浅谈工厂设备智能巡检管理系统

王其辉

摘要：随着我国水泥行业供给侧结构性改革的不断深入，转型升级向纵深转折，如何提高企业的自动化控制水平已成为目前水泥行业生存和发展亟待解决的一项问题。本文阐述了某水泥借助当今主流的工控信息网络技术，并结合多年自身运行与维护经验，在大型设备智能化升级改造做了新的尝试，进一步提升设备效率和劳动生产率，取得一定综合效益。

关键词：水泥行业工厂设备智能巡检管理系统

IPMS(IntelligentequipmentPatrolManagementSystem)

一概述

为了适应当今工矿企业“两化”融合趋势，实现企业创新发展的目标，我公司拟对某工厂实施IPMS系统应用，该系统的在线监测采用多模式交互概念，利用新增传感器、视频监控取代员工大部分日常工作，创新点检模式，将以往通过看、听、闻、摸人工巡检方式由智能检测元件输送到IPMS系统界面，用更直观的数据图文形式展现。系统功能中设有可填写保存的设备基本信息，备件目录，维修派单等，管理上将维修维护合并，既发挥了人员上的规模效率也减少了大量的纸质办公，降低风险的同时提高了整体效率。通过该系统的实施，逐步实现了设备管理信息化，组织结构扁平化。

系统需采集的信号种类有：温度、振动、压力、液位、行程、噪音、电流、烟感、防堵等，分布区域为调配、原料、窑尾、窑头、发电等区域。

二系统的主要作用及功能

IPMS系统包括九大功能，具体功能如下：

1在线监测：安装测温、测振、压力、液位等传感器857处，实时采集现场传感器数据，实现设备运行状况实时监测，历史趋势的记录查询。通过数据记录各监测点的动态报警、停机统计等功能，提升设备运行状态的可追溯性。

2主机智能判断：实时报警、趋势分析及故障诊断等功能。对13台主机设备冲击参数进行频谱分析、故障诊断，预知齿轮，轴承的疲劳或损坏情况。

3设备台帐管理：设备浏览、设备分析、设备台帐及采集点四大模块，将设备信息进行分类管理。记录了515台主要设备生命周期内所有维修及维护情况，方便设备各运行参数的查询。

4设备信息查询：一设备为核心，将设备与其所用备件信息进行关联，通过对设备基础信息的检索，可实时、便捷的查询该设备的各类备件相关信息。

5视频监控：在关键设备、物料通道、安全管理的关键场所安装63套摄像头，将视频信号整合到系统中，既可以实时点播也可以实现整屏循环播放。

6检修管理：待修隐患、维护工单、在修设备、已修设备、检修计划及工作日志。过程中形成检修闭环。

7润滑管理：录入21类润滑油品和7类润滑油脂的台帐、润滑卡片机润滑点4416处。系统通过录入数据对润滑周期和润滑记录的时间差进行判断，实现设备润滑的提前预警，保证了设备润滑的“五定”，使润滑管理受控。

8运行统计：按照设备的运行状态，分别以周、月和年为单位建立设备运行时间统计，实现设备运行周期监控，为设备的运转率、维修周期和备件使用周期奠定了基础。

9手机客户端：设备信息查询、维修工单处理、巡检记录录入、报警信息查询等。通过设备报警趋势查看，运行率统计及故障处理意见等，技能快捷、直观的看到设备运行情况。

三采集系统配置原则

本系统配置原则：

1尽量减少对主生产线以及发电系统正常生产的影响，主厂区配置一套专门的智能监测采集控制站。

2采用ProfibusDP现场总线技术，测温变送器尽量集成在数据采集器中，减少现场测点安装的施工材料及电缆敷设的工作量，缩短施工时间。

3个别现场开关量及电力室新增的变压器油温、烟感等信号，就近接入附近DCS系统。

4现场测温、测振测点采用标准通用PT100及测振探头，压力变送器及测振变送器采用通用4-20mA变送器，便于后期维护和更换。

四采集系统配置方案

本采集系统利用现有DCS系统平台，扩展独立的控制站，对主生产线的现场监控仪表测点数据进行采集处理；拟在Ａ线及B线窑尾站（厂区中心位置）增设智能监控采集控制站，采用光缆，分别向原料、窑尾、窑头及发电区域设置４条Profibus-DP总线，连接现场数据采集器，堆场部分测点，就近从原料调配站增设1条Profibus-DP总线，对现场监控数据进行采集。见附图：

数据采集器采用ProfibusDP协议与DCS控制器进行通讯，每个数据采集器作为1个DP从站，占用1个DP地址，每个数据采集器采集4路检测信号，按照类型可分为温度数据采集器以及通用4-20mA模拟量数据采集器2种类型。其中温度数据采集器输入为PT100信号，模拟量数据采集器要求具有四线制及带有两线制变送器供电可选功能。

每条总线数据采集器数量控制在100个以内，每20个采集器配置一台中继器，每段以电缆传输的DP总线长不超过300米，若超过增加OLM，用光缆进行传输。

五现场采集设备网络图

七小结

生产组织中IPMS系统以远程网络、数据处理及智能监测与诊断为基础，对设备进行全生命周期的在线管理，解决现场设备信息孤岛问题，切实提高了生产线设备巡检效率及监控质量，减少了巡检人员劳动强度，方便了技术人员掌握设备运行动态，提高设备隐患的预知和判断能力，使得“人-网络-设备(物)”高效有序结合，实现了“设备巡检智能化，维护维修可控化”，为后续整个工厂的全面的智能管理物联网平台组建创造坚实的基础。