鋼鐵企業(yè)遠程智能監(jiān)控技術(shù)方案設(shè)計V10

1、鋼鐵企業(yè)關(guān)鍵機組遠程智能監(jiān)控技術(shù)方案安徽容知日新信息技術(shù)有限公司2018年8月目錄1、鋼鐵企業(yè)關(guān)鍵機組遠程智能監(jiān)控概述31. 1鋼鐵企業(yè)機組運維模式31. 2鋼鐵企業(yè)設(shè)備管理痛點與狀態(tài)監(jiān)測41. 3鋼鐵企業(yè)設(shè)備遠程智能監(jiān)控的現(xiàn)實目標62、遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)方案72. 1方案系統(tǒng)架構(gòu)72. 2測點配置82.3系統(tǒng)特點113、智能服務(wù)與培訓(xùn)143.1智能服務(wù)143.2培訓(xùn)服務(wù)151、鋼鐵企業(yè)關(guān)鍵機組遠程智能監(jiān)控概述1.1鋼鐵企業(yè)機組運維模式鋼鐵行業(yè)屬于資產(chǎn)密集型企業(yè)，煉鐵、煉鋼、熱軋和冷軋階段涉及到眾多大 型機組，如：熱軋機、精軋機、粗軋機、軋機減速風(fēng)機、干燥風(fēng)機、平整排霧風(fēng) 機、助燃風(fēng)機、廢氣風(fēng)機

2、、循環(huán)風(fēng)機、連退熱凸度風(fēng)機、酸再生廢氣風(fēng)機、上壓 風(fēng)機、除塵風(fēng)機、循環(huán)冷卻風(fēng)機、冷卻風(fēng)機、定寬機、卷取機、開卷機、汽輪機 組焦化提升機、拉矯機等，該類機組結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，連續(xù)運行時間長、轉(zhuǎn)速高， 控制系統(tǒng)精密，自動化程度高，制造周期長，檢維修困難，一旦發(fā)生故障，輕者 引起裝置停產(chǎn)，重者會造成機毀人亡的重大惡性事故。鋼鐵企業(yè)設(shè)備安全等級高于其他類型企業(yè)，隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和“兩 化深融”等模式的提出和發(fā)展，鋼鐵企業(yè)越發(fā)體現(xiàn)出對于通過智慧裝備運營實現(xiàn) 企業(yè)管理模式升級的必要性。鋼鐵企業(yè)對于智慧裝備運營的需求的必要性主要體 現(xiàn)在：1、現(xiàn)場設(shè)備的維護模式；2、重要設(shè)備的監(jiān)測模式；3、設(shè)備信息化處

3、理 模式等三個方面?，F(xiàn)場設(shè)備維護模式目前企業(yè)內(nèi)現(xiàn)行的設(shè)備管理策略主要為事后維修與預(yù)防維修，企業(yè)對裝備進 行運維決策時，目前主要依賴流程和經(jīng)驗，缺乏有效的數(shù)據(jù)作為支撐。比如對于 軸承、齒輪、聯(lián)軸器、潤滑油等部件的最佳檢維護時機的把握，都是根據(jù)過往經(jīng) 驗加以總結(jié)得岀，由于依賴的是靜態(tài)的數(shù)據(jù)，往往裝備出現(xiàn)缺陷后不能及時發(fā)現(xiàn), 更無法避免裝備故障的發(fā)牛，特別是突發(fā)性故障的發(fā)牛，輕者影響牛產(chǎn)運行，造 成維修成本浪費；重者甚至?xí)?dǎo)致重大事故的發(fā)生，因此事后維修與預(yù)防維修兩 種模式均無法滿足現(xiàn)代設(shè)備的運行維護需求。重要設(shè)備監(jiān)測模式目前生產(chǎn)線重要設(shè)備采用離線點檢監(jiān)測方式，此類模式仍然是-種以設(shè)備點 檢人員為核

4、心的設(shè)備監(jiān)測模式，對于設(shè)備狀態(tài)分析判斷的核心“設(shè)備運行數(shù) 據(jù)”的實時性、準確性、可對比性和持續(xù)性缺乏有效管控，導(dǎo)致難以及時、準確、 全面地把握設(shè)備運行狀態(tài)，且現(xiàn)場很多設(shè)備不易到達、點檢的安全性較差。因此, 為了保證生產(chǎn)線的安全、穩(wěn)定及長周期運行，更加科學(xué)地進行設(shè)備運行、檢修及 維護，必須對其采用在線監(jiān)測的方式實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實時受控，達到設(shè)備遠程智能 監(jiān)控的目的。設(shè)備信息化管理模式企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)行的信息化管理模式是一種“傳統(tǒng)的信息化”處理手段，實質(zhì)是 對“經(jīng)過人為加工的歷史檔案數(shù)據(jù)”、“過往記錄數(shù)據(jù)”等的進行的計算機系統(tǒng)再 整理，仍然是一種對于靜態(tài)數(shù)據(jù)的依賴，關(guān)注的重點在于工作流程?！皟苫诤稀被颉肮?/p>

5、業(yè)4.0”提出的是一種動態(tài)數(shù)據(jù)信息化模式，例如：設(shè) 備狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測獲取是通過傳感設(shè)備自動采集、自動傳輸、自動存儲的“三自” 模式加以實現(xiàn)，數(shù)據(jù)可以真實地、動天地反應(yīng)裝備狀態(tài)。實現(xiàn)的是一種“數(shù)據(jù)流” 觸發(fā)“工作流”的新型管理模式。智慧裝備運營是通過安裝在裝備上的傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，針對設(shè)備不同的結(jié)構(gòu) 類型和工作狀態(tài)，通過有線或無線等方式不間斷的獲取裝備在運行狀態(tài)下的振 動、溫度信號，按照系統(tǒng)既定的采集和報警策略，自動采集設(shè)備實時數(shù)據(jù)，異常 數(shù)據(jù)自動觸發(fā)異常報警機制，實現(xiàn)裝備運行健康狀態(tài)的實時控制。對于異常報警 裝備的處理，專業(yè)的數(shù)據(jù)分析人員或遠程診斷專家利用專門的數(shù)據(jù)分析平臺，對 振動、溫度信號進行

6、詳細分析，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)特點、參數(shù)、歷史運行維護信息， 準確判斷設(shè)備故障部位、原因，確定故障根源，達到裝備預(yù)測維修并滾動預(yù)測故 障部件壽命，避免企業(yè)安全事故的發(fā)生。1.2鋼鐵企業(yè)設(shè)備管理痛點與狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備的管理痛點鋼鐵企業(yè)內(nèi)設(shè)備尤其是關(guān)鍵設(shè)備，一旦意外停機，將對產(chǎn)生的生產(chǎn)造成嚴 重影響，甚至是整條產(chǎn)線停產(chǎn)。企業(yè)點巡檢人員通過離線儀器進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)的準確性、時效性以及 設(shè)備管理執(zhí)行的深度成為制約企業(yè)管理提升的要素?？刂葡到y(tǒng)和管理信息系統(tǒng)對于設(shè)備機械故障的監(jiān)控的不足，以及在線監(jiān)控 系統(tǒng)服務(wù)商技術(shù)支持的欠缺，導(dǎo)致既有系統(tǒng)價值難以發(fā)揮，同樣成為困擾企業(yè)設(shè) 備管理的痛點。設(shè)備的監(jiān)測模式為了保證鋼鐵企業(yè)

7、機設(shè)備的安全、穩(wěn)定及長周期運行，更加科學(xué)地進行設(shè) 備檢修及維護，以達到提高設(shè)備可利用率、降低檢修成本、提高運營效率的目標, 對關(guān)鍵設(shè)備加裝實時遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)連續(xù)24小時高密度在線監(jiān)測設(shè)備 運行狀態(tài)、智能報警篩選界常設(shè)備、遠程專家即時分析診斷，實現(xiàn)關(guān)鍵機組的遠 程在線看護的智能服務(wù)，最終實現(xiàn)機組的狀態(tài)檢修，具有現(xiàn)實必要性：1) 基于設(shè)備運行大數(shù)據(jù)，容知診斷專家提前預(yù)知設(shè)備故障，監(jiān)控故障 劣化趨勢，滾動預(yù)測設(shè)備運行壽命，將臨吋、非計劃檢修轉(zhuǎn)變成計劃性維修，為 現(xiàn)場爭取檢修時間，減少非計劃停機時間；在故障發(fā)生后，診斷專家可基于完備 的數(shù)據(jù)進行專業(yè)分析，精準定位故障、分析故障根因，為客戶檢修決

8、策提供參考;2) 減少現(xiàn)場人員的工作量，減輕專業(yè)人員工作壓力，設(shè)備實時看護壓 力由設(shè)備管理人員向容知公司后臺診斷專家轉(zhuǎn)移，專業(yè)人員將有更豐富的時間對 企業(yè)內(nèi)設(shè)備狀態(tài)進行深入研究；3) 檢修后設(shè)備狀態(tài)評估：設(shè)備檢修之后，通過實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，容 知診斷專家可對現(xiàn)場或第三方協(xié)作單位的檢修質(zhì)量進行獨立評估，確保設(shè)備檢修 質(zhì)量可靠。4) 為特護機組加裝在線監(jiān)測與遠程診斷系統(tǒng)，相當(dāng)于為設(shè)備資產(chǎn)購買了可靠的“保險”，性價比高。1.3鋼鐵企業(yè)設(shè)備遠程智能監(jiān)控的現(xiàn)實目標遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)的實施，不僅可以實時了解每臺受控機組的健康狀態(tài)， 實現(xiàn)設(shè)備全生命周期中的各個環(huán)節(jié)的安全監(jiān)控，還實現(xiàn)了現(xiàn)代化企業(yè)由流程驅(qū)動 型管

9、理向數(shù)據(jù)化、信息化驅(qū)動管理的模式變革，是企業(yè)進行設(shè)備管理模式升級的要求。容知遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)如下故障類型的監(jiān)測:序號故障類型故障部位故障描述1工頻故障基礎(chǔ)故障電機、齒輪箱基礎(chǔ)地腳松動、結(jié)構(gòu)松動、結(jié)構(gòu)共振不平衡電機轉(zhuǎn)子、齒輪箱高速軸齒輪不平衡不對中軸系軸心線不重合共振故障電機、齒輪箱運行頻率與部件共振頻率一致引起的共振2電氣故障定子繞組定子疊片短損或鐵芯松動、定子偏心、定子繞組松動等轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子籠條松動、斷裂、轉(zhuǎn)子偏心、轉(zhuǎn)子熱態(tài)變形等3機械部件損傷電機電機軸承內(nèi)、外圈剝落；滾動體剝落；保持架刮擦、斷裂；軸承動靜磨碰；內(nèi)外圈旋轉(zhuǎn)松動、配合松動軸電流等齒輪箱齒輪箱軸承內(nèi)、外圈剝落；滾動體剝落；

10、保持架刮擦、斷 裂；軸承動靜磨碰；內(nèi)外圈跑圈；旋轉(zhuǎn)松動、配合松動缺 陷等齒輪箱嚙合不良、斷齒、偏磨、竄動等故障軸系軸系支撐軸承軸承內(nèi)、外圈剝落；滾動體剝落；保持架刮 擦、斷裂；軸承動靜磨碰；內(nèi)外圈跑圈；旋轉(zhuǎn)松動、配合 松動缺陷等軸彎曲聯(lián)軸器磨損、轉(zhuǎn)軸竄動2、遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)方案2.1方案系統(tǒng)架構(gòu)容知遠程智能監(jiān)控診斷系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示:方案簡述：容知遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)通過在擬監(jiān)測機組振動明顯部位安裝無線監(jiān)測器或 有線傳感器進行設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時采集，同時通過在線監(jiān)測系統(tǒng)整合已有監(jiān)測 系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)機組的運行特性配置針對性的數(shù)據(jù)采集策略，抓取對分析定位 機組故障有效的振動、溫度數(shù)據(jù)，并借助智能報警

11、策略，及時發(fā)現(xiàn)機組的運行異 常狀態(tài)，并實現(xiàn)異常狀態(tài)的自動推送短信和移動app報警推送。容知遠程診斷工程師對數(shù)據(jù)進行精密分析，出具設(shè)備診斷結(jié)論以及檢維修 建議，并提交診斷報告，從而為現(xiàn)場提供針對性的檢修指導(dǎo)建議。容知企業(yè)智能監(jiān)測系統(tǒng)共由三級組成，采用分布式架構(gòu)設(shè)計，保證系統(tǒng)良 好的擴展性：第一級為數(shù)據(jù)采集層：其中，無線監(jiān)測器進行原始數(shù)據(jù)采集，并傳輸至 無線通訊站中，有線傳感器進行設(shè)備振動數(shù)據(jù)的采集，通過信號線纜完成數(shù)據(jù)往在線監(jiān)測站的傳輸，在線監(jiān)測站會在本地在完成數(shù)據(jù)處理后。 同時在線監(jiān)測站整合機組已有監(jiān)測信號并對信號進行處理，在線監(jiān)測站 和無線通訊站通過有線以太網(wǎng)、光纖、3g/4g方式傳輸至現(xiàn)場

12、mos3000 狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器。第二級為現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)m0s3000：與監(jiān)測系統(tǒng)配套一臺服務(wù)器，用于存 放從在線監(jiān)測站發(fā)回的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場設(shè)備維護與管理人員可通過 電腦終端訪問在線監(jiān)測系統(tǒng)，了解監(jiān)控機組的實時運行狀態(tài)。第三級為遠程診斷系統(tǒng)ras3000:通過該系統(tǒng)，容知遠程診斷專家可對所 有納入監(jiān)控的設(shè)備進行遠程數(shù)據(jù)分析與故障診斷。2.2測點配置結(jié)合企業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，對于關(guān)鍵機組建議采用如下測點配置:設(shè)備名稱測點名稱及方向傳感器類型及數(shù)量電機定子h風(fēng)機（泵）軋機（減速機與車昆箱分體式）軋機（減速機與轆箱電機負荷端h、a風(fēng)機（泵）負荷端h、v風(fēng)機（泵）自由端ii、a電機自由端h、a電機負荷端h

13、、a減速機1軸輸入h、a減速機1軸輸岀h、v減速機2軸輸入ii、v減速機2軸輸出h、a軋轆箱1軸輸入h、a軋餛箱1軸輸出h、a軋餛箱2軸輸入h、v軋輻箱2軸輸出h、vrh505 （7 個）rii103t （20 個）其他電機自由端h、arh103t （11 個）電機泄子h一體式）電機負荷端ii、a減速機一軸輸入ii減速機一軸輸出a減速機二軸輸入a減速機二軸輸出v減速機三軸輸入a減速機三輸入h軋機（減速機與襯箱一體式：一級減速）電機自由端h電機負荷端h、a減速機一軸輸入h、v減速機1軸輸出a減速機4軸輸入a、ii軋機（減速機與銀箱一體立式）電機自由端h電機負荷端h、a減速機傘齒輸入端a減速機傘齒

14、輸入軸傘齒側(cè)h減速機1軸輸出端a減速機3軸輸入端a、h定寬機電機自由端h電機定子h電機負荷端h、a1#減速機輸入h、v1#減速機1軸h、v1#減速機3軸h、v2#減速機輸出h、v2#減速機1軸h、v2#減速機3軸h、v輪盤卷取機電機定子hrh103t （8 個）rh103t （8 個）rh103t （16 個）rh103t （35 個）電機負荷端ii、減速機1軸輸入ii減速機2軸輸出v減速機2軸輸出a減速機3軸輸入a減速機3軸輸出111#電機自由端h1#電機定子h1#電機負荷端h2#電機自由端h2#電機定子h2#電機負荷端h減速機1軸輸入a減速機1軸輸出h減速機3軸輸入a減速機3軸輸出a減速機

15、4軸輸出a減速機5軸輸入a減速機6軸輸入a減速機6軸輸出h內(nèi)部1#電機側(cè)1#軸承ii內(nèi)部1#電機側(cè)2#軸承h內(nèi)部1#電機側(cè)2#軸承a內(nèi)部2#電機側(cè)1#軸承h內(nèi)部2#電機側(cè)2#軸承ii內(nèi)部2#電機側(cè)3#軸承h內(nèi)部2#電機側(cè)3#軸承a輪盤卷取機w24a輪盤卷取機w25ik a輪盤卷取機w26a輪盤卷取機w27h、a2. 3系統(tǒng)特點便捷的安裝施工與維護容知智能無線監(jiān)測系統(tǒng)采用工業(yè)頻段設(shè)計，抗干擾能力強，數(shù)據(jù)無線傳輸距 離遠，系統(tǒng)實施僅需電源線敷設(shè)，監(jiān)測器與數(shù)據(jù)采集單元間信息傳輸及與服務(wù)器 間數(shù)據(jù)傳輸全部“零”線纜敷設(shè)。智能無線監(jiān)測器采用磁座+強力粘接的無損安裝方式，同時配合2年使用壽 命的大容量電池

16、，降低了現(xiàn)場實施與維護成本，簡化了現(xiàn)場檢維修工作?，F(xiàn)場實 際安裝效果見下圖。智能無線監(jiān)測器現(xiàn)場安裝振動、溫度同步采集容知無線監(jiān)測器可以實現(xiàn)對振動、溫度的同步采集，通過對振動、溫度數(shù)據(jù) 的雙重監(jiān)測，在傳統(tǒng)機械故障實現(xiàn)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，有效實現(xiàn)了機組突發(fā)性故障的 預(yù)警，提高機組運行可靠性。智能數(shù)據(jù)采集、智能報警利用智能無線監(jiān)測器，實現(xiàn)機組振動、溫度信號的自動采集、處理與傳輸, 異常設(shè)備的數(shù)據(jù)采集策略自動調(diào)節(jié)，輕松實現(xiàn)設(shè)備無人值守監(jiān)測。系統(tǒng)通過多種 信號、多種報警機制相結(jié)合的智能報警體系，確保異常設(shè)備報警信息的準確性與 及時性，實現(xiàn)所有監(jiān)控設(shè)備的安全看護。 現(xiàn)場狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)m0s3000m0s3000狀

17、態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可滿足現(xiàn)場設(shè)備管理與運行維護人員的設(shè)備監(jiān)測與 故障分析需求，通過該模塊提供的分析工具，可判斷機組的工作狀態(tài)，定位故障 部位、故障原因以及故障劣化的模式。為現(xiàn)場設(shè)備故障診斷工程師提供了各類分 析方法包括：設(shè)備運行趨勢、時域波形、頻譜、多時域、多頻譜、多趨勢、長波 形、瀑布圖、轉(zhuǎn)速波形、倒頻譜、包絡(luò)解調(diào)譜等。以下是部分分析工具圖示。29cf .72w?h0 »mloierfl» 匸郵3vuo3t«飾)qg)2 n：mla?3g wrlq】 0en/t24j1t “” w i ” 期waalfl *thwjk qmfi .交*105 mx馬 whit

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