協定或一藍牙協定。
9. 如請求項5至8中任一項所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，進一步包括一雲端伺服器，該雲端伺服器透過網路與該電子裝置連結，該電子裝置將該振動訊號分析的結果透過網路上傳至該雲端伺服器，進行儲存、備份；進一步提供一專家診斷系統，該專家診斷系統可安裝於該電子裝置或該雲端伺服器，並將診斷結果儲存於該雲端伺服器。
10. 如請求項9所述之即時分析設備振動資訊之智慧管理系統，進一步包括一應用平台，該應用平台透過網路與該電子裝置連結，並利用該電子裝置透過網路登入該應用平台，以查詢一歷史量測記錄或者匯出一報表資訊。

Images