大型煤机设备在线监测与故障智能诊断系统
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完成单位:冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿
登记编号:ZSCX-MT2019-G2-08
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
成果主要完成人
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项目概况
立项背景:
目前煤矿大型机电设备运行状态监测与故障识别主要存在以下问题:
1)煤矿大型机电设备运行状态与故障判断的智能化程度不足,传统意义上的设备运行状态仅仅局限于简单的煤矿工人敲击触摸监测,单纯凭借工人的经验来判定故障。这种方式只能凭借多年积累的经验来大体判定设备有没有故障,可靠程度根据工人的经验来定,并不能及时准确的判定出现的故障或什么时候将要出现故障,设备还能运行多久。此外,机电设备故障诊断分析过分依赖于专业技术人员,缺乏准确的定量化与智能化分析手段。
2)煤矿大型机电设备状态信息没有有效共享,因而对影响生产过程的主要因素缺乏有效的监控手段。虽然煤矿的主要机电装置都安装了DCS或PLC系统,但绝大部分装置的数据只能显示在装置的操作站上,而没有采集到公司或煤矿的办公系统中,甚至有部分系统没有操作站。这样只有到各设备的控制室或生产装置现场,才能观察到设备监测数据,在厂级的调度室,办公室,或公司领导,都无法直接看到设备的现场运行数据。
3)分散的“信息孤岛”无法进行集中化管理。由于各煤矿机电装备的信息封闭,即使在同一煤矿,由于采用的是不同厂家,或同一厂家不同型号的DCS或PLC系统生产数据,彼此间没有数据通讯手段。这致使生产管理的各个环节脱节,生产管理部门不能及时、有效地了解运行状况,指导组织生产,造成了一定的浪费。
4)没有长期的历史数据存储,无法实现设备全寿命周期监测。随着存储介质价格不断下降,保存海量历史数据不但是必要的,而且是现实的。而DCS或PLC本身的历史数据存储能力一般都比较有限,而长期的历史数据有助于事故诊断。
5)数据只监测不分析,不具备综合分析功能。现在监测系统以自动化运行为主,许多设备运行数据只监测显示,并不对数据进行分析处理,设备真正的状态无法获知。
6)缺乏统一的数据共享平台,现场经验与专家知识无法有效共享。
通过上面的分析,我们不难看出,建立大型机电设备故障实时智能诊断系统,实现通风机、水泵、胶带输送机等煤矿大型机电设备故障智能定量诊断分析与状态信息远程集中浏览,正确有效地揭示设备潜在故障的发生、发展和转移,可以为维修管理提供准确、可靠的依据,从而节约维修费用,避免机电设备意外停机和重大事故发生,实现设备维修管理的科学化、规范化、系统化、信息化,提高大型装备维修管理水平,提升煤炭重大装备运行的安全性和可靠性。
主要做法:
矿端大型机电设备在线监测与故障实时智能诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪、矿用本安型数据采集分站、KGS18矿用本安型振动加速度传感器、矿用本安型温度传感器、矿用隔爆电源、矿用光端机、工控机、服务器以及上位机软件构成。通过对通风机、压风机、水泵、瓦斯泵、胶带输送机原有监测参数集成以及关键易损传动部件的温度、振动信号综合采集,实现煤矿大型机电设备故障综合诊断分析。
功能效果(益)、创新亮点:
通过集成原有监测系统的管路压力、流量、液压泵压力等运行状态参数,实现液压系统泄漏、阀组损坏、管路故障分析。
通过集成原有监测系统的润滑油温度、油位、油污染度、油箱油温等运行状态参数,实现润滑不良故障分析。
通过集成原有监测系统冷却水压力、流量、温度运行状态参数,实现冷却系统管道故障分析。
通过集成原有监测系统电机电流、电压、漏电电阻、绕组温度等运行状态参数,实现电机过流、过热、漏电、三相不平衡、变频器过压、欠压等故障分析。
通过对通风机、压风机、水泵、瓦斯泵、胶带输送机关键易损传动部件的温度、振动以及电气参数信号的综合采集与实时诊断处理,智能地诊断出设备可能存在的由配合松动、装配不当以及疲劳损伤等潜在故障,可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移,智能地诊断出设备故障原因与故障严重程度,为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据,从而节约维修费用,避免重大事故发生。
实施应用前后效果(益)情况:
具有设备监测诊断信息收集、处理、查询、统计、分析等功能,实现煤矿大型机电设备运行状态监测与故障报警。
推广价值及范围:
目前,已有几十套在线监测与实时智能故障诊断系统安装运行,并在应用过程中取得了显著的效果,为客户成功的监测、诊断出多起设备故障,实现了设备故障预警预报,避免了重大事故发生,保障了设备安全可靠运行。