露采企業(yè)電氣設(shè)備維護和管理的方法探究

牟鵬昊 閆凌

摘 要：近年我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，社會發(fā)展進程也在日漸加快。設(shè)備是生產(chǎn)力的基本要素之一，設(shè)備管理水平也是衡量企業(yè)核心競爭力的重要指標。作為企業(yè)穩(wěn)定運營與生產(chǎn)的保障，企業(yè)內(nèi)部的電氣設(shè)備必須保證系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，加之電氣工藝的復雜化和高集成化發(fā)展，對企業(yè)電氣設(shè)備的有效管理與故障維護提出了更高要求。處理好電氣設(shè)備管理和維護中的突出問題，才能保證企業(yè)健康發(fā)展。本文分析了當下我國企業(yè)電氣設(shè)備管理與維修概況，并以此為基礎(chǔ)針對露天采礦大型電氣設(shè)備的管理與電氣設(shè)備的維修進行了更為具體的探究，進而為露天采礦大型電氣設(shè)備的科學管理、現(xiàn)代化維護、智能化維修、信息共享等方面提供有效參考。

關(guān)鍵詞：露天采礦；電氣設(shè)備；管理；維護維修

1 電氣設(shè)備維護與管理概況以及國內(nèi)露天礦山大型電氣設(shè)備簡介

1.1 國內(nèi)電氣設(shè)備維護和管理概況

在企業(yè)生產(chǎn)運營過程中，為了有效保障電氣設(shè)備的工作效率與質(zhì)量，就要對電氣設(shè)備進行科學的管理和定期的維修，以更加全面地提高企業(yè)電氣設(shè)備工作的可靠性并促進其穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在現(xiàn)代化企業(yè)的電氣設(shè)備系統(tǒng)中，由于不同電氣設(shè)備來自于不同生產(chǎn)廠家，電氣設(shè)備的具體技術(shù)水平和質(zhì)量存在著一定差異，加之企業(yè)中不同電氣設(shè)備的工作環(huán)境也有所差異，因此，不同電氣設(shè)備的維護與管理方式不盡相同。在當下企業(yè)的建設(shè)與發(fā)展中，電氣設(shè)備系統(tǒng)的構(gòu)成日漸復雜，更多計算機、電子以及通信技術(shù)的加入，使得電氣設(shè)備的檢查管理與維修工作難度進一步增加。此外，在電氣設(shè)備的實際管理中，由于多數(shù)企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的電氣設(shè)備管理方式，并且在電氣設(shè)備應用中過于強調(diào)產(chǎn)量，而忽略了對電氣設(shè)備進行現(xiàn)代化的全面的管理與維護，直接導致了部分企業(yè)中多數(shù)電氣設(shè)備長期處于帶病運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。加之電氣設(shè)備測試方式落后，在很大程度上降低了企業(yè)電氣設(shè)備的運行效率和管理效率。

目前企業(yè)電氣設(shè)備管理和維修水平大大落后于電氣設(shè)備的現(xiàn)代化進程，電氣自動化設(shè)備從早期的直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)到區(qū)域PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，再到遠程I/O方式控制結(jié)構(gòu)以及智能I/O方式結(jié)構(gòu)，電力拖動控制從早期的模擬量控制系統(tǒng)到模擬量調(diào)節(jié)數(shù)字量監(jiān)控這種模、數(shù)混合系統(tǒng)直到全數(shù)字控制系統(tǒng)，再從早期的直流系統(tǒng)到交-交變頻同步機系統(tǒng)以及更進一步的大功率交-直-交異步機系統(tǒng)等等。這些進步既標志著我國電氣自動化設(shè)備能夠始終跟隨世界先進技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，同時就對我們的電氣設(shè)備管理工作提出了新的要求，要求與時俱進，根據(jù)電氣設(shè)備的進步而不斷改變。要求我們不僅要能把電氣設(shè)備給用好，同時還要把電氣設(shè)備維護好、管理好，以最小的投入（運行成本）來獲得最大的經(jīng)濟效益，充分發(fā)揮先進電氣設(shè)備的效率和能力。

1.2 國內(nèi)露天礦山大型電氣設(shè)備及其電氣設(shè)備簡介

目前國內(nèi)露天采礦方式根據(jù)使用的設(shè)備類型主要分為連續(xù)工藝、半連續(xù)工藝、不連續(xù)工藝。不同工藝配套不同的電氣設(shè)備，連續(xù)工藝主要采用鉆機加輪斗皮帶輸送系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的主要特點是采掘、轉(zhuǎn)運、排棄設(shè)備自動化水平高，整體電氣控制面積大、電氣設(shè)備系統(tǒng)較長，一般長達十幾千米或者幾十千米。半連續(xù)工藝主要是鉆機、電鏟加移動破碎站的形式，這套系統(tǒng)的特點是電鏟的自動化水平高，同時附加輪斗系統(tǒng)特性。不連續(xù)系統(tǒng)主要是鉆機、電鏟、吊斗鏟、重型卡車、拋擲爆破等，外加固定破碎站和輸送皮帶系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的特點是電鏟、吊斗鏟、重型卡車都是自動化水平高的電氣設(shè)備，同時附加輪斗系統(tǒng)特性。

現(xiàn)今國內(nèi)大型露天礦山主要使用的系統(tǒng)是不連續(xù)工藝系統(tǒng)，鉆機主要使用的電氣設(shè)備有DM-45鉆機、DM-H鉆機、DM-H2鉆機、CDM-75鉆機、1190E鉆機、D245鉆機等等；電鏟主要使用的設(shè)備有495HD、495HR電鏟，395B電鏟，395BI電鏟，4100XPB、4100XPC電鏟，2800XP電鏟，WK-55電鏟，WK-35電鏟，WK-20電鏟，WK-10電鏟等等；吊斗鏟主要使用的是8750-65吊斗鏟；重型卡車主要使用的是930E、830E、730E、630E卡車，MT5500、MT4400卡車等等，以及固定式破碎站和輸送皮帶系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的每個單元都是完全獨立的電氣控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)集成度高，控制系統(tǒng)復雜。

2 當前電氣設(shè)備管理工作影響因素分析

2.1 電氣設(shè)備的更新進步造成的影響因素

電氣設(shè)備的管理工作無法跟上電氣設(shè)備高集成度、高復雜度的腳步造成的影響。隨著電氣設(shè)備現(xiàn)代化和自動化不斷進行，電氣設(shè)備變得越來越精密復雜，集成化程度高，科技含量大，這就對電氣設(shè)備的管理、維修、維護提出更高的要求。往往我們采購回來更加高級的電氣設(shè)備但是我們的電氣設(shè)備管理制度卻一直沒有改變，這就造成制度和電氣設(shè)備的不匹配問題。

例如：大型露天采掘設(shè)備電鏟電氣驅(qū)動技術(shù)從80年代使用的是直流發(fā)電機組技術(shù)，到90年代的GTO變頻技術(shù)，再到IGBT的變頻技術(shù)。實現(xiàn)滾動式技術(shù)更替，技術(shù)水平不斷提高，然而我們一直沿用舊的設(shè)備管理辦法，這樣就使得管理、維修維護跟不上技術(shù)進步的腳步。

電氣設(shè)備不斷的集約化、大型化、綜合化造成制度不健全、不全面等方面的影響。隨著時代的進步電氣設(shè)備不斷走向大型化，或者跟大型化，使電氣設(shè)備的能力不斷擴大。同時一種電氣設(shè)施兼顧其他能力，綜合多種功能的電氣設(shè)備不斷出現(xiàn)，這樣就需要制度不斷重組，兼并，合成。

設(shè)備的多樣化造成的影響：不同的設(shè)備、不同的生產(chǎn)廠商，產(chǎn)品的質(zhì)量是不一樣的，即使同一廠家的不同批次設(shè)備，質(zhì)量和運行情況也不盡相同。例如：同種能力的電氣設(shè)備分為進口和國產(chǎn)，進口又分，國產(chǎn)又分的情況，如進口電鏟中的395BI電鏟、395B電鏟和495HR電鏟、495HD電鏟。同時部分企業(yè)為了減低生產(chǎn)運行成本，使用那些已經(jīng)超過了使用年限的電器設(shè)備，這是極為危險的。

2.2 人為因素

人為因素往往是導致電氣設(shè)備發(fā)生故障的主要因素，80% 以上的電氣設(shè)備故障都是由于人為因素而導致的。第一，部分電氣設(shè)備操作人員對事故的警惕性較差，安全意識淡漠，在工作上表現(xiàn)出無所謂、松散的狀態(tài)。第二，部分設(shè)備操作人員沒有接受到較好的崗前培訓，業(yè)務水平差，即便是參加了相關(guān)的培訓，也沒有用心學習，只是敷衍了事，沒有對電氣設(shè)備管理工作給予足夠重視。第三，部分電氣設(shè)備操作人員心中有僥幸心理，不能時刻保持警惕，這樣一來，往往就會為日后的電氣設(shè)備事故發(fā)生埋下伏筆。第四，由于各企業(yè)待遇不同，激勵制度不健全等原因，造成人才流失，導致專業(yè)設(shè)備管理人員缺乏。特別是中高級技師、工程師，以及富有經(jīng)驗的操作維修人員。第五，人為管理中每個人和每個人的管理方向、管理力度存在差異，從而導致各電氣設(shè)備或者各系統(tǒng)之間電氣設(shè)備。

2.3 管理制度

部分企業(yè)對于電氣設(shè)備應用經(jīng)驗不足，還沒有形成較為完善、較為健全的電氣設(shè)備管理制度。企業(yè)一定要立足于企業(yè)的長足發(fā)展來建立管理制度，重視長遠發(fā)展，管理制度一定要做到細致入微，提高管理制度的執(zhí)行力和可行性。沒有優(yōu)秀的設(shè)備管理制度，容易造成設(shè)備故障無法得到及時處理，影響生產(chǎn)的情況發(fā)生。電氣設(shè)備的管理制度一般都沒有做到從源頭制定，往往是從套用以往制度開始，無法針對電氣設(shè)備本身自有缺陷，無法針對電氣設(shè)備自身運行規(guī)律，開展有效的電氣設(shè)備的維護、維修、保養(yǎng)等工作。

3 企業(yè)電氣設(shè)備管理方法探究

3.1 提高設(shè)備操作人員設(shè)備使用水平

電氣設(shè)備的操作管理與工作人員技能水平的高低密切相關(guān)。由于在電氣設(shè)備的維修中，工作人員直接參與了設(shè)備的使用和維修，因此設(shè)備受企業(yè)工作人員這一主體的影響最為直接。為了進一步有效地減少企業(yè)電氣設(shè)備的故障率和維修工作，必須全面提高企業(yè)全體員工的技術(shù)水平，并通過開展針對性的員工訓練，使其能夠在企業(yè)電氣設(shè)備的使用中更加科學正確地完成設(shè)備操作，并在面臨企業(yè)電氣設(shè)備故障時能夠采取有效的措施對故障進行排除并實施維護。

3.2 建立科學、嚴格的設(shè)備管理機制

在企業(yè)電氣設(shè)備的管理過程中，為了保證設(shè)備的管理效率，必須深入落實對設(shè)備的科學、嚴格管理。在企業(yè)電氣設(shè)備的日常管理與維護中，企業(yè)要培養(yǎng)員工嚴謹和認真的態(tài)度，高度負責的工作態(tài)度，能夠進一步增強員工在電氣設(shè)備的使用中責任感，從而為企業(yè)電氣設(shè)備管理與維護提供有力的保障。

3.3 加強企業(yè)電氣設(shè)備責任管理機制

企業(yè)電氣設(shè)備故障發(fā)生的原因來自于設(shè)備內(nèi)部和外部環(huán)境兩方面。其中，員工對設(shè)備的使用是最為主要的外在原因。員工對電氣設(shè)備的使用水平直接決定著設(shè)備故障的發(fā)生率。因此，為了進一步提高企業(yè)員工對電氣設(shè)備的維護意識，企業(yè)要更為深入的落實責任管理機制。通過將電氣設(shè)備故障處理和管理工作的責任落實到員工個人，并采取一定的獎懲措施，從根本上避免企業(yè)電氣設(shè)備因人為因素導致故障。

3.4 結(jié)合實際探究電氣設(shè)備的故障維護方法

由于在企業(yè)電氣設(shè)備的運行中有多種故障模式，所以對設(shè)備故障的診斷和維修工作也要結(jié)合故障的具體表現(xiàn)形式和設(shè)備自身的特點。如在對變壓器進行維修的過程中，應首先檢查設(shè)備外部成分有無壞損，并在斷電狀態(tài)下檢查設(shè)備的熔斷器是否熔斷，如發(fā)現(xiàn)熔斷器熔斷，應立即更換。此外，由于變壓器長期處于高電壓轉(zhuǎn)換的工作狀態(tài)，所以設(shè)備線路也應進行定時的檢查與維修，如通過聞設(shè)備運行時的氣味，判斷設(shè)備中是否有線路燒損，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備線路因過載或短路而導致線路升溫，發(fā)出刺鼻的焦味，就應立即減小設(shè)備負荷，必要時對設(shè)備做斷路處理，并針對線路問題進行修復。

電氣設(shè)備在檢修時，應嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程和檢修規(guī)程，在做好安全措施的情況下進行檢維修作業(yè)，作業(yè)時應遵守以下原則；（1）先動口后動手：對與有故障的電氣設(shè)備，不能著急動手，應先向操作人員了解故障發(fā)生的經(jīng)過和故障現(xiàn)象，對不熟悉的設(shè)備應先熟悉其結(jié)構(gòu)特點和工作原理，排除故障時應結(jié)合故障現(xiàn)象進行判斷，有針對性的進行檢查，避免盲目動手；（2）先外部后內(nèi)部：在故障現(xiàn)象不明時，應先檢查設(shè)備的運行條件是否得到滿足，外圍附屬設(shè)備是否能正常工作，然后再對設(shè)備內(nèi)部檢查，在排除外圍設(shè)備故障原因、確定是設(shè)備內(nèi)部故障時才能拆卸設(shè)備，要避免盲目拆卸而造成新的故障點；（3）修局部必修整體：在進行設(shè)備故障檢修時，除了要將故障排除保證設(shè)備正常運行外，還要對故障設(shè)備在允許的條件下進行整體檢查、保養(yǎng)和維護，而不能“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的只進行片面檢查。

4 露天采礦業(yè)大型電氣設(shè)備管理方法展望

4.1 露天采礦電氣設(shè)備工況

露天采礦電氣設(shè)備均為大型設(shè)備，工作條件惡劣，其特點具有對電氣設(shè)備沖擊大，電氣設(shè)備工作環(huán)境粉塵大，電氣設(shè)備工作區(qū)域溫度變化范圍廣，負載變化范圍大、負載變化劇烈，同時各方向振動均存在和電磁環(huán)境復雜等等特點。另外電氣設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長，操作人員技術(shù)水平差異大，檢修人員距離電氣設(shè)備工作地點路程遠，電氣設(shè)備故障后需要很長時間到達電氣設(shè)備現(xiàn)場，以及電網(wǎng)環(huán)境影響大等。

4.2 露天采礦電氣設(shè)備運行管理展望

露天采礦電氣設(shè)備運行的信息化建設(shè)應為著力加強調(diào)度系統(tǒng)生產(chǎn)運營指揮、安全監(jiān)測監(jiān)控、應急救援、綜合信息集成4個平臺等信息化建設(shè)，逐步實現(xiàn)監(jiān)測高密度實時化、數(shù)據(jù)參數(shù)高可靠性、數(shù)據(jù)處理自動化、信息資源網(wǎng)絡(luò)化等，形成電氣設(shè)備安全生產(chǎn)運營決策支持系統(tǒng)，最終實現(xiàn)無盲區(qū)調(diào)度管控的網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)。按照科學規(guī)劃、理性投資、突出重點、逐步推進、持續(xù)改進原則，制定調(diào)度信息化規(guī)劃，統(tǒng)一并規(guī)范調(diào)度信息化系統(tǒng)的功能、設(shè)施、接口標準，建設(shè)安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、安全生產(chǎn)調(diào)度統(tǒng)計分析系統(tǒng)、調(diào)度通訊及可視化系統(tǒng)。

（1）電氣設(shè)備生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)

調(diào)度指揮系統(tǒng)包括生產(chǎn)監(jiān)管、安全監(jiān)控、電氣設(shè)備遠程自動化控制、應急救援、人車定位、自動化辦公等子系統(tǒng)。生產(chǎn)監(jiān)管系統(tǒng)實現(xiàn)對生產(chǎn)、倉儲、裝車、卸車等重點環(huán)節(jié)和重要部位現(xiàn)場實時信息交換、動態(tài)畫面、生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)的監(jiān)控；協(xié)同安排生產(chǎn)計劃，統(tǒng)籌安排產(chǎn)運銷一體化資源和能力，提供生產(chǎn)接續(xù)方案和設(shè)備配套調(diào)配方案。電氣設(shè)備遠程自動化控制系統(tǒng)對采區(qū)發(fā)布控制命令，實現(xiàn)管控一體化。人車定位系統(tǒng)實現(xiàn)人員、車輛設(shè)備目標定位、跟蹤、可視，無線尋呼、緊急事件處理等功能；能夠分類、分時段查詢歷史記錄和軌跡回放，具備診斷符合度和收發(fā)緊急信號功能；自動化辦公系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)部信息共享、無紙化辦公，具備瀏覽、查詢、下載、打印、復印、傳真、及時語、文檔管理等功能。

（2）電氣設(shè)備生產(chǎn)調(diào)度統(tǒng)計分析系統(tǒng)

調(diào)度統(tǒng)計分析系統(tǒng)實現(xiàn)年、月、日計劃管理及評估完成情況，與產(chǎn)運銷及安全數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)共享，隨機生成統(tǒng)一報表，具備查詢、分析功能，為生產(chǎn)運營決策提供支持。

（3）電氣設(shè)備調(diào)度通訊及可視化系統(tǒng)

調(diào)度通訊系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度室直接通訊；調(diào)度室配備數(shù)字調(diào)度電話交換機，集語音、圖像、數(shù)據(jù)通訊于一體，實現(xiàn)單鍵撥號、呼叫轉(zhuǎn)移和等待、語音留言、來電報號、電話錄音、強打、集呼、可視電話、數(shù)字傳真、錄音、回放功能和線路靜音超時催掛功能，掉電無縫自動轉(zhuǎn)換，與各種通信設(shè)備組網(wǎng)互聯(lián)；對生產(chǎn)重要人員及崗位設(shè)置專線直通電話。調(diào)度可視化系統(tǒng)采用人機對話模式，實現(xiàn)主持人在會場內(nèi)對會議的控制，具備高清數(shù)字畫面和通話效果，有錄音、錄像、攝像功能。

如果使用這類方式對露天大型電氣設(shè)備進行管理可以有效防止人員管理方面對電氣設(shè)備使用造成的影響，以及對電氣設(shè)備的使用更加合理化，從而提高電氣設(shè)備使用的效率。這樣就是管理更加科學化，管理更加偏重于生產(chǎn)實際中發(fā)生的證據(jù)采集方面，是的管理更加有利于執(zhí)行。

4.3 露天采礦電氣設(shè)備維修的信息化管理展望

（1）電氣設(shè)備零部件使用跟蹤系統(tǒng)

利用計算機的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，按各大型電氣設(shè)備建立獨立系統(tǒng)，針對該設(shè)備每個部件建立電子檔案，即在電子界面上可以查詢部件相關(guān)的實時數(shù)據(jù)，如：部件廠家，安裝日期，已使用時間，廠家推薦使用壽命，歷史上該部件的使用時間和使用情況，保養(yǎng)信息以及部件參數(shù)等等相關(guān)內(nèi)容。同時還要鏈接倉庫系統(tǒng)可以查詢該部件的庫存和采購情況，以及修復好的部件情況。其實就是把電氣設(shè)備分化為一個個點來詳細管理。從而為維修提供合理真實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）電氣故障預警及故障維修分析系統(tǒng)

利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立電氣設(shè)備故障收集系統(tǒng)，針對每種故障建立歷史故障數(shù)據(jù)集合，該條數(shù)據(jù)描述故障發(fā)生時間，故障現(xiàn)象，處理步驟，以及最終處理辦法。通過總結(jié)以往故障處理辦法，各處最優(yōu)處理方案，從而達到快速解決故障的目的。

（3）遠程故障維修系統(tǒng)

由于電氣設(shè)備使用現(xiàn)場比較遠，不能實時了解設(shè)備狀態(tài)或者設(shè)備故障情況，因此利用信息化技術(shù)，達到可以在網(wǎng)絡(luò)上隨時查看設(shè)備運行狀態(tài)，以及設(shè)備當前故障的能力，提前對設(shè)備故障進行初步判斷，有利于快速解決設(shè)備故障。

5 結(jié)語

在當前國內(nèi)各企業(yè)規(guī)模日漸擴大的背景下，企業(yè)電氣設(shè)備的裝機容量和配電線路都會向更大規(guī)模發(fā)展。因此，為了有力保證企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)運營，就必須對電力設(shè)備開展系統(tǒng)性的管理與維護，并通過對電氣設(shè)備管理維修工作做進一步的規(guī)劃與明細，實現(xiàn)對企業(yè)設(shè)備的系統(tǒng)化管理，為企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供穩(wěn)定有力的保障。針對露天礦山電氣設(shè)備管理方面的落后狀態(tài)，建議加強信息化改革，逐步實現(xiàn)管理自動化，擺脫人為因素，設(shè)備因素等方面的影響。從而提高設(shè)備使用效率，增加設(shè)備產(chǎn)能。

參考文獻

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（作者單位：神華準格爾能源有限責任公司）