基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能維護管理系統(tǒng)研究

張激

（中國兵器科學研究院寧波分院，浙江 寧波 315103）

1 項目背景及必要性

1.1 項目的目的與意義

傳統(tǒng)的定期檢修已不能滿足潤滑維護技術(shù)發(fā)展及液壓設(shè)備安全運行的要求，更不符合節(jié)能減排、降耗、高效運行的經(jīng)濟發(fā)展目標要求,以狀態(tài)檢修代替定期檢修已成為液壓或潤滑系統(tǒng)設(shè)備檢修的必然趨勢，實時的油品監(jiān)測及維護技術(shù)是狀態(tài)維修的基礎(chǔ)。

當前由于傳統(tǒng)的思想制約著市場的發(fā)展，這其中也包含著我國在國際上的一些技術(shù)較為先進的產(chǎn)品，它們的形成與出現(xiàn)都是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上進行的創(chuàng)新，由于科技進步、經(jīng)濟發(fā)展等原因的影響，這些傳統(tǒng)的修剪方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的需求，在社會經(jīng)濟整體發(fā)展中已經(jīng)呈現(xiàn)出來了格局不符與限制發(fā)展的情況，同時也阻礙了“模塊化、智能檢測、全自動、可配組、開放式結(jié)構(gòu)”的油品檢測、診斷、凈化系統(tǒng)的全面實施。首先，它在逐漸產(chǎn)生變化與適應社會發(fā)展的過程中已經(jīng)讓曾經(jīng)的合理性功能逐漸弱化。其次，在一些新問題新情況不斷出現(xiàn)的過程中，其不能滿足使用需求的地方也越來越多，這在一定程度上阻礙了油品檢測、油品凈化的總體發(fā)展。所以，從歷史發(fā)展與當前社會需求的現(xiàn)實因素看，當前傳統(tǒng)的凈油機市場和技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)在市場的需求，只有其主動向新型油品監(jiān)測、技術(shù)檢測、維護、人工智能控制現(xiàn)代技術(shù)一體化服務等方向進行轉(zhuǎn)化，才能夠為現(xiàn)代凈油機市場的可持續(xù)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新帶來推動作用，但是，這其中不可避免的會出現(xiàn)現(xiàn)代化特點，例如，整體性與規(guī)模性，都是一定會出現(xiàn)的。此外，油品檢測與油品凈化技術(shù)也會在科技發(fā)展的過程中遇到更多的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。

我國正處于從“裝備制造大國”邁向“裝備工業(yè)強國”的歷史性轉(zhuǎn)折中。我國的油品檢測、維護設(shè)備也正處于“建設(shè)成液壓、潤滑強國”的重大變化和關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點，積極保持和進一步強化油品檢測、維護、智能控制產(chǎn)品集成在不斷創(chuàng)新的過程中取得成功與進步。在油品檢測、凈化產(chǎn)品的未來市場不斷變化的過程中利用自主研發(fā)與創(chuàng)新的方式，實現(xiàn)以我國現(xiàn)先進技術(shù)領(lǐng)導的全新發(fā)展局面，同時這對我國提升工業(yè)領(lǐng)域的整體競爭力與像工業(yè)強國的方向轉(zhuǎn)化也具有重要作用，使我國在進入新世紀發(fā)展前沿的過程中，讓中國油品檢測與油品凈化設(shè)備成為我國進入世界工業(yè)強國中的一項代表作品。

本項目選擇工業(yè)液壓油、潤滑油，把生產(chǎn)使用過程中智能維護技術(shù)的改進作為研發(fā)對象，是因為潤滑與機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)息息相關(guān)，高效合理的潤滑技術(shù)是保證機械設(shè)備高效、長期正常運轉(zhuǎn)的基本措施，是機械運轉(zhuǎn)的命脈。采用在線監(jiān)測、實時維護技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程油品重要參數(shù)的采集、處理、實時顯示、趨勢判斷、預警以及在線維護等措施，保證油品品質(zhì)的前提下，守護設(shè)備安全，從而保證整個生產(chǎn)過程的安全可靠。

本項目利用寧波天揚工業(yè)新技術(shù)有限公司自有專利技術(shù)實現(xiàn)油品質(zhì)的在線監(jiān)測、油水分離和自動凈化，維護油品的優(yōu)良性能，確保生產(chǎn)過程的可靠、高效運行，節(jié)能減排。

1.2 科技服務需求分析

潤滑管理是大型機械設(shè)備管理的重要部分，做好大型機械設(shè)備的潤滑管理是一個系統(tǒng)工程，包括多傳感器融合的油品在線監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)，油品檢測、油品自動凈化及維護等科學研究綜合性服務工作。

目前，大多數(shù)企業(yè)中，存在潤滑油使用與維護不科學和不合理現(xiàn)象，這也是造成我國每年3000億元經(jīng)濟損失的主要原因。設(shè)備潤滑不合理或不科學，不僅僅只是能源的浪費，同時伴隨著設(shè)備的磨損失效、維修費用增加、維修人員的勞動強度加大、產(chǎn)品性能下降，停產(chǎn)，甚至會引發(fā)事故。

目前大部分的用油方式是經(jīng)驗判斷、定期離線檢查和定期換油等，對維修人員的經(jīng)驗要求較高。大部分企業(yè)是按定期換油制度執(zhí)行，即規(guī)定一個用油周期，比如3個月、6個月等，到期后對油品全部進行更換處理，會存在油已經(jīng)變質(zhì)但未到更換期限造成設(shè)備的磨損、影響其使用壽命，也有可能油品到了使用期限而油質(zhì)尚好，更換油品就會造成浪費和加深環(huán)境污染。

2 項目概況

2.1 項目研究或科技服務的主要內(nèi)容

本項目采取以自主技術(shù)優(yōu)勢為基礎(chǔ)，面向高能耗排污重點企業(yè)，開展開放式、跨行業(yè)、多領(lǐng)域的油品在線監(jiān)測系統(tǒng)定制開發(fā)、油品檢測凈化維護、油品檢測凈化系統(tǒng)技術(shù)協(xié)助、油品質(zhì)管理與信息咨詢等技術(shù)服務，對清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟、重點行業(yè)污染減排和“零排放”關(guān)鍵技術(shù)的若干關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要方向產(chǎn)生積極而深遠的影響，進而形成示范效應，與國際接軌，開辟節(jié)能減排的有效途徑。

（1）本項目主要服務范圍為：本項目服務范圍是為港口、冶金、電力、發(fā)電、化工等重點排污企業(yè)中大型機械設(shè)備的潤滑油、液壓油系統(tǒng)提供節(jié)能優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)、應用與項目實施推廣，具體有：①提供可市場化的油品維護解決方案、技改項目指導、系統(tǒng)研發(fā)及技術(shù)協(xié)助、信息咨詢等服務。②提供油品在線監(jiān)測、檢測、自動凈化及維護服務，達到專業(yè)水平。③提供潤滑管理軟件及升級、維護服務，正確率、及時率達到95%以上。

（2）本項目主要服務內(nèi)容為：①提高自身服務水平方面。組建專業(yè)的服務團隊、添置必要的高精度檢測儀器與工具、形成規(guī)范的企業(yè)標準、建立合適的檢測服務制度和收費標準以及服務評價管理體系等。②技術(shù)服務方面。提供循環(huán)潤滑油、液壓油中水分的檢測與監(jiān)測服務；③提供市場化的解決方案，指導或參與技改項目，系統(tǒng)研發(fā)及技術(shù)協(xié)助；④提供專業(yè)油品品質(zhì)管理服務、油品在線監(jiān)測系統(tǒng)定制開發(fā)服務、自動凈化服務、油品維護升級服務；⑤工業(yè)潤滑油、液壓油節(jié)能降耗技術(shù)咨詢，技術(shù)培訓服務，資料管理服務；⑥技術(shù)合作與潤滑油系統(tǒng)節(jié)能（節(jié)油和節(jié)電）課題研究。

2.2 技術(shù)路線或?qū)嵤┓桨?/h3>

本項目選擇港口、冶金、電力、發(fā)電、化工等企業(yè)中液壓油、潤滑油在生產(chǎn)使用過程中智能維護技術(shù)現(xiàn)狀和需求作為研發(fā)對象，制定項目設(shè)計開發(fā)路線，工藝流程、結(jié)構(gòu)組成架構(gòu)和實施服務流程，利用寧波天揚工業(yè)新技術(shù)有限公司自有專利技術(shù)，集成開發(fā)智能型多功能一體化的油品在線監(jiān)測、自動凈化與維護服務系統(tǒng)，形成2～3家示范應用，同時開展在線監(jiān)測系統(tǒng)定制開發(fā)、油品檢測凈化維護、油品檢測凈化系統(tǒng)技術(shù)協(xié)助、油品質(zhì)管理與信息咨詢等服務，實現(xiàn)維護油品的優(yōu)良性能，確保生產(chǎn)過程的可靠、高效、節(jié)能減排。

2.3 主要經(jīng)濟、技術(shù)指標和社會效益

2.3.1 經(jīng)濟效益分析

（1）安全效益。首先保證設(shè)備安全是生產(chǎn)企業(yè)最大的經(jīng)濟效益，智能潤滑系統(tǒng)實時監(jiān)測分析油品狀況并自動維護，可有效避免因油品引起的設(shè)備事故、停機等，對于大型機組每次停機的損失都在千萬元以上。（2）經(jīng)濟效益。①節(jié)電：本示范項目全自動運行，同比其他凈油機、濾油機設(shè)備運轉(zhuǎn)節(jié)能30%～60%。如凈油機運行平均功率為30KW(按100L/min流量)，常規(guī)凈油機連續(xù)運行，年消耗電能為30×24×365=262800度，本項目所采用自主知識產(chǎn)權(quán)的在線檢測自動控制凈油機，按需全自動運行，平均每天運行不到4小時，即可保證凈油效果，年消耗電能為262800/6=43800度（相對于24小時運轉(zhuǎn)的1/6），節(jié)約219000（262800-43800）度，按照每度0.70元計算，年運行節(jié)電效益為219000×0.7=15.33萬元。②節(jié)油：本示范項目能保證油液的良好品質(zhì)，使其始終處在最佳工作狀態(tài)，降低了因油品乳化、大量排放游離水等造成的油液品質(zhì)惡化、損耗，使油品壽命提高一倍以上，減少補油、換油次數(shù)，經(jīng)應用測試，可年節(jié)約用油50%以上。③節(jié)約環(huán)保處理費用：根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗，油水分離是將油罐靜置，依靠油與水的比重不同，自然分層，從底部放出的水實際上是油水混合物，進入工業(yè)廢水處理時需要添加藥劑，凈化排出油水混合物，直接排放會對環(huán)境造成污染。本示范項目采用自主知識產(chǎn)權(quán)的油水專用分離技術(shù)，分離出來的水可直接進入循環(huán)系統(tǒng)或排放，不需再進行凈化，減少了二次污染。目前大部分換下來的油品按規(guī)定交由有資質(zhì)的危廢處理單位處理，寧波地區(qū)處理費用為3800元/噸。④降低設(shè)備故障、提高作業(yè)效率，減低生產(chǎn)成本：無人值守、免維護運行，關(guān)鍵設(shè)備采用進口品牌，設(shè)備故障率幾乎為零；智能檢測自動運行，始終保持在最佳工作狀態(tài)，可保證油液的良好品質(zhì)，潤滑效果明顯提升，有效降低了過去由于油品質(zhì)量導致機械設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率，提升了各項生產(chǎn)設(shè)備的使用效率與性能，降低了維修成本的投入，減少了設(shè)備磨損，延長了使用壽命的同時，提高了經(jīng)濟效益。⑤提升設(shè)備管理水平：對油品實行測定，給予智能分析，了解油品情況，明確設(shè)施運作情況，針對有可能發(fā)生的故障問題，實施及時檢修以及維護，確保設(shè)備管理質(zhì)量提升。

2.3.2 社會效益分析

本項目的示范應用及推廣，不僅使電力、冶金、機械等領(lǐng)域由于潤滑油出現(xiàn)機械故障的問題得到有效解決，更能使設(shè)備變得節(jié)能、環(huán)保。達到這一效果的主要原因是由于潤滑油本身就屬于節(jié)能手段，它的潤滑作用良好，不僅可以節(jié)省很多設(shè)備使用時間，降低各項能源的使用，也可以利用油品的自動凈化技術(shù)使油品的使用有效期延長，保證油品的品質(zhì)，此外，本項目具有的失壓保護功能可以防止因油品泄漏而造成的浪費和環(huán)境污染，其效益可觀。同時，在線監(jiān)控檢測、自動凈化功能的使用可以有效提升設(shè)備自動化管理質(zhì)量，從而在很大程度上促進設(shè)備向著智能化、標準化、人性化管理進程發(fā)展，社會效益明顯。