網絡設備狀態監測與診斷系統在冀東水泥的應用
摘要：
本文簡單介紹了一套網絡設備狀態監測與故障診斷系統，并給出了現場應用實例。實踐表明該系統狀態參數監控全面，穩定可靠，具有較高的實用價值。
關鍵詞：設備狀態監測 故障診斷
前言：
唐山冀東水泥股份有限公司下屬有十幾個子公司，各個子公司分布在天津、沈陽、吉林、內蒙等地，地域分布廣泛，子公司往往是每周或每月向總公司上報生產報表，同時子公司在設備維護和診斷方面力量比較單薄，總公司又無法及時了解當前各個子公司的設備運行狀況，往往是設備影響正常生產或出現比較嚴重故障后才請總公司派診斷人員到現場對設備進行故障診斷，因此不能及時發現設備存在的隱患問題，從而影響正常的生產和增加了設備維修費用。因此唐山冀東水泥股份有限公司采用了北京盛迪振通科技有限公司《網絡設備狀態監測與故障診斷系統》，各個子公司用數采器到現場采集數據，然后把數據上傳到總公司。公司領導和設備診斷人員可以及時了解到當前設備運行的狀態，如果分公司對設備診斷存在困難，可以給總公司設備部人員群發診斷報告，請求幫助診斷，診斷人員通過波形、頻譜和專家系統（SDES）等對設備進行詳細的故障診斷，并給予回復，從而及時地排除設備隱患，避免重大設備故障的發生，降低維修費用，具有重大的經濟效益。同時系統每月自動生成各個分公司設備報警次數統計表和設備巡檢統計表，使總公司能詳細和全面了解到各個分公司的設備維護情況，作為對各個分公司業績評價其中的一項重要依據。
1 系統介紹
1． 系統結構圖
1．2數據流程圖
1．3硬件產品
硬件產品主要包括振通911D、903，904數采器，以上三款數采器都可以采集振值（加速度、速度、位移、高頻）和波形，911D數采器可測量現場溫度，903和904數采器能采集頻譜數據以及做動平衡分析，各個分公司點檢員通過軟件把要測量的測點設置到數采器中，到現場采集數據，然后通過軟件回收現場采集數據并把數據上傳到總公司服務器中。
1．4軟件產品
為滿足不同用戶群的要求，軟件方案采用了B/S和C/S兩套系統結合使用
 C/S系統（Client / Server）主要是針對車間點檢人員，優勢在于強大的數據管理和操作功能。利用CS軟件來設置系統參數、回收、上傳波形和振值，管理員使用CS系統實現用戶權限分配、分廠、車間、生產線、設備、測點、測量數據等信息的添加、刪除、修改。
 B/S系統（Browser/ Server）優勢在于方便、簡潔的數據瀏覽功能，即使出差只要能連接Internet網絡，就可以隨時看到公司內部設備運行狀況。主要針對領導使用，領導通過瀏覽器可以快速瀏覽各個公司設備運行狀況和測量數據，以及對其他人員轉發過來的診斷報告給出反饋意見，查詢和統計車間、設備等相關數據以及打印出Word或Excel格式報告。
1．4．1軟件功能
 用戶管理
 分公司、車間、設備、測點管理
 回收數采器中的數據，并把數據上傳到服務器
 瀏覽歷史數據和波形
 波形分析、測點趨勢分析、頻譜分析和三維譜分析
 結合專家系統（SDES）對復雜的設備進行故障診斷
 向其他用戶群發設備診斷報告，接收成員根據報告中的頻譜和其他信息來對有問題設備進行分析和討論，并支持打印功能
 統計當前各個級別（如總公司、分公司、車間）正常、報警、危險、未檢設備數量
 自動報表功能
 每月自動生成月巡檢報告以及設備報警次數統計報告
 數據檢索和報告打印功能
 檢索各個級別正常、報警、危險設備，檢索某個級別下所有設備和某臺設備一段時間內的具體巡檢狀況，檢索同類設備運行狀態，檢索路徑巡檢狀況，檢索測點的一段時間內的歷史數據。以上所有檢索都支持打印功能，可以生成Word或Excel文件格式
 1．4．2用戶級別
 公司領導 瀏覽所有分公司的數據，接收設備部門轉發過來的診斷報告
 設備部 瀏覽和管理所有分公司的數據，接收所有用戶的診斷報告
 分公司用戶 管理和瀏覽分公司數據
1．4．3權限設置
 總公司管理員 管理所有分公司的數據和用戶，有刪除測量數據。
 分公司管理員 管理分公司的數據和用戶。
 普通用戶 瀏覽本公司數據以及回收、上傳數據到總公司服務器。
2 系統應用情況
系統正式投入使用已經有半年多的時間，期間系統運行穩定、正常，各個分公司上傳數據正常。目前系統存儲各個分公司設備半年以來的振值數據和波形數據，系統每周自動做一次數據備份防止因意外情況造成數據丟失。總公司領導和分公司負責人登陸到B/S系統，使用系統管理員分配的帳號和密碼登陸，從主界面就可以簡潔、快速了解公司設備運行狀況和各種狀態設備的數量。從設備的樹型菜單可以快速查看設備的照片、狀態、最近測量日期、歷史數據等。利用波形分析對有問題設備進行初步分析，如需做進一步分析可以結合專家系統（SDES）來進行故障診斷。如圖（3）顯示總公司各種狀態設備數量。
圖（3）
點擊上圖中“公司設備狀況統計”可以統計所有分公司各種狀態設備數量，點擊危險、報警設備等鏈接可以查看對應狀態設備的詳細信息，如圖（4）
圖（4）
2．1案例分析1
如圖（4），為了方便用戶清晰看到報警和危險設備，危險設備用紅色來顯示，報警設備用黃色來顯示，點擊“鞍山公司”危險設備鏈接，顯示生料車間設備4121（循環風機）所有測點信息，其中測點4121siz顯示紅色，狀態提示“位移峰峰值已超過危險值”，查看測點最近的測量數據：加速度：3.73 速度：11.41 位移：317.55 高頻0.09，可見位移已明顯超過正常范圍之內，從測點趨勢分析結果看位移處于一直增大的趨勢，如圖（5）
圖（5）
進一步診斷分析故障原因，對該測點進行波形分析，從頻譜來看可以初步診斷該設備有“不平衡”問題。如圖：（6）
2．2案例分析2
經用戶反映發電廠，鍋爐車間設備鍋爐給水泵現場明顯感覺到振動很大。該設備功率740KW，轉速2980轉。對設備水平、垂直、軸向位置布置一系列測點，用振通904數采器采集數據，大部分測點的振值都偏大，以其中測點5dy-2y為例，測量數據為：加速度：22.27 速度：10.07 位移：78.6 高頻0.02,設備的波形分析如圖（7）：
從頻譜可以看到軸頻及其高次倍頻清晰成梳狀結構，設備有明顯的松動跡象。根據現場情況分析可能是軸承端蓋與軸承間或殼體與軸承端蓋存在松動，設備人員采取停機檢查發現端蓋與軸承外圈明顯劃痕，更換軸承修復端蓋（用刷鍍技術修復）后滿負荷運轉，明顯感覺到設備運轉平穩，再次采集振值數據和先前相比有大幅度下降，測量數據如下：加速度：3.05 速度：1.03 位移：8.74 高頻0.02。
結語：
總結網絡設備狀態監測與故障診斷系統在唐山冀東水泥股份有限公司中的應用，得到以下啟示：
 網絡設備狀態監測與故障診斷系統可以及時發現企業中的設備問題，避免重大設備隱患的發生，降低維修費用，具有重大的現實意義和重大的經濟效益。
 每月的設備報警次數統計報表和設備巡檢統計表可作為對分公司和員工業績評價的其中一個依據
 多樣化的設計模式能在復雜的網絡環境下滿足不同層次用戶的要求，C/S結合B/S系統一起使用，即能快速實現復雜的數據處理和分析功能，又能方便領導和設備管理人員通過Internet網絡，隨時、隨地能查看公司設備運行狀況。
 設備故障往往是逐步發展的，因此在重視最近測量的數據同時也要養成看歷史數據，對歷史數據做分析的好習慣，從歷史數據總結出規律。
 設備故障診斷是個長期、循序漸進的過程，對于一些比較復雜的故障分析和診斷，使用人員診斷積累的經驗、實際分析問題的能力也是至關重要和寶貴的。
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