Chaban-Delmas大桥机械设备状态监测
Eiffage Energie Systèmes – Clemessy, France
By Franck Beranger, Engineer at Dewesoft France
为提高预测维护的整体质量，Clemessy 决定安装麦克风和振动加速度传感器，以监测运动链——机械——以及桥梁两侧的主滑轮。
配置长距离连接电缆的数采系统和监控技术，并将 Dewesoft 数采解决方案互连到客户数据库中，是我们面临的挑战。
“为汽车、行人和自行车提供一条横跨加龙河的通道，以及在未来的某个时间里提供一条“电车线路”和“允许客船，特别是大型船只通过”——2003年，这些是在法国波尔多市中心建造一座新跨河大桥的项目要求。
这个项目的成果就是雅克·沙邦-戴尔马，欧洲最长的升降桥，它的主要跨度是110米(361英尺)。大桥建设于2009年至2012年，2013年3月正式启用。
位于法国西南部的波尔多，是 Garonne River 的一个港口城市，拥有近120万居民，居住在城市群，是著名的葡萄酒产区的中心。加龙河全长602公里(374英里) ，流入大西洋。
这座大桥是为了纪念法国前总理、1947年至1995年间担任波尔多市市长的雅克·沙邦-戴尔马(1915-2000)。在第二次世界大战期间，他化名为沙班将军组织地下抵抗，战后，他正式更改姓氏为沙班-德尔马斯。
今天，这座横跨加龙河的第五座桥连接着波尔多的东部和西部，其码头附近的左岸城市中心与城市的右岸—— 是Bastide 和 Bacalan 市。这就是为什么这座桥也被戏称为“巴巴桥”的原因。
沙班-德尔马斯大桥
预知性维护-永久性监测
该建筑物的运营和维护由 Eiffage 能源系统公司负责。 Eiffage 能源系统公司是欧洲五大建筑和特许经营公司之一的分公司。克莱斯密斯专业从事工业技术装置的工程和实施。
Chaban-Delmas 大桥是一个能够在11分钟内将2750吨的起重跨度提升到53米高度的结构，允许游艇、渡轮或帆船在波尔多港停靠。
提升机构的工作原理是一个巨大的起重机，需要一个由10名工作人员组成的团队操作。在控制塔上，两名操作员负责操作，其余队员分布在桥脚下的各个重要布点。除此之外，该小组还管理重要机器的维护:
▶ 发动机,
▶ 竖井,
▶ 巨大的电缆
▶ 滑轮
经过几个月的操作和多次机动，维修小组发现了撞击噪声和咔嗒声。为了调查噪音的来源，并提高预测性维护的整体质量，Clemessy 决定安装麦克风和振动传感器，以监测运动链——机械——以及桥两侧的主滑轮。
需要注意的是振动和莫名其妙的噪音，比如敲击，这些现象都低于10khz 的带宽，所以最大需要的采样速率是20khz，刚好Krypton 系列数采完美匹配，这是一个坚固的分布式 EtherCAT 数据采集系统，可以在任何环境中进行现场测量。
KRYPTON DAQ 系统具有 IP67级的保护功能，可在 -40 °c 至 + 85 °c 的极端温度范围内工作。
整个数采系统由82个模拟输入通道组成，分别位于桥的两侧，每侧41个通道，带有两个滑轮:
▶ 1 x KRYPTON-8xACC 数据采集系统
▶ 6 x 加速度计 带宽为5kHz (SR = 10kS/s)
▶ 2 x 10kHz 带宽的麦克风(SR = 20kS/s)
桥梁两侧机械状态监测系统:
▶ 3 x KRYPTON-8xACC 数据采集系统
▶ 1 x Krypton -3xSTG 数据采集系统
▶ 1 x KRYPTON-1xCNT 数据采集系统
▶ Dewesoft x DAQ 软件 OPT-NET + OPC UA 服务器 + DSA 升级版软件
▶ 1 x SBOX 坚固主机
该应用程序需要 Dewesoft x 数采软件的数学工具，计算每个振动传感器上的实时统计值。测试分析的关注点不是时间通道，而是客户要求的每个传感器输入信号的计算统计值，以比较报警水平。该项目还实现了一个报警计数器。
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指标名单 |
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传感器类型 |
指标 |
带宽 |
平均时间 |
单位 |
类型 |
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加速度计 |
国际标准（低频） (mm/s RMS) |
[1-1000 Hz] |
10 sec |
mm/s |
RMS |
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国际标准 (mm/s RMS) |
[3-1000 Hz] |
3 sec |
mm/s |
RMS |
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国际标准 (g RMS) |
[200-2000 Hz] |
1 sec |
g |
RMS |
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国际标准 (g RMS) |
[2000-8000 Hz] |
1 sec |
g |
RMS |
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国际标准 (g cc) |
[10-8000 Hz] |
500ms |
g |
Peak-to-peak |
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来自GLApkpk的冲击计数器 |
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每个指示器具有不同级别的警报 |
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电动机 电流/速度 |
电流（A RMS） |
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0,5 |
A |
RMS |
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速度 |
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rpm |
RMS |
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主滑轮 麦克风/加速计 |
全局级麦克风（dB-cc） |
[10-8000 Hz] |
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dB |
峰间值 |
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全球级Acc（g cc） |
[10-8000 Hz] |
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g |
峰间值 |
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GLM的冲击计数器 |
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最大冲击水平 |
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一些传感器位于架线塔的顶部用于滑轮监测，所以挑战在于如何配置最佳的 DAQ 系统。每一边都有两个塔，这些塔高110米，塔顶没有电源供电。
基于 EtherCAT 协议技术的 KRYPTON 数采模块，允许模块-模块间电缆长达100米。数据采集模块之间用一根电缆传输数据、电源和同步信号。
坚固的 DAQ 模块和 EtherCAT 是选择Krypton的两个主要原因。唯一的解决方案是把数据采集系统放在每个电缆塔的顶部，无需大量投资。
SMU模块能同时进行供电和测量。它可精确输出电压或电流，同时也可精确测量电压和电流。
用现有数据库连接数据采集系统 -OPC UA
另一个挑战——也非常重要——是通过 OPC UA 将 Dewesoft 数采与客户数据库相互连接，以使用物联网(Internet of Things，IoT)解决方案中的数据。这个应用程序的关键是 OPC UA 服务器插件。OPC 统一体系结构(OPC UA)是 OPC 基金会为工业自动化开发的机对机通信协议。此标准在工业4.0中经常用于不同设备之间的通信和数据共享。
Dewesoft X3数据采集软件提供了两个 OPC UA 选项，可以包括:
▶ 客户端: 可以连接并从任何 OPC UA 服务器获取数据的客户端
▶ 服务器: 服务器可以向一个或多个 OPC UA 客户端提供 Dewesoft x 测量数据
桥梁升降时，状态维修组成员不会守着 Dewesoft 系统，而是使用一个特定的只有统计数据和动作报告的本地网络界面。CLEMESSY 数据库从 Dewesoft OPC UA 服务器收集信息，如警报级别、警报号码、冲击计数、加速度计/麦克风的统计级别，以及 DAQ 状态。
Clemessy 数据库解决方案被称为智能森林。智能森林不仅仅是一个单一的数据库，它是一个全球性的解决方案，包括:
▶ “大数据”软件平台
▶ 用于数据采集的多通道、多源接口
▶ 人工智能引擎
▶ 一个模块化和用户友好的人机界面
总结
Dewesoft 能够为整个桥梁数据采集和长期监测提供一个完整的硬件和软件解决方案，作为Clemessy 法国的合作伙伴，我们的解决方案是首选。
为了优化项目的最后期限，正式交付启动前设置好Dewesoft。 硬件实际交付时,系统测试，评估和改进——首先在实验室，然后现场安装。
Dewesoft x DAQ 软件是直观的，非常容易使用，但是，正确设置82个 AI 通道，增加800个数学计算，设置800个警报，并创建一个良好没有错误的显示，这确实需要一些时间。
对于长距离传输的分布式数采系统，前瞻性的支持和良好的沟通让项目按时运行，并防止了意外和问题的出现。改进Dewesoft 设置，并添加序列，方便维护团队使用。
Dewesoft 提供了一系列 DAQ 解决方案，结合了创新的硬件和软件 DAQ 技术，如 OPC UA 服务器插件，可以满足大型工程结构如桥梁、隧道、建筑物等的仪器需求。
这个案例的成功，在于使用单软件系统实现数据采集，在线计算，报警控制，并使用最新的物联网协议传输数据，这也实现了客户利益最大化。输出结果，在智能用户界面中显示了可靠的数据。