冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)構建與實施

李大江

[摘? ? 要]對于冶金企業(yè)而言設備至關重要，即便在設備出現(xiàn)一些小問題或小故障，都會導致冶金企業(yè)面臨嚴重損失，因此，關鍵設備故障監(jiān)測與診斷逐漸成為冶金企業(yè)的關注重點。為了促使冶金企業(yè)更加符合我國有關部門提出的發(fā)展指南，并保證關鍵設備時刻處于最佳運行狀態(tài)，文章論述了冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的常見技術以及大體結構，繼而提出關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的構建內容與實施內容，以供參考。

[關鍵詞]冶金企業(yè);設備運行狀態(tài);在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)

[中圖分類號]TF307 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）01–00–02

Construction and Implementation of Online Monitoring and Diagnosis System

for Key Equipment Operation Status in Metallurgical Enterprises

Li Da-jiang

[Abstract]For metallurgical enterprises， equipment is very important， even if there are some small problems or small faults in the equipment， metallurgical enterprises will face serious losses. Therefore， fault monitoring and diagnosis of key equipment has gradually become the focus of metallurgical enterprises. In order to make metallurgical enterprises more in line with the development guidelines put forward by the relevant departments in China， and ensure that the key equipment is in the best running state at all times， this paper respectively shows the basic overview， common technology and general structure of the online monitoring and diagnosis system for the running state of key equipment in metallurgical enterprises， and then puts forward the construction content and implementation method of the online monitoring and diagnosis system for the running state of key equipment For reference.

[Keywords]metallurgical enterprise; equipment operation status; online monitoring and diagnosis system

冶金企業(yè)在生產制造環(huán)節(jié)中，對于連續(xù)性、安全性以及自動化等方面要求較高，如果個別設備在運行之中出現(xiàn)故障，就會導致生產制造環(huán)節(jié)被迫暫停。狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)是由狀態(tài)監(jiān)測、計算機以及電子等技術所構成，能夠為冶金企業(yè)提供巨大助力，保證關鍵設備時刻處于良好狀態(tài)持續(xù)運行，降低設備故障造成的實際損失。因此，現(xiàn)代冶金企業(yè)需要將注意力投入到設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)構建與實施上，從根本加強設備監(jiān)測診斷力度。

1 冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷概述與技術

1.1 基礎概述

設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)主要是指利用各種先進技術構建一個完整系統(tǒng)，再利用系統(tǒng)針對關鍵設備的運行狀態(tài)展開在線監(jiān)測與診斷，其中監(jiān)測內容有：設備運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)、應力以及性能等，診斷內容有：設備故障形成原因、具體位置以及危害程度。當相關人員通過設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)確定所有內容后，便可根據(jù)監(jiān)測診斷結果擬定設備維修方案，將關鍵設備對于冶金企業(yè)實際危害降到最低[1]。

1.2 常見技術

以往冶金企業(yè)在對關鍵設備展開監(jiān)測診斷時，都會使用相關技術進行監(jiān)測診斷，為了更加了解監(jiān)測診斷情況，以下對幾種常見技術展開具體分析。①應力監(jiān)測，這種技術能夠將關鍵設備中的微型故障放大，將關鍵設備中隱藏的微小問題全部揪出，以免這些微小問題在設備運行中逐漸變成嚴重故障;②油液監(jiān)測，這種技術主要針對關鍵設備中的油液狀態(tài)進行確定，判斷油液之中是否存有大量沉淀物，再進一步確定沉淀物組成結構，就能確定關鍵設備之中是否已經存有安全隱患。

2 冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的結構

2.1 瀏覽結構

在冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)之中，瀏覽結構屬于關鍵部分，通過瀏覽結構相關人員才能確定關鍵設備具體狀況，利用系統(tǒng)對關鍵設備展開進一步控制與管理。瀏覽結構一般都是由計算機技術與監(jiān)控系統(tǒng)得以實現(xiàn)，當監(jiān)控系統(tǒng)開始運行后，會將監(jiān)控畫面?zhèn)鬟f到連接屏幕之中，這時相關人員便可根據(jù)監(jiān)控畫面觀察關鍵設備運行狀態(tài)。

2.2 診斷結構

以往冶金企業(yè)都會邀請專業(yè)人士到現(xiàn)場對關鍵設備展開故障診斷，這樣既會浪費時間還需要在人力上花費更多成本，但如果在關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)中加入診斷結構，便可徹底更改冶金設備診斷方式。所有診斷結構主要是指在系統(tǒng)之中加入神經網絡、智能技術以及專家系統(tǒng)，當關鍵設備出現(xiàn)任何故障或問題時，監(jiān)測診斷系統(tǒng)都會在第一時間對關鍵設備展開深層監(jiān)測與全面診斷，從而大幅增加冶金企業(yè)對關鍵設備的診斷效率，并以此降低冶金企業(yè)在設備診斷方面的所耗成本[2]。

2.3 冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的構建

2.3.1 構建基礎條件

如果冶金企業(yè)在當今時代下，繼續(xù)使用以往技術或系統(tǒng)對關鍵設備展開狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，根本無法降低故障發(fā)生幾率，也無法為生產制造、企業(yè)發(fā)展提供任何價值，這就需要冶金企業(yè)轉變守舊思維，將以往技術與系統(tǒng)作為基礎，針對系統(tǒng)結構與技術展開創(chuàng)新，由被動監(jiān)測診斷變成主動監(jiān)測診斷，由事后維修變成事前預防，由近距離操作變成遠程管控。因此，本文在構建冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)時，除了將以往技術與系統(tǒng)作為基礎外，還將《產業(yè)關鍵共性技術發(fā)展指南》作為方向，在所有關鍵設備中安設監(jiān)測診斷系統(tǒng)、傳感裝置以及通信結構，這樣便可構建具備快速處理能力的系統(tǒng)平臺，通過平臺可對關鍵設備運行狀態(tài)展開持續(xù)監(jiān)測與診斷，將收集數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相互對比，利用模擬功能確定故障出現(xiàn)規(guī)律，這樣便可得出關鍵設備運行、年限以及維護等準確信息[3]。

2.3.2 選擇核心技術

在構建設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)時，選擇核心技術屬于主要任務，但由于需要結合關鍵設備運行情況展開監(jiān)測與診斷，所以對于核心技術要求較高，這時可以將應力波技術應用其中。應力波技術屬于一種利用超聲波之中蘊含的能量確定脈沖信號，其原理是：當關鍵設備處于運行狀態(tài)時，應力波技術可以根據(jù)運行狀態(tài)引發(fā)的活動之中，對信息數(shù)據(jù)展開收集、分析以及處理，再根據(jù)最終結果診斷關鍵設備之中是否存在異常情況或問題故障。而且應力波技術核心理念便是維護與預防，提倡提前預防，能夠確定設備運行的故障前兆反應，確定設備故障出現(xiàn)瞬間的實時數(shù)據(jù)，優(yōu)化冶金企業(yè)以往在關鍵設備監(jiān)測中的常規(guī)思維，在確定應力波為設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的核心技術后，可以針對故障規(guī)模展開確定，不會受到振動作用的影響。在能量圖之中能夠確定設備運行產生的實際能力，掌握設備運行變化情況;在直方圖之中能夠確定設備是否存有潤滑異常情況，比如潤滑效果較低、潤滑油過于渾濁等;在頻譜之中能夠確定故障具體位置，甚至可以將位置確定在軸承之中的某個滾珠上，由此可知，應力波完全可以在設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)中作為核心技術。

2.3.3 確定診斷模式

為了促使設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)更加全面，決定結合計算機與設備狀態(tài)監(jiān)測這2種故障，這樣監(jiān)測診斷系統(tǒng)就能具備遠程、開放等特性，而且在將2種技術相互結合后，相當于將以往技術作為技術，但在其中重新加入現(xiàn)代化技術與智能化技術，屬于一種將物聯(lián)網作為基礎，全新的設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)。這樣冶金企業(yè)可要求所有生產車間與在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)相互連接，從而達成關鍵設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)共享目的，還能夠根據(jù)計算機技術開設關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的遠程中心，幫助冶金企業(yè)與生產車間實現(xiàn)遠程操縱與管控。在確定設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的核心模式后，便可利用網絡與手機、電腦等裝置相互連接，為冶金企業(yè)、監(jiān)測部門以及診斷工作提供幫助[4]。

3 冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的實施

完成設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)構建后，在整個系統(tǒng)之中主要結構有：傳感裝置、收集平臺以及分析軟件。其中傳感裝置屬于硬件結構需要安設到關鍵設備之中，這樣才能確定關鍵設備在實際運行中的狀態(tài)變化;收集平臺屬于平臺結構也需要安設在關鍵設備使用現(xiàn)場，可以將傳感裝置發(fā)出的信息數(shù)據(jù)收集到一起展開集中處理;分析軟件則屬于軟件結構，需要安設在設備運行監(jiān)測診斷部門之中，能夠將經過收集設備處理的信息數(shù)據(jù)展開深入分析。以下針對設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)中，硬件、平臺以及軟件這3種內容的具體實施展開表述。

3.1 系統(tǒng)硬件的實施

在實施設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的硬件結構時，最好將傳感裝置監(jiān)測地點安設在網絡信號較為良好的地點，需要滿足安裝簡單、維護方便等需求。但如今冶金企業(yè)中較為常見的關鍵設備，在法蘭與端蓋部位基本都具備螺栓，這樣便可通過夾持方法將傳感裝置安裝到關鍵設備之中，安裝流程為提前確定螺栓大小，根據(jù)螺栓大小對夾持底座進行鉆孔操作，再將夾持底座安裝到傳感裝置底部，最后將夾持底座與螺栓相互連接，這樣傳感裝置就會與關鍵設備成為一體。在具體實施時，最好根據(jù)現(xiàn)場狀況確定硬件實施位置，如果關鍵設備所處位置的信號較差，也可以適當調整傳感裝置安裝位置，以保證傳感裝置信號質量為主[5]。

3.2 系統(tǒng)平臺的實施

在實施設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的平臺結構時，最好將大數(shù)據(jù)技術作為基礎，平臺構建需要通過私有方式展開實施，尤其是在確定資源分享模式時，必須保證平臺所有信息都屬于企冶金企業(yè)獨享模式，以免冶金企業(yè)關鍵設備相關信息被其他企業(yè)所掌握。此外，在實施系統(tǒng)平臺時，必須保證平臺具備數(shù)據(jù)庫功能，這樣當傳感裝置將設備數(shù)據(jù)傳給收集平臺時，平臺可以自動對所有數(shù)據(jù)進行備份操作，而且數(shù)據(jù)庫具備安全保障功能，所有人員想要進入其中確定數(shù)據(jù)時，自身必須具備訪問資格，否則系統(tǒng)就會立即警告冶金企業(yè)有人試圖闖入數(shù)據(jù)庫，確保關鍵設備監(jiān)測診斷系統(tǒng)更加安全。

3.3 系統(tǒng)軟件的實施

在實施設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的軟件結構時，最好將分析軟件實施到冶金生產車間的機房之中，需要在冶金企業(yè)內部構建一個分析軟件總服務器，將分散到各個生產車間中的分析軟件作為主要結構，這樣只要相關部門與人員具備訪問資格，就能在手機或電腦中確定分析軟件中的各類信息。但在系統(tǒng)軟件實施過程中，最好由專業(yè)人員到生產車間中將分析軟件添加到機房之中，在完成所有軟件實施工作后，在總服務器之中確定所有軟件連接情況，并分別針對所有分析軟件展開二次調試，保證所有軟件都能正常收集數(shù)據(jù)，總服務器也能觀察并調整所有軟件中的相關數(shù)據(jù)，這樣分析軟件才能在監(jiān)測診斷系統(tǒng)之中發(fā)揮作用。

4 結束語

綜上所述，很多冶金企業(yè)在設備管理中都存在各種不同問題，如果采用以往方式只能在設備出現(xiàn)問題后對問題位置、起因展開分析，再確定解決方案，整個過程需要耗費一定人力、成本以及時間，而且在這段時間冶金企業(yè)也無法繼續(xù)開展產品生產。因此，本文提出冶金企業(yè)關鍵設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的構建，涵蓋諸多先進技術，通過系統(tǒng)實施能夠為所有設備起到保護作用，提前預防冶金設備可能出現(xiàn)的問題與故障，促使冶金企業(yè)生產環(huán)節(jié)更加安全。

參考文獻

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[2] 黃立薇，吳洲.冶金電控設備在線狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)技術[J].電子技術與軟件工程，2018（4）：232.

[3] 張國新，簡彥成，王俊洪.淺談設備遠程智能診斷系統(tǒng)的建設與應用[J].中國設備工程，2020（1）：140-142.

[4] 高沁，楊佳駒.淺談變電設備在線監(jiān)測技術與狀態(tài)檢修[J].輕松學電腦，2019（15）：1.

[5] 杜學龍.冶金企業(yè)電力變壓器高壓試驗故障診斷方法研究[J].中國金屬通報，2019（5）：118-119.