石油化工行業(yè)機(jī)泵群設(shè)備故障監(jiān)測及定位技術(shù)分析

宋軍

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種新興的產(chǎn)業(yè)迅速崛起，其中以石油化工行業(yè)為例，隨著科研技術(shù)的創(chuàng)新和推進(jìn)，關(guān)于石油化工行業(yè)的機(jī)泵群設(shè)備的運(yùn)行問題逐漸成為科研部門研究的重點(diǎn)對象。為了及時的發(fā)現(xiàn)石油化工行業(yè)機(jī)泵群設(shè)備出現(xiàn)的問題和對運(yùn)行中所出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行分析，本文設(shè)計了一系列的能夠?qū)C(jī)泵群設(shè)備進(jìn)行故障檢測和定位的系統(tǒng)，希望能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)泵群設(shè)備出現(xiàn)的問題并進(jìn)行預(yù)警，為我國石油化工行業(yè)機(jī)泵群設(shè)備的應(yīng)用提供較大的便利。

關(guān)鍵詞：石油化工行業(yè);機(jī)泵群設(shè)備;故障檢測;定位分析

1.機(jī)泵群設(shè)備的故障檢測及定位技術(shù)的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，無線傳輸功能成為當(dāng)前最主要的信息傳輸方式。經(jīng)過科研人員對無線傳輸技術(shù)的不斷創(chuàng)新和探索，逐漸把它應(yīng)用到各行各業(yè)的故障檢測和問題修復(fù)當(dāng)中，尤其是在石油化工行業(yè)，對機(jī)泵群的故障檢測方面有很大的幫助[1]。比如說，在傳統(tǒng)的故障檢測中，將它與定位算法結(jié)合在一起，還可以準(zhǔn)確地算出問題所在的位置，可以通過計算節(jié)點(diǎn)的位置和實(shí)際距離的關(guān)系來達(dá)到對故障位置的檢測和確定。在現(xiàn)階段，專業(yè)的科研人員又研究出許多有針對性的新型的定位算法，經(jīng)過試驗(yàn)證明，這些算法對石油化工業(yè)的機(jī)泵群設(shè)備的故障檢測和定位技術(shù)有很大的輔助作用。有利于技術(shù)人員對機(jī)泵群進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

2.基于WSN的機(jī)泵群設(shè)備故障檢測系統(tǒng)

通過對以往機(jī)械監(jiān)測設(shè)備的補(bǔ)充與改進(jìn)，運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對石油化工業(yè)的機(jī)泵群進(jìn)行故障檢測和定位管理，大大提高了技術(shù)人員的辦公效率，為企業(yè)減少停產(chǎn)時間，減輕因機(jī)泵群出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，提高企業(yè)產(chǎn)量，提高員工工作效率[2]。如圖2的新型故障監(jiān)測系統(tǒng)示意圖可知，無線傳感器的應(yīng)用主要分為三個層次。從下到上依次可分為采集層、匯聚層、共享層三部分，先從采集層說起，采集層由傳感器、波頻收發(fā)器和無線網(wǎng)路由器共同組成。在這一結(jié)構(gòu)層中，根據(jù)機(jī)泵群的大小和數(shù)量來決定無線信號傳感器的多少，盡量把傳感器設(shè)備應(yīng)用到每個角落，并在系統(tǒng)中針對機(jī)泵群的溫度、壓力、運(yùn)行速度進(jìn)行備份和設(shè)置，不斷收集機(jī)泵群的基礎(chǔ)信息然后傳入第二層面和第三層面。對于波頻收發(fā)器的設(shè)置也應(yīng)該足夠重視，根據(jù)超聲波波段的不同來測算機(jī)泵群的運(yùn)用程度和受損程度，并通過路由器向上級進(jìn)行傳播信息。

經(jīng)過第一層面的信息、數(shù)據(jù)的收集之后，再經(jīng)過協(xié)同定位算法的輔助，匯聚層提供實(shí)時資料。并根據(jù)使用層面的不同，制成可供參考的機(jī)泵運(yùn)檢統(tǒng)計圖，在第一時間匹配節(jié)點(diǎn)信息，及時對故障位置進(jìn)行計算和解剖，為系統(tǒng)的使用者提供迅速有效地機(jī)泵群故障位置，以便于后續(xù)維修工作的順利進(jìn)行。

最后，由匯聚層向最后一層也就是信息共享層進(jìn)行最終的消息整理，在這一層面中，可以通過無線傳感技術(shù)，發(fā)出問題預(yù)警提示，將問題及時的發(fā)送給負(fù)責(zé)該方面的技術(shù)管理人員，讓其對機(jī)泵群中出現(xiàn)的問題進(jìn)行更深層次的分析和研究，然后根據(jù)具體問題選擇合適的解決方案，從而在根本上實(shí)現(xiàn)對石油化工產(chǎn)業(yè)機(jī)泵群的監(jiān)管和維護(hù)。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，可以將無線傳感器安裝在機(jī)泵的與軸承相近的泵體位置，方便檢測和使用，為了精確檢測結(jié)果，可以在機(jī)泵上多方面的安裝傳感器，然后整合檢測數(shù)據(jù)，得出準(zhǔn)確結(jié)果。

3.關(guān)于機(jī)泵群設(shè)備故障定位系統(tǒng)的具體分析

在機(jī)泵群設(shè)備的定位方面，有三種可實(shí)施軟件檢測設(shè)備的計算方法，主要包括Bounding box和TODA，還有泰勒級數(shù)。為了使檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)減少誤差，可以在定位過程中使他們?nèi)咧g相互結(jié)合使用。比如說，先用TODA技術(shù)對節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測量，確定路由器和終端的具體位置，然后運(yùn)用Bounding box的計算方法，對故障點(diǎn)進(jìn)行分析定位，最后，再運(yùn)用泰勒級數(shù)從最初的數(shù)值對故障位置進(jìn)行估算，從而確定機(jī)泵群最終出現(xiàn)問題的位置和方位。這種三點(diǎn)結(jié)合的系統(tǒng)檢測模式，能充分發(fā)揮各個軟件的優(yōu)勢，彌補(bǔ)單個軟件在使用中出現(xiàn)的不足，有利于對機(jī)泵群的故障位置進(jìn)行定位，并能在很大程度上減輕維修人員的工作負(fù)擔(dān)，為檢修工作的開展節(jié)省時間，為企業(yè)項目的順利進(jìn)行減少相應(yīng)的損失。

結(jié)束語

由上可知，隨著我國對石油化工行業(yè)機(jī)泵群狀態(tài)的監(jiān)測越來越重視，越來越細(xì)化，各種正對機(jī)泵群出現(xiàn)的故障問題解決方案也不斷豐富起來，本文經(jīng)過對機(jī)泵群設(shè)備的故障檢測及定位技術(shù)的應(yīng)用分析、基于WSN的機(jī)泵群設(shè)備故障檢測系統(tǒng)分析、關(guān)于機(jī)泵群設(shè)備故障定位系統(tǒng)的具體分析等方面，提出了針對機(jī)泵群監(jiān)測定位故障位置的相應(yīng)的問題策略，并為石油化工行業(yè)對于機(jī)泵群的監(jiān)測問題提出了合理的解決方案，以上措施的提出，能夠加大石油化工行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，提高企業(yè)的辦公效率，降低機(jī)泵群維修監(jiān)測的難度，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)企業(yè)更快、更強(qiáng)的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]朱玉祥，彭延軍.機(jī)泵群設(shè)備故障監(jiān)測及定位技術(shù)研究[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2017.

[2]胡磊，彭宏達(dá)，馬智超， 等.機(jī)泵群設(shè)備故障監(jiān)測及定位技術(shù)研究[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（3）：79.