信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)在四老溝選煤廠的應(yīng)用

田思雨

0 引言

點(diǎn)檢管理起源于日本，所謂點(diǎn)檢，就是為了維持設(shè)備原有性能，通過(guò)人的感官和儀器，按照預(yù)先設(shè)定的周期和方法，對(duì)設(shè)備上規(guī)定部位（點(diǎn)）進(jìn)行有無(wú)異常的預(yù)防性周密檢查的過(guò)程。

信息化點(diǎn)檢系統(tǒng)最早應(yīng)用于電力行業(yè)，信息化點(diǎn)檢系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、自動(dòng)化控制等多技術(shù)多學(xué)科綜合應(yīng)用為一體的自動(dòng)化識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)企業(yè)多年的研發(fā)，在煤礦、冶金等行業(yè)也都得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)該系統(tǒng)可及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集和分析，有效防止“過(guò)維修”或“欠維修”的現(xiàn)象，對(duì)影響設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵部位達(dá)到管理制度化，操作技術(shù)規(guī)范化的要求，從而使設(shè)備的故障率和維修費(fèi)用都得到了減少。

目前同煤集團(tuán)下屬選煤廠的設(shè)備維修主要是事故維修，由于選煤廠機(jī)電設(shè)備種類繁多，加之其生產(chǎn)的特殊性和連續(xù)性，事故維修給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。即使部分選煤廠執(zhí)行點(diǎn)檢，也只是紙質(zhì)點(diǎn)檢，人員定期對(duì)設(shè)備點(diǎn)檢填表，這樣就會(huì)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）不能在線連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，不能滿足對(duì)重要設(shè)備的監(jiān)測(cè)要求；（2）點(diǎn)檢表眾多，不便查詢；（3）管理困難，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性；（4）點(diǎn)檢數(shù)據(jù)無(wú)法共享，無(wú)法應(yīng)用專業(yè)分析工具，不符合企業(yè)的發(fā)展要求。

四老溝選煤廠于2015年8月開(kāi)始建設(shè)，設(shè)計(jì)能力500 Mt/a，日處理量1.5 Ma，于2017年4月投產(chǎn)。主要洗選設(shè)備包括原煤脫泥篩、精煤脫介篩、矸石脫介篩、螺旋分選機(jī)都為原裝進(jìn)口設(shè)備，部分關(guān)鍵部位的易損件需從國(guó)外原廠進(jìn)口，供貨周期長(zhǎng)，價(jià)位高，一旦出現(xiàn)損壞就可能會(huì)影響生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

因此為了保證防事故于未然，保持設(shè)備性能的高度穩(wěn)定，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備效率，四老溝選煤廠在建設(shè)初期便設(shè)計(jì)并引入了信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)。

1 信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)

1.1 信息化設(shè)備點(diǎn)檢管理系統(tǒng)架構(gòu)

（1）設(shè)計(jì)原理：設(shè)備在一定是時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，不同部位都會(huì)出現(xiàn)磨損的情況，當(dāng)出現(xiàn)磨損的情況時(shí)，振動(dòng)頻率就會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)的溫度和電流也會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)受損部件及受損程度。

（2）系統(tǒng)架構(gòu)：四老溝選煤廠設(shè)備點(diǎn)檢及在線系統(tǒng)設(shè)計(jì)以現(xiàn)代無(wú)線通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用通訊技術(shù)中的信令技術(shù)及無(wú)線發(fā)射接收技術(shù)，在選煤廠調(diào)度室設(shè)置中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在點(diǎn)檢設(shè)備的附近位置布置采集分站。采集分站和中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通過(guò)電纜相連接，分站掛接溫度、振動(dòng)等模擬量和開(kāi)關(guān)量傳感器，具有多通道、多制式的信號(hào)采集功能和通訊功能。采集分站能及時(shí)將監(jiān)測(cè)到的各種環(huán)境參數(shù)、生產(chǎn)狀態(tài)傳送給監(jiān)控中心，進(jìn)行在線檢測(cè)，并執(zhí)行中心站發(fā)出的各種命令，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)等。點(diǎn)檢工人攜帶手持點(diǎn)檢儀，點(diǎn)檢儀與采集分站之間進(jìn)行無(wú)線通訊，將必要通過(guò)人工檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)手持機(jī)的錄入，將參數(shù)上傳至監(jiān)控中心。點(diǎn)檢儀只有通過(guò)掃描現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備頻射卡，才能檢查記錄每臺(tái)設(shè)備的具體數(shù)據(jù)，可有效避免漏檢和謊檢。（點(diǎn)檢系統(tǒng)架構(gòu)圖參考圖1）

（3）系統(tǒng)組成：四老溝選煤廠的點(diǎn)檢硬件系統(tǒng)主要由上位機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、PLC主站、PLC分站、點(diǎn)檢儀、傳感器等單元構(gòu)成。軟件系統(tǒng)主要選用Windows XP操作系統(tǒng)、SQL server2008數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、eM300在線監(jiān)控系統(tǒng)，TIPM設(shè)備點(diǎn)檢系統(tǒng)組成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享均采用B/S架構(gòu)。

（4）實(shí)現(xiàn)方式 信息化設(shè)備點(diǎn)檢管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式即以離線點(diǎn)檢為主，在線監(jiān)測(cè)為輔。對(duì)少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備的電機(jī)、減速機(jī)進(jìn)行電流、溫度的在線監(jiān)測(cè)，大部分設(shè)備通過(guò)點(diǎn)檢儀進(jìn)行巡檢。

圖1點(diǎn)檢系統(tǒng)架構(gòu)

1.2 在線監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

（1）設(shè)計(jì)框架：在線的監(jiān)測(cè)控制主要利用PLC主站、PLC分站與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳感器的連接，將數(shù)據(jù)傳回集控室，并由上位機(jī)完成對(duì)數(shù)據(jù)匯總和分析，并通過(guò)監(jiān)測(cè)軟件以圖表的形式輸出，完成對(duì)主要設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制。

（2）系統(tǒng)軟硬件：四老溝選煤廠在線監(jiān)測(cè)選用eM300為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，eM300基于B/S架構(gòu)，為了更好的滿足系統(tǒng)的運(yùn)行要求，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理性能，選用了DELL PowerEd 12GT620服務(wù)器。

PLC主站由CPU模塊、NOE通訊模塊、電源模塊、CRP模塊、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊（PAI/PAO）和模擬量輸入/輸出模塊等組成。分站電源模塊、CRP模塊、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊（PAI/PAO）和模擬量輸入/輸出模塊等組成，主站和分站都設(shè)在低壓配電室內(nèi)。

（3）實(shí)現(xiàn)方式：主站與分站通過(guò)RIO分支器連接。各車間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量/模擬量送入PLC，CPU模塊按照預(yù)先編好的梯形圖對(duì)各種輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，處理結(jié)果經(jīng)由開(kāi)關(guān)量/模擬量輸出模塊輸出，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)交流接觸器和聲光設(shè)備。PLC主站和交換機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接口模塊（NOE）相連，與上位機(jī)經(jīng)交換機(jī)相連接，系統(tǒng)的PLC主機(jī)用的是AB系列PLC，該系列的PLC在Windows XP環(huán)境下運(yùn)行，并且有專門的CONCEPT編程輔助軟件。在上位機(jī)中裝有eM300自動(dòng)化監(jiān)控軟件，CONCEPT與eM300兩個(gè)軟件通過(guò)事先設(shè)置相同的地址，這個(gè)地址與上位機(jī)中的IP地址相同，從而使兩個(gè)軟件相互連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制。

圖2在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)

圖3在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

圖4溫度、電流監(jiān)測(cè)

1.3 離線點(diǎn)檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

離線點(diǎn)檢主要設(shè)備由點(diǎn)檢儀（YHD3000）、頻射卡（EA400）、傳感器（RYD-12V）組成。

離線點(diǎn)檢系統(tǒng)（TIPM）通過(guò)人工手持點(diǎn)檢儀測(cè)量收集包括溫度、轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)頻率等數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)點(diǎn)檢儀掃描現(xiàn)場(chǎng)頻射卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、測(cè)量點(diǎn)和點(diǎn)檢人員的管理。

圖5離線點(diǎn)檢結(jié)構(gòu)

圖6點(diǎn)檢儀

圖7點(diǎn)檢儀工作原理

3 離線點(diǎn)檢的流程

1、系統(tǒng)操作員將點(diǎn)檢任務(wù)下載到自動(dòng)點(diǎn)檢儀。

2、在點(diǎn)檢現(xiàn)場(chǎng)，點(diǎn)檢人員將自動(dòng)點(diǎn)檢儀與非接觸式感應(yīng)器DAL-LAS信息鈕對(duì)準(zhǔn)開(kāi)始點(diǎn)檢，感應(yīng)器發(fā)出提示音后，自動(dòng)點(diǎn)檢儀屏幕自動(dòng)顯示需要點(diǎn)檢的項(xiàng)目，點(diǎn)檢人員按菜單提示逐一排查設(shè)備中潛在的問(wèn)題，或直接在點(diǎn)檢儀中錄入測(cè)量數(shù)據(jù)，點(diǎn)檢儀自動(dòng)存儲(chǔ)檢數(shù)據(jù)。

（3）完成上一項(xiàng)操作后，根據(jù)點(diǎn)檢儀的提示進(jìn)行下一項(xiàng)點(diǎn)檢任務(wù)。

（4）所有設(shè)備經(jīng)過(guò)點(diǎn)檢后，點(diǎn)檢人員通過(guò)USB接口或無(wú)線將自動(dòng)點(diǎn)檢儀與通訊處理機(jī)連接，借助通訊處理器實(shí)時(shí)上傳點(diǎn)檢數(shù)據(jù)。

（5）設(shè)備點(diǎn)檢管理系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析點(diǎn)檢數(shù)據(jù)，并對(duì)異常情況發(fā)出預(yù)警，快速定位設(shè)備隱患。

（6）系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)點(diǎn)檢結(jié)果進(jìn)行分析，判斷點(diǎn)檢結(jié)果是否超限，是否實(shí)行精密點(diǎn)檢，根據(jù)分析結(jié)果決策是否檢修或向設(shè)備管理中心提出精密點(diǎn)檢申請(qǐng)。

圖8信息化點(diǎn)檢流程

4 信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)的實(shí)施效果

（1）實(shí)施情況 目前主要對(duì)包括3015、3205渣漿泵的電機(jī)的電流、溫度；205破碎機(jī)的主電機(jī)的溫度；3142混料泵的電機(jī)的電流、溫度；801精煤皮帶、901矸石皮帶的電機(jī)溫度、減速機(jī)溫度，進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)，其他設(shè)備實(shí)行離線點(diǎn)檢。對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)是將溫度傳感器粘貼在外殼上，對(duì)電流的監(jiān)測(cè)是將電流變送器裝在電機(jī)接線盒內(nèi)，套在三相動(dòng)力線的任意一相上。通信電纜和電源電纜分開(kāi)用鍍鋅管穿接。

（2）取得的效果 在信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)試運(yùn)行的一年多以來(lái)，依靠點(diǎn)檢管理系統(tǒng)靈活的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)查詢等功能，是選煤廠的檢修項(xiàng)目安排更加科學(xué)合理，檢修工作更加具有針對(duì)性，在降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)也避免了因巡檢員工作上疏忽、遺漏對(duì)設(shè)備狀態(tài)的誤判，并且通過(guò)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的報(bào)警功能，避免了重大機(jī)電事故的發(fā)生。信息化點(diǎn)檢管理系統(tǒng)不僅使四老溝選煤廠的管理水平和工作效率得到了提升，而且在設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用、管理費(fèi)用等方面都得到降低，使得整個(gè)生產(chǎn)成本費(fèi)用降低30%左右。

（3）點(diǎn)檢系統(tǒng)存在的問(wèn)題 目前在線點(diǎn)檢系統(tǒng)還是存在一些問(wèn)題，如通訊的傳輸有時(shí)容易受到干擾；上位機(jī)檢測(cè)畫(huà)面中部分?jǐn)?shù)據(jù)還存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況；有時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境對(duì)傳感器的影響，易出現(xiàn)誤報(bào)警的現(xiàn)象，總之為了以便日后能把這套系統(tǒng)維護(hù)到位，為安全生產(chǎn)提供保障，提高整體設(shè)備點(diǎn)檢效果的效率，還需要對(duì)點(diǎn)檢系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。

結(jié)語(yǔ)：信息化點(diǎn)檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施一項(xiàng)非常龐大而繁瑣的任務(wù)，為了進(jìn)一步提高點(diǎn)檢的使用效率，更加科學(xué)合理的制定檢修計(jì)劃，降低生產(chǎn)成本，四老溝選

煤廠擴(kuò)大對(duì)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)范圍，并計(jì)劃將振動(dòng)頻率納入到在線的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，逐步實(shí)現(xiàn)以“在線監(jiān)測(cè)為主，離線點(diǎn)檢為輔的”的點(diǎn)檢管理體系。