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工业设备智能点检系统的设计与开发

发表时间：2021/5/12 来源：《基层建设》2021年第1期作者：杨慧

[导读] 摘要：设备点检，目标是使设备在可靠性、维护性、经济性上达到协调优化管理。

        河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州 450000
        摘要：设备点检，目标是使设备在可靠性、维护性、经济性上达到协调优化管理。有效的缩短设备检修工期延长设备检修周期，提高检修质量的同时降低检修成本，均衡日常检修和定期检修负荷状态。传统的点检通过点检人员，对现场的关键设备点检测，进行数据采集，点检信息主要有压力、流量、温度、湿度等，然后将采集的数据进行整理，录入设备点检数据库，便于分析查询。点检各个环节主要是靠人工操作，效率低、易出错。随着物联网普及应用、信息网络化的发展、信息技术集成化的提高，企业信息化程度不断提高，智能点检系统应运而生，整个系统由数据采集电脑、数据传输电脑、服务器、客户端组成，将设备运行状况信息动态传至服务器，设备管理人员可以通过客户端对设备点检信息进行查询。该系统通过企业微信将设备实时状态群发给点检站人员及管理人员，实现数据共享。
        关键词：工业设备；智能点检系统；设计与开发
        1智能点检模型算法
        （1）阀门全行程动作时间，进行超时报警，表示阀门老化动作时间卡涩，尤其是气动阀。（2）管道泄露，达到目标值的时间，尤其是接近目标值的时间，时间变长表示系统管道泄露[1]。如炼钢煤气回收，氧含量从2%到1%下降时间表示转炉到风机直接有泄露点。（3）变量变化，变量变化报警，电流，压力，流量，温度，位置。（4）震荡检测，继电器频繁动作、过程参数震荡报警。（5）工作时间统计，在用设备，备用设备工作时间。
        2智能点检系统构成
        智能点检系统是信息网络化的应用，是基于互联网技术框架下，在网络上进行传播和扩散信息，将设备运行状况实时传送到电脑和管理人员的微信中，具备设备运行趋势查询、客户端发布等功能。智能点检系统由项目组成员添加智能点检区域数据，绘制平台网络图，搭建一级、三级和智能点检网络体系，并依据网络图，建立数据传输接口，实现数据间互通[2]。为确保智能点检的准确性，增设了系统运行故障诊断功能，实现自动识别故障数据、智能点检采集故障，并最终自动报警反馈到微信端，便于管理人员及时采取其它点检方式对设备运行状态实时管控。同时系统还具备数据标准微信查询功能，方便快捷。
        2.1一级信息采集
        在一级电脑（运行WINCC）建立信号数据列表，本智能点检系统涉及1、2、3号转炉，1、2、3号精炼，1、2、3号连铸，RH，铁水脱硫，风机房共12个工序[3]。一号转炉建立BOF1信号数据列表，在表中录入所需要采集的变量名，实际值，报警信息，报警判断标准等信息，通过智能点检工位采集程序，依次检索信号数据列表中变量名，寻找对应WINCC中的变量，将对应的变量值实时存入信号数据列表中实际值中，并设置看门狗，每10s加1，大于9999后从0开始加1，看门狗采集数值没有变化超过30s，为智能点检一级采集故障[4]。
        表1xxx信号数据列表

        2.2与三级通讯方式
        三级电脑建立智能点检数据库，数据库中建立智能点检工位表（例：一号转炉为‘BOF1智能点检工位表’）。增加数据中转服务电脑，运行智能点检传输程序，通过TCP/IP通讯，无线GPRS通讯、串口服务器通讯，将一级信号数据列表数据导入三级数据库对应的智能点检工位表（见表2），设置看门狗。
        表2xxx智能点检工位表

        2.3智能点检报警模型
        智能点检数据库中建智能点检报警表，建立报警工位信息，报警设备名称，报警时间和报警持续时间等字段，存放各智能点检工位表中alarm不Ilen为1报警信息，实时更新[5]。
        2.4通讯故障判断
        智能点检数据库中建智能点检采集故障表(见表3)，存放智能点检工位采集程序运行故障和智能点检传输程序运行故障信息，实时更新。
        表3报警表

        2.5微信推送与查询
        （1）实时推送报警表中的报警信息到微信群，推送时间间隔可以设定，如图1。
        （2）实时推送建智能点检采集故障表的报警信息到微信群，推送时间间隔可以设定，如图2。
        （3）通过‘@管理助手+工位名称’，反馈该工位智能点检工位表所有设备状态信息。
        2.6Django编写网页实现数据库查询和历史曲线显示功能。

        图1                                  图2
        3效果分析
        炼钢智能点检系统在唐钢不锈钢的应用，实现了液压系统、润滑系统、变频器、位置偏差报警等主要功能，建立设备趋势跟踪模型193个，已完成1427个区域信号采集，使设备的可靠性和工作效率、点检人员点检效率得到显著提高，设备故障消除在萌芽状态，减少停机时间，设备尽可能长时间地正常工作，有效预防设备事故的发生，减少因设备故障引起的企业经济损失[6]。
        结语
        本文设计开发了智能点检系统，通过自动化、信息化手段，逐步实现对现场设备的智能化管理，为设备实现状态检修、动态管理提供有效管理手段和可靠的信息保障。重点是对关键设备数据采集，开发深度劣化算法，实现设备或系统劣化报警，达到预测性维修的目标。同时降低点检员工作量，用系统和算法实现设备自动感知、自预警功能，“设备自动说话”，信息精准推送到设备负责人。
        参考文献
        [1]安怀银.智能导检系统在体检质控中的应用[J].临床医药文献电子杂志，2020，7(47):179-180.
        [2]王飞.机器视觉应用下的智能点胶系统应用探索[J].农家参谋，2020(09):176.
        [3]张立国.蟒塘溪水电站智能生产管控系统应用[J].工业控制计算机，2020，33(04):114-115+118.
        [4]张永涛，曹喜果.火电厂智能巡检系统开发[J].中国科技信息，2020(02):36-37.
        [5]张振聪.数字化电厂智能点巡检系统的应用研究[J].价值工程，2019，38(35):286-287.
        [6]陈更新.基于物联网技术的电厂智能点巡检系统的设计与实现[D].山东大学，2019.