鋼鐵企業(yè)遠程智能監(jiān)控技術方案(共15頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上 鋼鐵企業(yè)關鍵機組遠程智能監(jiān)控技術方案安徽容知日新信息技術有限公司2022年2月目錄1、 鋼鐵企業(yè)關鍵機組遠程智能監(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、軋機減速風機、干燥風機、平整排霧風機、助燃風機、廢氣風機、循環(huán)風機、連退熱凸度風機、酸再生廢氣風機、上壓風機、除塵風機、循環(huán)冷卻風機、冷卻風機、定寬機、卷取機、開卷機、汽輪機組焦化提升機、拉矯機等，該類機組結構龐大復雜，連續(xù)運行時間長、轉速高，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

2、停產，重者會造成機毀人亡的重大惡性事故。鋼鐵企業(yè)設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)場設備的維護模式；2、重要設備的監(jiān)測模式；3、設備信息化處理模式等三個方面。Ø 現(xiàn)場設備維護模式目前企業(yè)內現(xiàn)行的設備管理策略主要為事后維修與預防維修，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)驗加以總結得出，由于依賴的

3、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)生，特別是突發(fā)性故障的發(fā)生，輕者影響生產運行，造成維修成本浪費；重者甚至會導致重大事故的發(fā)生，因此事后維修與預防維修兩種模式均無法滿足現(xiàn)代設備的運行維護需求。Ø 重要設備監(jiān)測模式目前生產線重要設備采用離線點檢監(jiān)測方式，此類模式仍然是一種以設備點檢人員為核心的設備監(jiān)測模式，對于設備狀態(tài)分析判斷的核心-“設備運行數(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，導致難以及時、準確、全面地把握設備運行狀態(tài)，且現(xiàn)場很多設備不易到達、點檢的安全性較差。因此，為了保證生產線的安全、穩(wěn)定及長周期運行，更加科學地進行設備運行、檢

4、修及維護，必須對其采用在線監(jiān)測的方式實現(xiàn)設備狀態(tài)實時受控，達到設備遠程智能監(jiān)控的目的。Ø 設備信息化管理模式企業(yè)內部現(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，關注的重點在于工作流程?！皟苫诤稀被颉肮I(yè)4.0”提出的是一種動態(tài)數(shù)據(jù)信息化模式，例如：設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測獲取是通過傳感設備自動采集、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

5、設備，針對設備不同的結構類型和工作狀態(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、溫度信號進行詳細分析，結合設備結構特點、參數(shù)、歷史運行維護信息，準確判斷設備故障部位、原因，確定故障根源，達到裝備預測維修并滾動預測故障部件壽命，避免企業(yè)安全事故的發(fā)生。1.2 鋼鐵企業(yè)設備管理痛點與狀態(tài)監(jiān)測Ø 設備的管理痛點鋼鐵企業(yè)內設備尤其是關鍵設備，一旦意外停機，將對產生的生

6、產造成嚴重影響，甚至是整條產線停產。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)對于設備機械故障的監(jiān)控的不足，以及在線監(jiān)控系統(tǒng)服務商技術支持的欠缺，導致既有系統(tǒng)價值難以發(fā)揮，同樣成為困擾企業(yè)設備管理的痛點。Ø 設備的監(jiān)測模式為了保證鋼鐵企業(yè)機設備的安全、穩(wěn)定及長周期運行，更加科學地進行設備檢修及維護，以達到提高設備可利用率、降低檢修成本、提高運營效率的目標，對關鍵設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)測設備運行狀態(tài)、智能報警篩選異常設備、遠程專家即時分析診斷，實現(xiàn)關鍵機組的遠程

7、在線看護的智能服務，最終實現(xiàn)機組的狀態(tài)檢修，具有現(xiàn)實必要性：1）基于設備運行大數(shù)據(jù)，容知診斷專家提前預知設備故障，監(jiān)控故障劣化趨勢，滾動預測設備運行壽命，將臨時、非計劃檢修轉變成計劃性維修，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，設備實時看護壓力由設備管理人員向容知公司后臺診斷專家轉移，專業(yè)人員將有更豐富的時間對企業(yè)內設備狀態(tài)進行深入研究；3）檢修后設備狀態(tài)評估：設備檢修之后，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)作單位的檢修質量

8、進行獨立評估，確保設備檢修質量可靠。4）為特護機組加裝在線監(jiān)測與遠程診斷系統(tǒng)，相當于為設備資產購買了可靠的“保險”，性價比高。1.3 鋼鐵企業(yè)設備遠程智能監(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)由流程驅動型管理向數(shù)據(jù)化、信息化驅動管理的模式變革，是企業(yè)進行設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工頻故障基礎故障電機、齒輪箱基礎地腳松動、結構松動、結構共振不平衡電機轉子、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

9、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、定子繞組松動等轉子繞組轉子籠條松動、斷裂、轉子偏心、轉子熱態(tài)變形等3機械部件損傷電機電機軸承內、外圈剝落；滾動體剝落；保持架刮擦、斷裂；軸承動靜磨碰；內外圈旋轉松動、配合松動軸電流等齒輪箱齒輪箱軸承內、外圈剝落；滾動體剝落；保持架刮擦、斷裂；軸承動靜磨碰；內外圈跑圈；旋轉松動、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、外圈剝落；滾動體剝落；保持架刮擦、斷裂；軸承動靜磨碰；內外圈跑圈；旋轉松動、配合松動缺陷等軸彎曲聯(lián)軸器磨損、轉軸竄動2、 遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)方案2.1 方案系統(tǒng)架構容

10、知遠程智能監(jiān)控診斷系統(tǒng)架構圖如下所示：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，出具設備診斷結論以及檢維修建議，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，采用分布式架構設計，保證系統(tǒng)良好的擴展性：Ø 第一級為

11、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MOS3000狀態(tài)監(jiān)測服務器。Ø 第二級為現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)MOS3000：與監(jiān)測系統(tǒng)配套一臺服務器，用于存放從在線監(jiān)測站發(fā)回的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場設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)。Ø 第三級為遠程診斷系統(tǒng)RAS3000:通過該系統(tǒng)，容知遠程診斷

12、專家可對所有納入監(jiān)控的設備進行遠程數(shù)據(jù)分析與故障診斷。2.2 測點配置結合企業(yè)設備結構特點，對于關鍵機組建議采用如下測點配置：設備名稱測點名稱及方向傳感器類型及數(shù)量其他風機（泵）電機定子HRH505（7個）電機負荷端H、A風機（泵）負荷端H、V風機（泵）自由端H、A軋機（減速機與輥箱分體式）電機自由端H、ARH103T（20個）電機負荷端H、A減速機1軸輸入H、A減速機1軸輸出H、V減速機2軸輸入H、V減速機2軸輸出H、A軋輥箱1軸輸入H、A軋輥箱1軸輸出H、A軋輥箱2軸輸入H、V軋輥箱2軸輸出H、V軋機（減速機與輥箱一體式）電機自由端H、ARH103T（11個）電機定子H電機負荷端H、A減速

13、機一軸輸入H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（減速機與輥箱一體式：二級減速）電機自由端HRH103T（8個）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、H軋機（減速機與輥箱一體立式）電機自由端HRH103T（8個）電機負荷端H、A減速機傘齒輸入端A減速機傘齒輸入軸傘齒側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HRH103T（16個）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HRH1

14、03T（35個）電機負荷端H、A減速機1軸輸入H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H1#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內部1#電機側1#軸承H內部1#電機側2#軸承H內部1#電機側2#軸承A內部2#電機側1#軸承H內部2#電機側2#軸承H內部2#電機側3#軸承H內部2#電機側3#軸承A輪盤卷取機W24A輪盤卷取機W25H、A輪盤卷取機W26A輪盤卷取機W27H、A2.3 系統(tǒng)特點&#

15、216; 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，監(jiān)測器與數(shù)據(jù)采集單元間信息傳輸及與服務器間數(shù)據(jù)傳輸全部“零”線纜敷設。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，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Ø 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)控的基礎上，有效實現(xiàn)了機組突發(fā)性故障的預警，提高機組運行可靠性。Ø 智能數(shù)據(jù)采集、智能報

16、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，異常設備的數(shù)據(jù)采集策略自動調節(jié)，輕松實現(xiàn)設備無人值守監(jiān)測。系統(tǒng)通過多種信號、多種報警機制相結合的智能報警體系，確保異常設備報警信息的準確性與及時性，實現(xiàn)所有監(jiān)控設備的安全看護。Ø 現(xiàn)場狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)MOS3000MOS3000狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可滿足現(xiàn)場設備管理與運行維護人員的設備監(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)場設備故障診斷工程師提供了各類分析方法包括：設備運行趨勢、時域波形、頻譜、多時域、多頻譜、多趨勢、長波形、瀑布圖、轉速波形、倒頻譜、

17、包絡解調譜等。以下是部分分析工具圖示。常用分析界面（趨勢-時域-頻譜）l 長時域波形分析長波形分析l 頻譜分析頻譜分析l 時域波形時域分析l 包絡解調譜包絡解調Ø 遠程診斷系統(tǒng)RAS3000遠程診斷系統(tǒng)RAS3000是針對設備進行集中遠程智能監(jiān)控的平臺。通過該系統(tǒng)平臺，可以通過智能報警策略，及時發(fā)現(xiàn)設備異常，并通過遠程專家會診功能，實現(xiàn)機組狀態(tài)的精準分析，找出問題的根源以及存在的潛在故障，避免由于潛在故障以及批量問題停機造成的巨大經(jīng)濟損失，同時通過對潛在故障根源的分析以及損傷部件的壽命預測，實現(xiàn)機械部件最大限度利用。專家通過出具體檢報告和診斷報告，進而指導現(xiàn)場檢維修動作。遠程診斷系統(tǒng)

18、界面3、 智能服務與培訓3.1 智能服務基于容知智能監(jiān)測與遠程診斷系統(tǒng)，容知公司提供如下智能服務：Ø 月度設備健康體檢報告：每月定期為所有納入監(jiān)測裝備進行綜合健康狀態(tài)評估，定位故障部位、分析故障根因并對故障裝備嚴重程度進行科學判斷，并根據(jù)設備歷史大數(shù)據(jù)，科學預測設備使用壽命。Ø 設備故障診斷報告：日常運行出現(xiàn)設備異常報警時，通過短信推送和郵件兩種形式及時通知現(xiàn)場維修人員和遠程診斷專家，經(jīng)過遠程診斷專家對數(shù)據(jù)的分析和故障的判斷， 1小時內聯(lián)系現(xiàn)場提供診斷結論；對于可控設備故障，4小時內通知到現(xiàn)場，并給出滾動壽命預測建議，并提交設備故障診斷報告，指導現(xiàn)場檢維修。Ø 現(xiàn)場檢修驗證服務：對于故障認定存在問題的設備，容知可派技術專家協(xié)