問題背景
從事後維修走向預知保養
軸承或齒輪失效往往在數週前就有徵兆，卻要到異音、發熱或停機才被發現，而非計畫性停機的損失遠高於零件本身。預知保養的作法是以量化指標追蹤劣化速率，在區帶惡化到不可接受之前安排維修，把停機從「意外」變成「排程」。
ISO 10816 / 20816
國際通用的機械振動評估標準，以速度 RMS 判定 A ~ D 區帶。有標準可依循，判定結果才有共同語言，不會變成各說各話。
10 ~ 1000 Hz
標準評估頻帶，涵蓋不平衡、對心不良與鬆動等常見故障。感測器的頻寬必須完整涵蓋這一段，判定才成立。
三軸同步
單點量測即涵蓋徑向與軸向，不必為了方向重複佈點，安裝工時與感測器數量都能省下來。
系統架構
感測器、閘道器與上位系統
感測器端完成特徵值運算，閘道器端完成 ISO 判定，上位系統只取用結果。每一層各司其職，導入時不必為了狀態監測改寫既有的監控邏輯。
現場 · 感測器
HY-VT 系列感測器
HY-VT2000 / VT3K / VT5K
三軸振動與溫度
感測器端完成特徵值運算
M12 單纜（電源＋通訊）
每埠可掛載多台
三款可混用於同一台閘道器
關鍵機組用 3K / 5K，一般機組用 VT2000
RS-485
Modbus RTU
6 埠並行輪詢
ETH-VHS-A2N
振動監測閘道器
6 埠隔離 RS-485，各埠獨立排程
ISO 10816-3 區帶判定 · 健康評分
趨勢緩衝 · 告警 · 稽核紀錄
內建 Web 監控介面
免安裝、免授權，四國語言
判定準則集 HOYAN-CBM v1.1
12 張 ISO 區帶表 · 24 組邊界值
斷網期間趨勢緩衝與 TF 卡持續累積
10/100
乙太網路
Modbus TCP
MQTT · HTTP
上位系統
瀏覽器
直接連線閘道器內建介面
FluxLiveVHS-Viewer
多台閘道器集中監看
VibrationHealthSystem
桌面頻譜與長期趨勢分析
SCADA / PLC / MES
以 Modbus TCP 取用判定結果
設計主軸
判定在邊緣完成
ISO 區帶與健康分數是在閘道器裡算出來的，不是丟到上位系統再算。這個選擇決定了整套系統的導入成本。
上位系統不必改寫
既有 SCADA 只需要訂閱結果，不必為了狀態監測新增頻譜處理邏輯。對已運行多年的監控系統而言，這通常是能否導入的主要條件。
斷網照樣判
判定不依賴雲端或上位機。網路中斷期間趨勢緩衝與 TF 卡紀錄持續累積，量測資料不會出現缺口。
頻寬花在結果上
上行的是區帶、健康分數與告警事件，不是原始波形。跨廠區或走行動網路時，這個差距很明顯。
HOYAN-CBM v1.1
三層判定架構
ISO 10816 / 20816 只回答一件事：這台機器的總振動量算不算過大。它指出問題存在，但不指出問題是什麼。HOYAN-CBM 在 ISO 之上疊一層診斷，並且明確區分哪一層是標準、哪一層是工程經驗。整套準則儲存於閘道器內部 Flash 隨韌體出貨，不依賴 TF 卡、不依賴 PC 端軟體、不需另購授權。
L0 區帶判定（依據：國際標準）
回答「振動量有多大」。直接引用 ISO 10816-3 / ISO 10816-1 原文邊界值，12 張表、24 組邊界值逐項可查證。
L1 特徵值初判（依據：工程經驗）
回答「可能是什麼問題」。以波峰因數、峭度、偏度與轉頻階次提示徵兆；ISO 未對這些量訂定限值，這一層是 HOYAN 依工程經驗訂定的初判規則，共 12 條。
L2 基線比對（規劃中）
回答「相對它自己變了多少」。168 小時學習期，後續韌體開放。
為什麼需要 L1
總量法的兩個先天盲區
早期故障不會抬高總量：軸承微小剝落產生的衝擊峰值高但能量低，速度 RMS 幾乎不動，這正是波峰因數與峭度存在的理由。另一個盲區是總量相同、原因不同：3.0 mm/s 可能是不平衡、對心不良或鬆動，處置方式完全不同，轉頻階次規則（1× / 2× / 0.5×）是最便宜的區分手段。L1 能提示下列徵兆，但最終判定仍應由專業人員結合趨勢與頻譜確認。
不平衡
對心不良
機械鬆動
軸承早期故障
軸承衝擊顯著
齒輪故障
摩擦／碰摩
滾動軸承異常
滑動軸承油膜渦動
判定依據
區帶判定涵蓋範圍與優先序
判定優先序為：自訂閾值 ＞ 感測器端回報之區帶 ＞ 閘道器內建 12 張表。感測器回報值永遠優先，內建表是斷網或未回報時的退路。
ISO 10816-3 Group 1 ~ 4（8 張表）
剛性與柔性基座各一組，適用大型機組 > 300 kW、中型機組 15 ~ 300 kW，以及分離驅動或整合驅動的泵浦。
ISO 10816-1 Class I ~ IV（4 張表）
給尚無專屬分部的機組使用。該分級源自 ISO 2372:1974，現已由 ISO 20816-1:2016 取代且不再含機器分級，因此建議優先設定 Group 表。
自訂閾值（不限）
依現場經驗設定，優先序最高。同一型機組在不同廠、不同基座條件下的合理值本來就會不同。
管理指標
健康分數 0 ~ 100
以各機組自身的 ISO 區帶邊界為錨點換算成分數，而不是絕對的 mm/s 數值，因此不同群組、不同容量的機器可以直接比較分數並排序。健康分數是 HOYAN 自訂的管理與概覽指標，ISO 系列並未定義此類分數，最終判定仍以區帶與專業判讀為準。
A ｜ 100 ~ 85 ｜ 良好
位於 ISO 區帶 A，新機交機或狀況良好的機組落在這一段。
B ｜ 85 ~ 60 ｜ 可接受
位於區帶 B，可長期運轉，但值得開始留意趨勢的斜率。
C ｜ 60 ~ 30 ｜ 注意
位於區帶 C，適合安排檢查與維修計畫，不建議長期運轉。
D ｜ 30 ~ 0 ｜ 不可接受
位於區帶 D，振動量已足以造成損壞，應儘速處置。
監控介面
免安裝、免授權
完整的監控網頁內建在閘道器裡，瀏覽器連線即可完成即時監看、趨勢查詢、告警管理與組態設定，不需另行安裝軟體或購買授權。支援繁體中文、簡體中文、English 與日本語即時切換，深色與明亮主題可切換，並提供 Kiosk 全螢幕模式供現場看板使用。
深色主題 —— 四台設備全數位於區帶 A，健康分數 84 ~ 85。畫面為開發階段版本，實際顯示以出貨韌體為準。
明亮主題 —— 兩台落入區帶 C，卡片轉為警戒色並顯示警告來源。
即時看板
每台感測器顯示 ISO 區帶、健康狀態與分數、速度 RMS、波峰因數與機器表面溫度；區帶條同步標示目前位於 A ~ D 的哪個位置。
趨勢
內建趨勢縮圖。停機或離線時段以淡色底標示且不補值，避免把「沒有資料」誤讀成「量測值下降」。
版面與顯示
卡片與列表可切換、明亮與深色主題、排序方式可選，以及 Kiosk 全螢幕模式。
語言與狀態
四國語言即時切換；頁首顯示閘道器連線狀態與最後更新時間，畫面停住時分得出是資料沒變還是連線斷了。
軟體
監看與分析的三層定位
單台用內建介面就夠，多台再加集中監看，需要診斷時才用桌面分析軟體。依實際需求逐層擴充，不必一開始就買一整套。
FluxLiveVHS-Viewer —— 四台閘道器同時顯示於同一畫面，未連線者以虛線標示；各站可獨立採用卡片或列表模式、深色或明亮主題。
VibrationHealthSystem 頻譜分析 —— 以 3D 瀑布圖比對頻譜歷程，判斷特徵頻率是否隨時間成長。畫面為開發階段版本。
內建監控介面（單台閘道器）
出廠即內建，瀏覽器直接連線；即時監看、趨勢查詢、告警管理與組態設定。免安裝、免授權。
FluxLiveVHS-Viewer（多台集中監看）
承襲 FluxLiveCenter-Viewer 架構，把多台閘道器並列在同一畫面。每一格呈現的是該閘道器的即時畫面本身，而不是另一份複製的資料，中控與現場不會有兩套數字對不起來。可掃描網段自動探索設備。提供免費版；警報記錄與嚴重告警自動放大為 Pro 版功能。
VibrationHealthSystem（診斷與分析）
PC 端軟體，提供閘道器不常態執行的深度分析：依需求擷取頻譜、以 3D 瀑布圖比對頻譜歷程、長期趨勢與基線分析。所套用的判定準則集與閘道器端一致。
第三方系統
既有 SCADA / PLC / MES 可直接以 Modbus TCP 取用閘道器的判定結果，不需安裝任何 HOYAN 軟體。
工程取捨
頻譜是事件觸發式擷取，不是常態輪詢
頻譜資料量遠大於特徵值。擷取 1025 條譜線（分頁傳輸）約需 3.2 秒，期間該條 RS-485 匯流排暫停輪詢，完成後自動恢復。這樣設計是為了讓常態監測維持穩定的更新週期，只在需要診斷時才付出匯流排時間；介面會在開始前明確揭露預估耗時與影響範圍，而不是讓現場人員發現畫面突然卡住卻不知道原因。
序列埠
七個埠，每埠角色可獨立指派
全機 7 個序列埠（RS-485 × 6、RS-232 × 1），每埠可獨立指派下列角色之一，同一台閘道器可以同時擔任擷取端與上位從站。各 RS-485 埠具獨立排程與獨立緩衝，單一感測器逾時或斷線不影響其他埠的更新週期，長匯流排也可以依埠分段配置不同鮑率。
感測器擷取
主動輪詢 HY-VT 系列感測器，取得特徵值、ISO 區帶與有效性旗標。適用 RS-485 1 ~ 6。
情境擷取
讀取轉速、電流、溫控等第三方 Modbus 從站，作為判定與趨勢的情境資料。適用 RS-485 1 ~ 6。
上位從站
以 Modbus RTU Slave 將整理後的狀態資料提供給既有 PLC / HMI。適用 RS-485 1 ~ 6 與 RS-232。
橋接（透通）
序列與乙太雙向透通傳輸，保留原有的序列伺服器功能。全埠適用，RS-232 出廠預設為此角色。
系統整合
一機兩用，導入不必動既有架構
承襲 ETH-A2N 序列伺服器平台，除振動監測外保留完整的資料上行與序列整合能力。同一台閘道器可以同時把判定結果送上雲端、供既有 SCADA 輪詢，並維持原有序列設備的透通連線。一份資料可同時送往多個目的地，不需外接分流器，也不必為了上雲而放棄既有的輪詢架構。
MQTT 上行
主動發布量測值、ISO 區帶、健康分數與告警事件；支援 TLS 加密連線與憑證管理。適用雲端平台、IoT 資料湖與跨廠區集中監控。
Modbus TCP 映射
感測器暫存器映射至閘道器的 Modbus TCP 位址空間，上位系統只需輪詢一個 IP。既有 SCADA／HMI 直接取用，不必改動下位設備。
Modbus RTU 從站
以序列埠對既有 PLC／HMI 提供整理後的狀態資料。適用無網路或不開放網段的舊廠區。
透通傳輸（橋接）
序列與乙太雙向透通，支援 TCP Server／TCP Client／UDP。既有序列設備聯網，保留原通訊協定。
資訊安全
依 IEC 62443-4-2 精神設計的資安基線
閘道器一旦併入廠務網路，就是資安邊界的一部分。下列機制為出廠啟用，不需額外設定。TF 卡與內部組態均不以明文保存密碼。
帳號與登入
三級 RBAC（管理者／操作員／檢視者）；密碼以 SHA-256 加每帳號隨機鹽儲存，首次登入強制變更預設密碼；連續失敗即鎖定並回報剩餘解鎖秒數，登入公告可自訂。
工作階段與稽核
閒置逾時加絕對逾時，線上連線清單可強制登出；登入、登出、鎖定、組態變更與韌體更新事件均留存紀錄。
組態與韌體
組態採雙備份儲存，寫入中斷會自動回復前一份完整設定；OTA 韌體更新具備援映像，更新失敗或斷電自動回復原韌體；CONFIG 鍵可回復出廠設定。
安裝
現場配置與接線
外形尺寸 105 × 118 × 60 mm（不含端子與導軌扣具）、約 650 g，35 mm DIN 導軌（EN 60715）或壁掛安裝；金屬外殼、IP30，限室內使用；工作溫度 −25 ~ +70 °C，相對濕度 5 ~ 95 % 非凝結。電源為 9 ~ 36 V DC、5.4 W max，5-pin 端子台支援雙電源備援輸入，G 為機殼接地端，應以最短路徑接至機櫃接地排。RS-485 側接線為閘道器 RX+ 對感測器 M12 Pin 2（A+）、TX− 對 Pin 4（B−）、GND 對 Pin 3；感測器電源由外部供應，遮蔽層接連接器外殼並單點接地，匯流排兩端各配置 120 Ω 終端電阻。另具 TF 卡插槽（microSD ≤ 32 GB、FAT32）與 USB-C 維護介面，面板 LED 為 POWER／COM／ALARM，按鍵為 RESET 與 CONFIG。
應用領域
馬達與泵浦機組
風機與鼓風機
齒輪箱
冷卻水塔與冰水主機
空壓機房
船舶輔機
工具機主軸
廠務設備房
既有 PLC／SCADA 整合
