一種攪拌站故障預警及監測系統研究

宣釔舟/XUAN Yizhou

（中建機械有限公司，河北 廊坊 065000）

伴隨著混凝土機械行業的迅猛發展，攪拌站企業設備維修制度不斷改革和深化，傳統設備檢修方式難以適應其要求，目前大型商混公司的混凝土攪拌站由于設備檢修不及時導致生產事故的頻率每年高達30%左右，給混凝土生產企業造成巨大損失。

對此，本文介紹了一套攪拌站故障預警及監測系統，該系統基于云端管理的監控平臺，打造現場設備監測網絡化、遠程化、可視化，可使設備生產廠家以及混凝土生產廠家實現工廠無人化管理，降低人員維護成本高達75%，不僅可以對設備實現實時在線監測并預警，而且可以減少事故發生。

1 系統組成

攪拌站故障預警及監測系統由采集裝置、分析裝置以及顯示裝置3 部分組成。

1）采集裝置 主要由RS485 有線／無線溫震傳感器，電流變送器，壓差傳感器，智能能耗電表，485 集線器，I／O 終端采集模塊等構成。

2）分析裝置 主要由智能網關、數據分析端構成，可以實現實時分析，提供預警參數的設定以及報警狀態的顯示。

3）顯示裝置 由智能云平臺、電腦主機、顯示器構成，形成直觀畫面，支持遠程和本地訪問。

系統框架圖如圖1 所示。

2 工作原理

在設備現場配置具備遠程通訊功能的溫震傳感器、油位傳感器、電流變送器、壓差傳感器、智能電能表、PLC 等，對執行設備進行溫度、震動、電流以及當前狀態等進行實時監測，通過模擬量轉換為數字量，生成實際狀態的數值，進而通過智能網關與數據分析框架建立Modbus TCP協議通訊，分析設備接收當前數據，信息交互到顯示終端，將當前實際采集到的參數與正常參數做理論對比，生產管理人員只需在采集系統軟件界面進行參數設置，設置一級報警、二級報警、故障報警3 種情況，支持通過比較參數值的差異，如果存在差異，則確定該執行設備或元件存在故障，系統軟件對設備進行遠端監測及故障分析，分析結果最終以報表和數據的形式呈現，并支持多臺設備集中采集。

3 系統安裝布置

采集端根據攪拌站設備實際工況進行合理安裝及布置，具體案例如下。

1）溫震傳感器安裝在設備的軸端、電機尾端以及重點監測部位，綜合采集設備當時運轉實時動態，安裝方式如圖2。

圖2 溫震傳感器安裝位置

2）電流變送器安裝于設備控制柜體當中，由智能電能表進行采集進行反饋。

3）油位傳感器安裝于設備儲油罐體內部，準確反應實時油位，安裝方式如圖3。

圖3 油位傳感器安裝位置

4）壓差傳感器安裝于除塵器頭罩部位，檢查是否會有負壓的出現，安裝方式如圖4。

圖4 壓差傳感器安裝位置

5）PLC 位于控制柜體內部，負責采集所有設備的動作狀態。

4 系統功能

系統可以實時對監測的設備進行參數設置，進而實現預警、報警的功能；支持歷史報警信息查詢，在預警的情況下進行設備檢修，可以最大限度地增加設備的壽命；通過能耗監測儀表采集參數，支持歷史參數查詢并分析，通過查看整體及分項設備的能耗量，提高廠家對設備的管理；運行狀態和能耗支持圖譜和柱狀圖的方式進行監測，可以直觀進行分析；實時監測設備運轉周期，提示設備維保記錄，此系統采用智能網關，減少大量現場布線，提升設備穩定性。

5 結語

傳統的設備維護方式存在對設備監測不及時，處理效果不理想的困惑，攪拌站故障預警及監測系統基于智能云平臺，實現了對設備100%的實時自動故障監測，系統能夠實時對采集到的數據進行分析，讓操作人員能夠及時找到故障源，對設備進行維護保養，提高生產效率，智能網關為設備提供聯網服務，通過電腦端即可實現對現場設備的運行狀態及故障預警信息進行實時監控，對設備采集到的數據進行查看、修改、統計、分析等，為企業提供智能化的高質量遠程管理維護服務以及智能化診斷服務，進而提高設備整體運轉工作效率。