信息化點檢管理系統在四老溝選煤廠的應用

田思雨

0 引言

點檢管理起源于日本，所謂點檢，就是為了維持設備原有性能，通過人的感官和儀器，按照預先設定的周期和方法，對設備上規定部位（點）進行有無異常的預防性周密檢查的過程。

信息化點檢系統最早應用于電力行業，信息化點檢系統是集計算機軟硬件、數據采集、數據傳輸、自動化控制等多技術多學科綜合應用為一體的自動化識別系統。該系統經過企業多年的研發，在煤礦、冶金等行業也都得到了廣泛的應用，通過該系統可及時掌握設備運行狀態，完成對數據的采集和分析，有效防止“過維修”或“欠維修”的現象，對影響設備正常運行的關鍵部位達到管理制度化，操作技術規范化的要求，從而使設備的故障率和維修費用都得到了減少。

目前同煤集團下屬選煤廠的設備維修主要是事故維修，由于選煤廠機電設備種類繁多，加之其生產的特殊性和連續性，事故維修給企業帶來很大的經濟損失。即使部分選煤廠執行點檢，也只是紙質點檢，人員定期對設備點檢填表，這樣就會存在以下幾個問題：（1）不能在線連續監測設備，不能滿足對重要設備的監測要求；（2）點檢表眾多，不便查詢；（3）管理困難，無法保證數據的準確性和真實性；（4）點檢數據無法共享，無法應用專業分析工具，不符合企業的發展要求。

四老溝選煤廠于2015年8月開始建設，設計能力500 Mt/a，日處理量1.5 Ma，于2017年4月投產。主要洗選設備包括原煤脫泥篩、精煤脫介篩、矸石脫介篩、螺旋分選機都為原裝進口設備，部分關鍵部位的易損件需從國外原廠進口，供貨周期長，價位高，一旦出現損壞就可能會影響生產，造成嚴重的經濟損失。

因此為了保證防事故于未然，保持設備性能的高度穩定，延長設備使用壽命，提高設備效率，四老溝選煤廠在建設初期便設計并引入了信息化點檢管理系統。

1 信息化點檢管理系統

1.1 信息化設備點檢管理系統架構

（1）設計原理：設備在一定是時間的運行過程中，不同部位都會出現磨損的情況，當出現磨損的情況時，振動頻率就會發生變化，相應的溫度和電流也會發生變化，通過對這些數據的監測，可以發現受損部件及受損程度。

（2）系統架構：四老溝選煤廠設備點檢及在線系統設計以現代無線通訊技術為基礎，應用通訊技術中的信令技術及無線發射接收技術，在選煤廠調度室設置中心控制計算機系統，在點檢設備的附近位置布置采集分站。采集分站和中心控制計算機系統之間通過電纜相連接，分站掛接溫度、振動等模擬量和開關量傳感器，具有多通道、多制式的信號采集功能和通訊功能。采集分站能及時將監測到的各種環境參數、生產狀態傳送給監控中心，進行在線檢測，并執行中心站發出的各種命令，及時發出報警信號等。點檢工人攜帶手持點檢儀，點檢儀與采集分站之間進行無線通訊，將必要通過人工檢測的數據通過手持機的錄入，將參數上傳至監控中心。點檢儀只有通過掃描現場設備頻射卡，才能檢查記錄每臺設備的具體數據，可有效避免漏檢和謊檢。（點檢系統架構圖參考圖1）

（3）系統組成：四老溝選煤廠的點檢硬件系統主要由上位機、服務器、交換機、PLC主站、PLC分站、點檢儀、傳感器等單元構成。軟件系統主要選用Windows XP操作系統、SQL server2008數據庫管理系統、eM300在線監控系統，TIPM設備點檢系統組成，系統數據共享均采用B/S架構。

（4）實現方式 信息化設備點檢管理系統實現方式即以離線點檢為主，在線監測為輔。對少數關鍵設備的電機、減速機進行電流、溫度的在線監測，大部分設備通過點檢儀進行巡檢。

圖1點檢系統架構

1.2 在線監測、控制系統的結構

（1）設計框架：在線的監測控制主要利用PLC主站、PLC分站與現場設備傳感器的連接，將數據傳回集控室，并由上位機完成對數據匯總和分析，并通過監測軟件以圖表的形式輸出，完成對主要設備的實時監測控制。

（2）系統軟硬件：四老溝選煤廠在線監測選用eM300為監測系統，eM300基于B/S架構，為了更好的滿足系統的運行要求，加強對數據的處理性能，選用了DELL PowerEd 12GT620服務器。

PLC主站由CPU模塊、NOE通訊模塊、電源模塊、CRP模塊、開關量輸入/輸出模塊（PAI/PAO）和模擬量輸入/輸出模塊等組成。分站電源模塊、CRP模塊、開關量輸入/輸出模塊（PAI/PAO）和模擬量輸入/輸出模塊等組成，主站和分站都設在低壓配電室內。

（3）實現方式：主站與分站通過RIO分支器連接。各車間現場設備的信號通過開關量/模擬量送入PLC，CPU模塊按照預先編好的梯形圖對各種輸入信號進行邏輯處理，處理結果經由開關量/模擬量輸出模塊輸出，進而驅動交流接觸器和聲光設備。PLC主站和交換機通過以太網接口模塊（NOE）相連，與上位機經交換機相連接，系統的PLC主機用的是AB系列PLC，該系列的PLC在Windows XP環境下運行，并且有專門的CONCEPT編程輔助軟件。在上位機中裝有eM300自動化監控軟件，CONCEPT與eM300兩個軟件通過事先設置相同的地址，這個地址與上位機中的IP地址相同，從而使兩個軟件相互連接起來，實現PLC系統的監測和控制。

圖2在線監測結構

圖3在線監測系統

圖4溫度、電流監測

1.3 離線點檢系統的結構

離線點檢主要設備由點檢儀（YHD3000）、頻射卡（EA400）、傳感器（RYD-12V）組成。

離線點檢系統（TIPM）通過人工手持點檢儀測量收集包括溫度、轉速、溫度、振動頻率等數據，同時通過點檢儀掃描現場頻射卡，實現對現場設備、測量點和點檢人員的管理。

圖5離線點檢結構

圖6點檢儀

圖7點檢儀工作原理

3 離線點檢的流程

1、系統操作員將點檢任務下載到自動點檢儀。

2、在點檢現場，點檢人員將自動點檢儀與非接觸式感應器DAL-LAS信息鈕對準開始點檢，感應器發出提示音后，自動點檢儀屏幕自動顯示需要點檢的項目，點檢人員按菜單提示逐一排查設備中潛在的問題，或直接在點檢儀中錄入測量數據，點檢儀自動存儲檢數據。

（3）完成上一項操作后，根據點檢儀的提示進行下一項點檢任務。

（4）所有設備經過點檢后，點檢人員通過USB接口或無線將自動點檢儀與通訊處理機連接，借助通訊處理器實時上傳點檢數據。

（5）設備點檢管理系統能夠自動統計分析點檢數據，并對異常情況發出預警，快速定位設備隱患。

（6）系統自動對點檢結果進行分析，判斷點檢結果是否超限，是否實行精密點檢，根據分析結果決策是否檢修或向設備管理中心提出精密點檢申請。

圖8信息化點檢流程

4 信息化點檢管理系統的實施效果

（1）實施情況 目前主要對包括3015、3205渣漿泵的電機的電流、溫度；205破碎機的主電機的溫度；3142混料泵的電機的電流、溫度；801精煤皮帶、901矸石皮帶的電機溫度、減速機溫度，進行了在線監測，其他設備實行離線點檢。對溫度的監測是將溫度傳感器粘貼在外殼上，對電流的監測是將電流變送器裝在電機接線盒內，套在三相動力線的任意一相上。通信電纜和電源電纜分開用鍍鋅管穿接。

（2）取得的效果 在信息化點檢管理系統試運行的一年多以來，依靠點檢管理系統靈活的數據共享、數據整合、數據分析和數據查詢等功能，是選煤廠的檢修項目安排更加科學合理，檢修工作更加具有針對性，在降低工人勞動強度的同時也避免了因巡檢員工作上疏忽、遺漏對設備狀態的誤判，并且通過實時在線監測的報警功能，避免了重大機電事故的發生。信息化點檢管理系統不僅使四老溝選煤廠的管理水平和工作效率得到了提升，而且在設備的維護費用、管理費用等方面都得到降低，使得整個生產成本費用降低30%左右。

（3）點檢系統存在的問題 目前在線點檢系統還是存在一些問題，如通訊的傳輸有時容易受到干擾；上位機檢測畫面中部分數據還存在數據不準確的情況；有時由于現場工作環境對傳感器的影響，易出現誤報警的現象，總之為了以便日后能把這套系統維護到位，為安全生產提供保障，提高整體設備點檢效果的效率，還需要對點檢系統進行進一步的完善。

結語：信息化點檢系統的設計與實施一項非常龐大而繁瑣的任務，為了進一步提高點檢的使用效率，更加科學合理的制定檢修計劃，降低生產成本，四老溝選

煤廠擴大對設備的在線監測范圍，并計劃將振動頻率納入到在線的數據范圍內，逐步實現以“在線監測為主，離線點檢為輔的”的點檢管理體系。