煤礦設備點巡檢管理系統的設計與實現

天地（常州）自動化股份有限公司 段瑞威

煤礦設備點巡檢管理系統的設計與實現

天地（常州）自動化股份有限公司 段瑞威

本文就現有礦井設備點巡檢管理過程中存在的問題，提出礦井設備點巡檢管理系統的設計，通過信息化管理系統及配套設備點巡檢設備，有效規避設備點巡檢過程的粗獷管理，人員漏檢遲檢等系列問題。系統的應用，降低了礦井設備故障發生概率，為礦井有序生產提供有效保障，提升了礦山生產安全。

資產管理；設備點巡檢；閉環管理；有序生產

引言

作為綜合機械化開采的現代化礦井，設備的選項及應用對于礦井的生產起到至關主要的作用，設備的穩定性、可靠性、安全性為礦井有序安全生產提供保障，因此需要專業人員定期定時對設備進行巡檢點巡檢，以保證設備正常穩定運轉。然而在礦山設備點巡檢管理過程中，缺少有效的巡檢過程管理手段，出現人員缺崗、漏檢、空檢等現象以及檢修、潤滑等不到位，造成設備穩定性運轉下降，往往造成重大的設備故障、生產事故甚至人身傷亡事故。主要表現在：

（1）設備管理理念落后

煤炭行業依舊采用傳統的望聽手段進行設備運行狀態的監測，無法實現量化的監測手段。設備管理理念落后，設備管理遠遠滯后于現代化礦井建設要求。日常設備管理基礎弱化，標準制定多，設備檢查難以落實。

（2）設備管理數據分散，深度缺失

設備管理基礎嚴重缺失，日常過程管理數據記錄缺失，設備運轉統計分析不足，技術標準不全不準，設備管理精細化管理活動難以實施。

（3）設備管理人員技能水平低，且存在較多的漏檢、空檢現象

點巡檢員、檢修人員技能水平、綜合素質普遍跟不上公司發展的需要，設備維檢備件管理仍需加強，設備資料圖紙欠缺。點巡檢人員存在較多的漏檢、空檢現象。

（4）設備日常運維難以精細化管理要求

設備日常運維采用傳統的定時檢修，檢修準確率低，計劃管理缺少可參考性，檢修技術方案無法有效保障日常高效運轉。

針對以上問題，本文提出礦井設備點巡檢管理系統的設計與實現，通過信息化手段輔助日常的設備點巡檢管理，有效改變設備點巡檢過程的粗獷管理，人員漏檢遲檢等系列問題。系統的應用，降低了礦井設備故障發生概率。

1.系統定位

煤礦設備點巡檢管理系統針對煤炭行業設備點巡檢管理存在問題，結合其他行業設備點巡檢管理的先進經驗，提出適合于煤礦設備點巡檢管理系統建設。通過信息化管理手段，采用點巡檢定修制方式，對設備進行定人、定點、定量、定標準、定周期的點巡檢管理，并有效記錄巡檢過程的信息，通過信息化平臺，管理人員隨時掌握設備的“健康”及生產系統運行控制狀況、設備全過程履歷、巡檢人員到崗巡檢情況，根據設備運轉情況，制定可靠科學的設備檢修計劃，有效支撐起煤礦企業資產管理系統和數據分析功能。

2.總體設計

系統主要基于地面設備基礎信息管理結合煤礦設備現場日常點巡檢管理，通過計算機終端及手持終端完成日常業務操作。系統整體設計如圖1所示。

（1）煤礦設備信息管理人員通過計算終端完成對設備臺賬基礎信息的管理，包括設備采購申請、設備領用、設備使用登記、臺賬管理、設備巡檢項的定義、巡檢路線設置、巡檢任務設置等，構成設備檢查庫；

（2）設備點巡檢人員巡檢之前，通過設備點檢儀刷取個人身份卡，獲取本次任務涉及井上、井下涉及綜采隊、綜掘隊、運輸隊、機電隊等專業的所管轄的設備、巡檢計劃、巡檢路線實行點巡檢管理；

（3）點巡檢人員按要求將手持的點巡檢儀與安置在設備現場的現場標識點近距離非接觸后，該位置相應的若干作業指令就逐條顯示在點巡檢儀上，指導各相關崗位人員完成點巡檢工作；同時，采集的設備現場信息以數字形式被記錄在點巡檢儀中；

（4）通過地址卡與設備銘牌定位完成定期的設備現場維盤；

（5）當網絡條件滿足時，手持儀自動上傳給服務器進行業務數據的統計分析，包括設備到檢率、漏檢率分析，設備狀態分析及預測性維檢。

圖1 系統整體設計圖

3.主要功能實現

（1）設備臺賬管理

設備臺賬管理主要通過計算機管理信息系統，構架設備管理基礎信息庫，包括設備分類、設備檔案、設備單一設備登記、設備與備件的關聯關系、設備使用記錄、設備檢修計劃、檢修過程、設備報廢等，從設計、購置、安裝、調試、運行、維修、更新到報廢的設備全生命過程管理。包括：

a)登記、維護、構造和標準化設備靜態信息，如設備銘版標志、分類、參數、結構層次，以及技術文檔、檢修文檔、服務合同等；

b)跟蹤設備的變動信息，如地理位置變動、功能位置變動或父子設備結構變化等；

c)跟蹤設備的運行歷史和檢修歷史等動態信息，如設備故障記錄、缺陷記錄、檢修記錄、運行狀態等。

d)跟蹤設備相關的備件種類和庫存情況；e)統計分析設備重要性能指標和運行維護成本；

f)建立結構化的設備故障代碼體系（問題碼、故障碼、原因碼和行動碼），進行故障分析，統計計算平均故障時間、平均修復時間等相關指標。

（2）點巡檢管理

采用點巡檢定修制方式，對設備進行定人、定點、定量、定標準、定周期的點巡檢管理，通過點巡檢裝置，實現人為現場的設備狀態與運行參數的記錄，通過礦井井下或地面無線網絡，將數據上傳到設備點巡檢管理系統，通過數據綜合判別，隨時掌握設備的“健康”及生產系統的運行控制狀況。主要功能包括：

a)構建包括巡檢崗位及人員定義、區域與地點管理、巡檢項（所屬設備、巡檢部位、巡檢周期、標準及巡檢方法（抄表類、測量類、標準觀察類、非標準觀察等））的定義、巡檢路線設置、巡檢任務設置、巡檢計劃設置等設備點巡檢基礎信息庫，點巡檢標準信息庫、設備點巡檢歷史信息庫，并充分預留與其他生產管理系統的接口。

b)點巡檢人員下井前，通過設備巡檢儀刷取人員身份卡，領取本次設備巡檢任務，包括巡檢路線（經過的區域地點）、需要巡檢設備、部分前班次需要整改確認的問題、其他臨時任務。

c)人員到達某區域地點后，刷取安裝在本地點的地址牌，本地點需要完成的工作事宜，系統通過菜單式設備巡檢，完成巡檢設備狀態或運行參數的記錄，數據時刻。

d)系統有參數異常報警或提示, 對發生異常的設備采取相應措施進行處理（包括轉發缺陷處理，重點點巡檢，暫不處理等），可將點巡檢發現的異常數據或缺陷轉發到缺陷處理或轉發到企業EAM系統并觸發缺陷工單，同時可通過短信平臺即時轉發給相應的設備管理人員。

e)點巡檢結束后，數據在便攜點巡檢儀中暫存，當井下或地面網絡覆蓋時，便攜記錄設備與主機方便連接，完成巡檢數據的上傳、記錄。

f)設備管理人員通過計算機終端、移動終端查詢每班次某人員巡檢過程，統計班次人員的到檢率、漏檢率、平均工作強度，設備異常/缺陷查詢等功能，結合設備在線監控系統與設備巡檢參數數值，完成設備運行參數如溫度、位移、速度、加速度、轉速等的圖表或趨勢圖的繪制。

（3）數據綜合應用分析

構建動態、準確的核心指標收集考核體系，綜合設備基礎數據、人員點巡檢數據、設備使用記錄、檢修記錄、在線監測系統數據，自動生成設備運行相關指標，作為設備管理過程持續改善、管理決策的依據。包括：

a)與SIS、在線監控等系統實現數據通信的功能，通過OPC、文本、DDE等方式實時采集現場實時監測數據，對數據進行正確性判別；

b)針對設備累計運轉時間結合巡檢人員、在線運轉參數，根據點巡檢周期和人為設定的規則，自動生成設備預知性檢修及定修計劃，并通過企業EAM系統管理相關配件庫存及采購計劃；

c)根據點巡檢記錄情況，實現設備點巡檢人員績效考核；

d)通過對歷史值的圖像化展示直觀的表現出設備的歷史狀，并對測得的數據對照標準和歷史記錄進行分析、比較、判定，以確定設備的技術狀況和劣化程度的檢修方法；

e)根據趨勢預測信息有效地判定設備的狀態，預先發現設備隱患，對設備有重點、有目的采取應對措施，從而使得實現設備的效率最大化和成本最小化。

4.關鍵技術

（1）動態巡檢路線的編排技術

煤礦井下是一個動態的生產過程，設備巡檢工作是全覆蓋動態的管理工作，因此路線管理是點巡檢管理工作重點，加以輪次配置、啟停狀態、地址卡位置、周期配置、人員配置、點巡檢儀配置、結果選項以及特巡條件配置等，結合“定期試驗”，“排班倒班”模塊，生成巡檢倒班表，動態巡檢路線的編排點減少了日常排版工作量，提升巡檢計劃執行的可行性及標準化，使設備巡檢工作目標明確，合理，效率高。

（2）設備故障診斷體系的構建

按照企業生產設備標準將設備進行分類分類，針對每一類設備容易發生或者發生過的故障進行詳細分析總結，并按照故障現象—故障模式—故障原因—處理措施的層次結構把故障診斷以及處理知識整合成有機的整體形成故障體系樹，方便對設備的健康狀況進行摸底和排查，并對設備建立合理的預防性維護措施或者標準的作業計劃。通過設備點巡檢實際工作不斷積累與調整，從而建立完整的故障知識庫，用于日常設備管理故障快速定位及故障處理。

5.效益分析

礦井設備點巡檢管理系統通過信息化管理系統、配套設備點巡檢裝置，全方位完成日常設備管理、現場設備點巡檢過程管理，并有效結合設備故障診斷支持庫、設備檢修決策，提升了設備日常管理的精細化，有效規避設備點巡檢人員漏檢、遲檢等系列問題。系統的應用，降低了礦井設備故障發生概率，為礦井有序生產提供有效保障，提升了礦山生產安全。

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段瑞威（1981－），男，江蘇常州人，工程師，現從事行業信息化項目管理及推廣工作。