復雜工況背景下機泵的預知維修研究

阮波

（重慶華峰化工有限公司，重慶 408018）

機泵在使用過程中會受到各種問題的阻礙，導致這些問題出現的原因是多方面的，一方面是因為機泵的基本性能和質量，另一方面是因為機泵的安裝過程出現問題。但是，這兩方面的原因都會導致機泵無法進行正常工作，影響工業生產的效率。所以，我們就要對機泵進行預知維修，避免機泵出現各種運行故障。文章就復雜工況背景下機泵的預知維修展開全面研究。

1 預知維修的工作原理

預知維修的工作原理相對比較系統，其主要是針對機泵的實際運行狀態，并且充分利用以往故障檢修的相關經驗，綜合這兩方面的相關信息，展開充分的故障診斷。在此基礎背景下，我們就可以對機泵的相關狀況進行充分的把握，比如設備檢修的周期、設備故障標志等，這也就是機泵的預知維修。在預知維修過程中，我們可以充分利用好離線巡檢系統，并且將該系統所監測的軸承振值和軸承壽命進行全方位的比對，如果比對結果不符合相關的工作經驗，我們就要重點查找該系統的故障點。一般來講，我們可以根據設備的主頻及頻譜的變化來判斷，如果機泵發生故障，這就會使其振動的主頻表現出明顯異樣，如果機泵的故障頻率表現比較明顯，這樣就會使振動能量居于較高的狀態。

2 預知維修管理系統的建設構想

為了更為有效的提升機泵的維修質量和效率，我們需要構建一個預知維修管理系統。之所以要構建機泵預知維修管理系統，就是要為相關人員提供設備全時段的動態監控系統，這樣就能夠使我們對機泵運行情況進行掌握，一旦出現故障，能夠及時采取有效措施，減少各方面的損失。機泵預知維修管理系統能夠將數據信息進行動態化處理。利用這些數據，就能夠實現對機泵的歷史故障維修和當前運行狀態的反映，通過對這些數據信息的整合、分析、建模等，就可以對機泵的故障發生期和未來運行趨勢進行預測。基于預知維修管理系統的精準性，其預測的結果也會具備普遍應用性。在我們構建機泵預知維修管理系統之前，我們必須明確以下幾方面的問題。建設該系統的目的是什么、現階段需要進行何種操作、該系統重點保運什么、當設備發生故障后如何處理、后期設備的維護與維修周期是什么、預計下一步要維修哪些設備等。總之，我們在構建機泵預知維修管理系統時，要將人力資源、經濟投入、生產平衡等方面，盡可能實現其優化配置與協調，從而更為有效的向相關人員提供決策標準。

計算機網絡時代，互聯網已經融入到各行各業中，形成了“互聯網+”的新業態。所以，我們在搭建機泵預知維修管理系統時，就可以將企業內部的網絡系統作為主要的依托，這樣就能夠實現開放的數據接口與企業現有的在線監測系統、數據采集系統等進行有機結合，從而達到管理系統的集成化。再就是要借助企業內部的局域網，實現高效且精準的交互，最終能夠使預知維修管理平臺的機組、泵組的狀態都處于動態監控下。

3 機泵預知維修系統的重點建設環節

3.1 數據分析環節

顧名思義，數據分析環節的基本目的就是能夠依據事先采集的機泵設備運行信息，進而綜合分析，從而能夠得出機泵運行狀況的一種模式。這一環節的分析功能范圍較廣，包括多個數字信號分析功能，這主要包括時域分析、頻域分析、包絡分析、特征頻率趨勢分析（日趨勢、周趨勢、月趨勢、年趨勢）、軸心軌跡分析等。這樣，機泵預知維修管理系統就能夠在數據信息的支撐下，對機泵的運行狀態進行監控，對機泵的運行趨勢進行預測，這樣就能夠為機泵運行提供雙層保障，一旦出現數據變更的情況，系統就會自動報警。最為關鍵的是，預知維修管理是將故障控制在萌芽之中，有效避免了大規模故障的出現，確保機泵運行的穩定性，并為其提供最為有效的技術保障。以下對各種分析方式進行研究。第一，時域分析法，這種數據分析方式實現了數據統計和系統分析的有機融合，凸顯出數據分析的獨特性。這種數據分析法具有其自身的諸多優勢，它不僅能夠對機泵現有的運行狀態和情況進行動態化的全面分析，還能夠將機泵的未來狀態和趨勢進行預測。應用時域分析法的過程中，我們會使用到多種數據參數，比如均值、均方根值、峰—峰值、最大值、最小值等。但是，這些數據參數相對簡單，并且沒有復雜的公式關系，所以對機泵是否存在故障的診斷，是能夠發揮一定作用的。第二，頻域分析法，這種數據分析方式是需要建立在一定基礎之上，一般是指頻譜分析。我們又可以對頻譜分析進行細化，這主要涉及到幅值譜分析、功率譜密度函數分析、細化譜分析等方面。現階段，頻域分析在機泵故障診斷處理中應用最為普遍，之所以如此受歡迎，主要得益于該方式的優良特性。同時，機泵預知維修管理系統還會應用到幅值譜分析，這種數據分析方式能夠直觀的體現出機泵的振動信號頻域信息，是一種簡單實用的分析方法。第三，包絡分析法，這種數據分析方式與其它方式有所不同，它的工作本質就是沖擊機泵故障信號。這是因為，我們無法精準預知機泵的故障發生時間點，只能對其進行周期性的檢驗，所以包絡分析法就充分順應了這一趨勢，對機泵的故障信息進行沖擊，其寬頻帶特性常引起系統固有頻率處的諧振，從而在該頻率附近形成以特征故障頻率為基頻的邊帶，這種邊帶的出現就意味著機泵出現故障，這是一種明顯的故障信息。包絡分析方式也有其固定的檢測范圍，主要是對機泵軸承和齒輪等方面故障，具有特殊的意義。

3.2 管理環節

在復雜工況背景下，機泵的預知維修管理主要是對機泵運行情況的管理，保障機泵始終處于穩定運行的狀態下，這也是預知維修管理的核心環節。一般來講，管理環節包括以下幾個方面的內容，系統組態方面、通信方面、巡檢任務方面、報警方面、故障診斷方面、數據庫方面、報表方面。

（1）系統組態方面的管理。系統組態管理就是指整個機泵預知維修管理系統的基本組成，在此基礎上產生的各種數據信息，我們可以將機組位號、測點、檢測路徑等作為參考依據，充分利用各種設備。對其進行合理化的組態，然后還需要將組態數據融入到數據庫中，方便后期數據的共享和更新。

（2）故障診斷方面的管理。如果預知維修管理系統進行工作，機泵表現出各種故障信息。一旦發出報警信息，預知維修系統就會進行相對應的診斷。在這一過程中，系統已經對機泵的各種運行數據進行了預先分析，此環節的數據基礎就是趨勢分析結果、頻譜分析結果和包絡分析結果，將這三部分數據進行整合，才能進行綜合化的診斷。另外，如果我們在機泵的故障診斷中充分運用現代化的診斷技術，我們就能夠對機泵的故障發生區域、故障詳細類型、解決策略等進行精準處理，以輔助相關人員進行更高效率的工作。

（3）數據庫方面的管理。數據庫管理部分比較重要，他主要是對數據庫中的各種數據進行差異化管理，并且對數據庫進行相對應的管理與維護。這樣才能夠充分引入現代化的數據管理技術，比如知識管理技術、知識添加維護技術等。對知識和數據的管理，這一流程就充分發揮了人機交互的優越性，它在工作過程中，遵循了人體工學的思維方式，與用戶進行無差異交流，但是用戶只需要對其進行應用，卻無需掌握其知識表達與組織細節，所以說，這種管理系統是非常符合人機交互理念的。

（4）報表方面的管理。該部分主要是對各種輸出報表進行動態化管理，我們需要提交的報表必須具備科學性、完整性、全面性等條件。我們需要將機泵穩定運行狀態和報警運行狀態作為兩個時間分區，這樣就能夠對其進行對比分析。該部分涉及到的數據分析報表比較多，比如時域分析報表、頻域分析報表、趨勢分析報表等，并且還包括上文中提到的巡檢任務報表、機泵故障診斷報表等。

4 結語

在實際的生產過程中，機泵是處于復雜工況的背景下，并且其容易受到外界因素的影響。所以，我們就要將機泵預知維修管理工作作為一項系統工程，采取全方位的發展策略，比如加強各種資源的優化配置、提升預知維修管理系統的開發、加大先進技術的開發與引進等。總之，為了給予機泵提供優良的工作環境，我們必須要構建起機泵預知維修管理的機制，為工業生產提供基礎保障。本文主要是對機泵預知維修管理的工作原理、系統構建、建設環節等進行研究。