數(shù)據(jù)平臺(tái)在煤礦設(shè)備管理中的探索應(yīng)用

劉孝孔，魯守明，趙仁樂(lè)，王統(tǒng)海，陳亞華，曹廣海

（臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山東臨沂 276017）

0 引言

隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，各大型煤礦企業(yè)自動(dòng)化水平快速提升，越來(lái)越多的傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)場(chǎng)工作被機(jī)械設(shè)備所替代，復(fù)雜的設(shè)備參數(shù)，龐大的設(shè)備數(shù)量，頻繁的設(shè)備變動(dòng)，堆積如山的閑置設(shè)備，使設(shè)備管理難度大幅提高。面對(duì)如此復(fù)雜的管理難題，國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)普遍缺乏設(shè)備管理的有效手段，同時(shí)臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限公司還面臨著專業(yè)設(shè)備管理人才緊缺、設(shè)備資產(chǎn)信息共享性差等問(wèn)題。

在山東能源集團(tuán)提出工業(yè)3.0+改造升級(jí)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化的背景下，臨礦集團(tuán)為實(shí)現(xiàn)機(jī)電管理從傳統(tǒng)模式到智能化設(shè)備管理模式的轉(zhuǎn)變，全面提升集團(tuán)機(jī)電設(shè)備管理水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)主系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)、故障診斷以及數(shù)據(jù)分析，展開(kāi)了智能化設(shè)備管理共享平臺(tái)的建設(shè)。

1 項(xiàng)目整體概況

該項(xiàng)目自2017 年7 月開(kāi)始，2019 年9 月結(jié)束。按照集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)提出的智能化、共享化、平臺(tái)化的指導(dǎo)思想，建設(shè)適用于解決現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電管理問(wèn)題，具有設(shè)備全生命周期管理、故障感知、信息預(yù)測(cè)、預(yù)警等功能的設(shè)備管理系統(tǒng)（圖1）。

2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容

項(xiàng)目建設(shè)分全生命周期、日常業(yè)務(wù)和設(shè)備檢測(cè)感知3 個(gè)部分進(jìn)行部署設(shè)計(jì)。其中，全生命周期建設(shè)主要是通過(guò)建立臺(tái)賬、檔案、零部件管理模塊等手段，達(dá)到財(cái)務(wù)資產(chǎn)與設(shè)備資產(chǎn)統(tǒng)籌管理的目的，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期流程管理；日常業(yè)務(wù)建設(shè)主要是設(shè)備重點(diǎn)檢修項(xiàng)目審批、淘汰設(shè)備篩選、檢修潤(rùn)滑任務(wù)下達(dá)、設(shè)備調(diào)撥共享等模塊，將機(jī)電日常工作搬至線上執(zhí)行，有效提高辦公效率；感知功能建設(shè)主要是電力系統(tǒng)自動(dòng)化模塊、主運(yùn)輸系統(tǒng)、主要機(jī)電系統(tǒng)和綜采工作面動(dòng)態(tài)監(jiān)控模塊、診斷技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等在實(shí)際工作中的應(yīng)用。各功能模塊如下：

（1）設(shè)備臺(tái)賬。實(shí)現(xiàn)全集團(tuán)16 個(gè)單位22 大類、366 小類、5萬(wàn)多臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化共享管理。通過(guò)古城、王樓、新驛、魯西、田莊等礦井綜合調(diào)研，全生命周期管理已實(shí)現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備卡片、設(shè)備臺(tái)賬、使用調(diào)撥、知識(shí)管理、技術(shù)特征圖紙、報(bào)表管理等模塊應(yīng)用上線，解決了臺(tái)賬混亂、管理無(wú)序、人員變更頻繁等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全集團(tuán)財(cái)務(wù)設(shè)備一臺(tái)賬。

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

（2）設(shè)備調(diào)撥。通過(guò)設(shè)備調(diào)撥流程轉(zhuǎn)為線上審批，淘汰了線下層層簽字、辦事員來(lái)回蓋章的冗余手續(xù)，通過(guò)使用移動(dòng)端便捷審批，極大地優(yōu)化了辦事流程、節(jié)約人工成本、提升辦公效率，上線2 年以來(lái)，已完成設(shè)備調(diào)撥926 臺(tái)，原值1.43 億，設(shè)備調(diào)撥漲幅560%。

（3）全生命周期展示。通過(guò)設(shè)備驗(yàn)收、變動(dòng)、檢修、潤(rùn)滑、調(diào)撥、報(bào)廢等基礎(chǔ)功能操作，可對(duì)設(shè)備全省命周期進(jìn)行記錄，為設(shè)備故障診斷、健康狀況分析等提供數(shù)據(jù)支撐。

（4）數(shù)據(jù)互傳。通過(guò)與財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備原值、凈值等關(guān)鍵信息的自動(dòng)推送，替代了設(shè)備管理員每月數(shù)據(jù)更新的繁重工作。

（5）檢修標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)新驛、古城、魯西等礦的調(diào)查研究，梳理建立切合臨礦實(shí)際的礦井潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)、檢修標(biāo)準(zhǔn)、故障體系等主要設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)庫(kù)。

（6）機(jī)電人員信息庫(kù)。在原有人力資源增加機(jī)電部門職務(wù)、專業(yè)方向、專業(yè)特長(zhǎng)、最熟悉的技術(shù)或裝備、特長(zhǎng)描述、近五年主要工作經(jīng)歷、近五年主要學(xué)習(xí)經(jīng)歷等信息，實(shí)現(xiàn)機(jī)電管理人員信息的交流互通。

（7）移動(dòng)端同步查詢。實(shí)現(xiàn)了檔案管理、設(shè)備臺(tái)賬、技術(shù)特征參數(shù)、故障體系、檢修潤(rùn)滑以及機(jī)電專業(yè)人員的移動(dòng)端管理使用，契合了機(jī)電人員現(xiàn)場(chǎng)的使用需求。

（8）電子檔案管理。平臺(tái)對(duì)規(guī)章制度、操作規(guī)程、檢修措施、學(xué)習(xí)培訓(xùn)資料、設(shè)備資料、技術(shù)圖紙等相關(guān)檔案進(jìn)行線上統(tǒng)一規(guī)范管理，目前平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)26 789 余條資料數(shù)據(jù)的共享，同時(shí)支持移動(dòng)端查找、預(yù)覽。

（9）設(shè)備到貨驗(yàn)收。設(shè)備到貨后可通過(guò)移動(dòng)端制單上傳設(shè)備信息及到貨驗(yàn)收資料，信息完善后提交流程審批，審批過(guò)程中財(cái)務(wù)錄入固定資產(chǎn)編號(hào)推送至物管、使用部門，審批完成后即可生成設(shè)備卡片進(jìn)行設(shè)備建賬，目前平臺(tái)錄入到貨驗(yàn)收設(shè)備2618 臺(tái)（套），已實(shí)現(xiàn)省內(nèi)單位設(shè)備到貨驗(yàn)收流程的統(tǒng)一規(guī)范，從驗(yàn)收源頭確保設(shè)備賬卡物信息相符。

（10）重點(diǎn)項(xiàng)目檢修措施審批。對(duì)月度、節(jié)假日等大型重點(diǎn)檢修項(xiàng)目進(jìn)行平臺(tái)線上匯總審批管理，支持檢修任務(wù)表格、施工措施上傳審批，將日常機(jī)電管理融入平臺(tái)使用，推進(jìn)平臺(tái)辦公日常化、流程化。

（11）設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)預(yù)警。將各單位檢測(cè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信息集中導(dǎo)入至平臺(tái)，自動(dòng)生成檢測(cè)檢驗(yàn)計(jì)劃，通過(guò)手機(jī)移動(dòng)端分機(jī)電礦長(zhǎng)、機(jī)電科長(zhǎng)（副總）、執(zhí)行人三級(jí)預(yù)警提醒，確保設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)按期執(zhí)行。

（12）淘汰設(shè)備預(yù)警。根據(jù)《禁止井工煤礦使用的設(shè)備及工藝目錄》的相關(guān)文件要求，制定淘汰設(shè)備規(guī)則后導(dǎo)入系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)初步判斷后將淘汰設(shè)備提交人工進(jìn)行復(fù)核；同時(shí)符合淘汰規(guī)則的設(shè)備在驗(yàn)收過(guò)程中會(huì)彈出對(duì)話框進(jìn)行預(yù)警，提醒驗(yàn)收人員及早發(fā)現(xiàn)淘汰設(shè)備。

（13）設(shè)備感知功能。通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)電氣數(shù)據(jù)、機(jī)械數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)手段，利用數(shù)據(jù)自學(xué)習(xí)檢測(cè)出系統(tǒng)存在的異常數(shù)據(jù)。

（14）在線監(jiān)測(cè)。通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)打通數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)、排水、壓風(fēng)、提升、供電、運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)超限、啟停異常等實(shí)時(shí)檢測(cè)。

（15）振動(dòng)監(jiān)測(cè)。通過(guò)采集現(xiàn)象主要運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平、垂直和徑向方向振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備部位的振動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警功能，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)礦企機(jī)械設(shè)備監(jiān)測(cè)與分析的空白。

（16）設(shè)備點(diǎn)巡檢。點(diǎn)巡檢在古城主提升系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、扇風(fēng)系統(tǒng)和主變電所安裝試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵場(chǎng)所的定位、定時(shí)巡檢，同時(shí)巡檢設(shè)備具備溫度紅外遙測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)等功能，保證了檢查效果。

（17）能耗分析。融合電量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握省內(nèi)14 家單位、31 條主干線用電負(fù)荷、歷史數(shù)據(jù)、月度需量、功率因數(shù)、尖峰平谷分布，為節(jié)電降耗、設(shè)備分析提供信息支持。

3 項(xiàng)目效果

（1）建立標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)過(guò)近兩年對(duì)平臺(tái)的使用、優(yōu)化和數(shù)據(jù)積累通過(guò)設(shè)備驗(yàn)收、入賬、變動(dòng)、檢驗(yàn)、潤(rùn)滑、調(diào)撥、報(bào)廢、處置等設(shè)備基礎(chǔ)功能管理，已初步建設(shè)成完整的設(shè)備全生命周期標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為資產(chǎn)管理、設(shè)備分析調(diào)拔維護(hù)、技術(shù)服務(wù)、知識(shí)共享提供大數(shù)據(jù)支撐。

（2）促進(jìn)機(jī)電管理標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)流程化。通過(guò)設(shè)備二維碼，給每臺(tái)設(shè)備定制專屬身份證，將每臺(tái)設(shè)備資料、圖片逐臺(tái)對(duì)應(yīng)、精準(zhǔn)存儲(chǔ)；檢修計(jì)劃、圖紙資料、制度措施等內(nèi)業(yè)資料從線下轉(zhuǎn)到平臺(tái)線上管理，檢查人員通過(guò)平臺(tái)遠(yuǎn)程評(píng)判，定期開(kāi)展圖紙?jiān)u比等工作，促進(jìn)機(jī)電技術(shù)管理全面提升。通過(guò)設(shè)備措施模板、檢測(cè)預(yù)警、設(shè)備驗(yàn)收、淘汰篩選等高效便捷的服務(wù)功能把平臺(tái)使用變成日常辦公的一部分，有效提高辦公效率。

（3）加快設(shè)備共享化、平臺(tái)化進(jìn)程。借助平臺(tái)信息共享優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃，其中一季度已控制采購(gòu)計(jì)劃22 臺(tái)，節(jié)約資金562 萬(wàn)元。通過(guò)信息交換，加大調(diào)劑使用，計(jì)劃年內(nèi)調(diào)劑設(shè)備1000 萬(wàn)元，其中一季度已調(diào)劑設(shè)備55 臺(tái)（套），原值714 萬(wàn)元，與去年同比增長(zhǎng)5500%，并拓展減速機(jī)、電機(jī)等主要部件材料調(diào)劑業(yè)務(wù)，目前已調(diào)劑6 臺(tái)（套），原值79 960元，累計(jì)節(jié)約新設(shè)備采購(gòu)?fù)度?22 萬(wàn)元，平臺(tái)資產(chǎn)管理作用初步顯現(xiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備管理共享平臺(tái)在業(yè)內(nèi)建設(shè)性地將設(shè)備全生命周期管理與設(shè)備故障診斷預(yù)測(cè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的統(tǒng)一有效管控，盤活存量資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)輕資產(chǎn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)與財(cái)務(wù)資產(chǎn)的統(tǒng)籌管理；通過(guò)對(duì)生產(chǎn)主系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)、故障診斷以及數(shù)據(jù)分析，初步實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備監(jiān)測(cè)與故障診斷分析。依托系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)范圍所有設(shè)備的線上統(tǒng)一管控，有利于大幅減少設(shè)備管理員工作量，提供強(qiáng)大的報(bào)表查詢功能，方便設(shè)備統(tǒng)計(jì)調(diào)撥等業(yè)務(wù)的線上管理。借助平臺(tái)數(shù)據(jù)盤活備，直接經(jīng)濟(jì)效益1.43 億元，提供系統(tǒng)設(shè)備的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)測(cè)預(yù)警功能，將計(jì)劃維修與故障維修模式逐步向狀態(tài)維修、優(yōu)化維修模式轉(zhuǎn)變，降低非計(jì)劃停產(chǎn)損失，節(jié)約維修費(fèi)用，同時(shí)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)故障隱患的預(yù)警，提早發(fā)現(xiàn)安全隱患，大大降低安全事故的發(fā)生。