机电系统安全监控与预警技术规范.docx

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机电系统安全监控与预警技术规范

范围

本文件规定了机电系统安全监控与预警技术的系统架构与技术指标、关键技术要求、测试与验证及实施与管理要求。

本文件适用于工业、交通、能源等领域机电系统的全生命周期安全监控与预警设计、实施与验收。

规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

机电系统electromechanicalsystem

由机械、电气、电子、控制模块集成的动态系统。

安全监控securitymonitoring

通过实时数据采集与分析评估系统状态的过程。

系统架构与技术指标

分层架构

分层架构见表1。

表1分层架构

层级

功能要求

技术指标

感知层

多源异构数据采集

温度测量精度±0.5℃，振动频率范围5Hz～10kHz

传输层

数据实时传输

有线通信延迟≤50ms，无线通信丢包率≤0.5%

分析层

故障诊断与预测

支持PCA、深度学习等算法，诊断准确率≥95%

应用层

预警可视化与联动

支持与PLC、DCS系统联动，响应时间≤1s

冗余与容错

关键传感器（如油压监测）需采用“三取二”表决机制。

主控系统双机热备，切换时间≤500ms。

关键技术要求

数据采集

采样频率：

高速旋转设备（如离心压缩机）振动信号≥5kHz；

慢变参数（如环境温度）≥1Hz。

信号处理：需配置硬件抗混叠滤波器，截止频率≥0.8倍采样率。

预警模型

阈值模型：静态阈值（如电压超限±10%）与动态阈值（基于工况自适应调整）。

AI模型：需提供训练数据集（覆盖80%以上故障模式）和验证报告（F1-score≥0.9）。

网络安全

符合GB/T22239-2019三级等保要求，包括：

数据加密：采用AES-256或SM4算法；

访问控制：双向身份认证，操作日志留存≥6个月。

测试与验证

实验室测试

故障模拟：通过电机对拖试验台注入不平衡、不对中、断条等故障。

压力测试：在85%最大负载下连续运行72小时，系统无漏报。

现场验收

指标验证：随机抽取10%监测点，对比离线检测设备数据，误差≤2%。

应急测试：手动触发一级预警，验证设备停机与报警信号同步性。

实施与管理

安装规范

振动传感器安装位置距轴承座≤100mm，采用M6螺钉刚性固定。

电缆敷设需与动力线间距≥300mm，避免电磁干扰。

维护周期

维护周期见表2。

表2维护周期

部件

维护内容

周期

温度传感器

校准与灵敏度测试

6个月

表2维护周期（续）

部件

维护内容

周期

分析软件

故障库更新

12个月

通信模块

固件升级与链路检测

3个月

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参考文献

[1]GB/T22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求