复杂工况背景下机泵的预知维修研究

阮波

（重庆华峰化工有限公司，重庆 408018）

机泵在使用过程中会受到各种问题的阻碍，导致这些问题出现的原因是多方面的，一方面是因为机泵的基本性能和质量，另一方面是因为机泵的安装过程出现问题。但是，这两方面的原因都会导致机泵无法进行正常工作，影响工业生产的效率。所以，我们就要对机泵进行预知维修，避免机泵出现各种运行故障。文章就复杂工况背景下机泵的预知维修展开全面研究。

1 预知维修的工作原理

预知维修的工作原理相对比较系统，其主要是针对机泵的实际运行状态，并且充分利用以往故障检修的相关经验，综合这两方面的相关信息，展开充分的故障诊断。在此基础背景下，我们就可以对机泵的相关状况进行充分的把握，比如设备检修的周期、设备故障标志等，这也就是机泵的预知维修。在预知维修过程中，我们可以充分利用好离线巡检系统，并且将该系统所监测的轴承振值和轴承寿命进行全方位的比对，如果比对结果不符合相关的工作经验，我们就要重点查找该系统的故障点。一般来讲，我们可以根据设备的主频及频谱的变化来判断，如果机泵发生故障，这就会使其振动的主频表现出明显异样，如果机泵的故障频率表现比较明显，这样就会使振动能量居于较高的状态。

2 预知维修管理系统的建设构想

为了更为有效的提升机泵的维修质量和效率，我们需要构建一个预知维修管理系统。之所以要构建机泵预知维修管理系统，就是要为相关人员提供设备全时段的动态监控系统，这样就能够使我们对机泵运行情况进行掌握，一旦出现故障，能够及时采取有效措施，减少各方面的损失。机泵预知维修管理系统能够将数据信息进行动态化处理。利用这些数据，就能够实现对机泵的历史故障维修和当前运行状态的反映，通过对这些数据信息的整合、分析、建模等，就可以对机泵的故障发生期和未来运行趋势进行预测。基于预知维修管理系统的精准性，其预测的结果也会具备普遍应用性。在我们构建机泵预知维修管理系统之前，我们必须明确以下几方面的问题。建设该系统的目的是什么、现阶段需要进行何种操作、该系统重点保运什么、当设备发生故障后如何处理、后期设备的维护与维修周期是什么、预计下一步要维修哪些设备等。总之，我们在构建机泵预知维修管理系统时，要将人力资源、经济投入、生产平衡等方面，尽可能实现其优化配置与协调，从而更为有效的向相关人员提供决策标准。

计算机网络时代，互联网已经融入到各行各业中，形成了“互联网+”的新业态。所以，我们在搭建机泵预知维修管理系统时，就可以将企业内部的网络系统作为主要的依托，这样就能够实现开放的数据接口与企业现有的在线监测系统、数据采集系统等进行有机结合，从而达到管理系统的集成化。再就是要借助企业内部的局域网，实现高效且精准的交互，最终能够使预知维修管理平台的机组、泵组的状态都处于动态监控下。

3 机泵预知维修系统的重点建设环节

3.1 数据分析环节

顾名思义，数据分析环节的基本目的就是能够依据事先采集的机泵设备运行信息，进而综合分析，从而能够得出机泵运行状况的一种模式。这一环节的分析功能范围较广，包括多个数字信号分析功能，这主要包括时域分析、频域分析、包络分析、特征频率趋势分析（日趋势、周趋势、月趋势、年趋势）、轴心轨迹分析等。这样，机泵预知维修管理系统就能够在数据信息的支撑下，对机泵的运行状态进行监控，对机泵的运行趋势进行预测，这样就能够为机泵运行提供双层保障，一旦出现数据变更的情况，系统就会自动报警。最为关键的是，预知维修管理是将故障控制在萌芽之中，有效避免了大规模故障的出现，确保机泵运行的稳定性，并为其提供最为有效的技术保障。以下对各种分析方式进行研究。第一，时域分析法，这种数据分析方式实现了数据统计和系统分析的有机融合，凸显出数据分析的独特性。这种数据分析法具有其自身的诸多优势，它不仅能够对机泵现有的运行状态和情况进行动态化的全面分析，还能够将机泵的未来状态和趋势进行预测。应用时域分析法的过程中，我们会使用到多种数据参数，比如均值、均方根值、峰—峰值、最大值、最小值等。但是，这些数据参数相对简单，并且没有复杂的公式关系，所以对机泵是否存在故障的诊断，是能够发挥一定作用的。第二，频域分析法，这种数据分析方式是需要建立在一定基础之上，一般是指频谱分析。我们又可以对频谱分析进行细化，这主要涉及到幅值谱分析、功率谱密度函数分析、细化谱分析等方面。现阶段，频域分析在机泵故障诊断处理中应用最为普遍，之所以如此受欢迎，主要得益于该方式的优良特性。同时，机泵预知维修管理系统还会应用到幅值谱分析，这种数据分析方式能够直观的体现出机泵的振动信号频域信息，是一种简单实用的分析方法。第三，包络分析法，这种数据分析方式与其它方式有所不同，它的工作本质就是冲击机泵故障信号。这是因为，我们无法精准预知机泵的故障发生时间点，只能对其进行周期性的检验，所以包络分析法就充分顺应了这一趋势，对机泵的故障信息进行冲击，其宽频带特性常引起系统固有频率处的谐振，从而在该频率附近形成以特征故障频率为基频的边带，这种边带的出现就意味着机泵出现故障，这是一种明显的故障信息。包络分析方式也有其固定的检测范围，主要是对机泵轴承和齿轮等方面故障，具有特殊的意义。

3.2 管理环节

在复杂工况背景下，机泵的预知维修管理主要是对机泵运行情况的管理，保障机泵始终处于稳定运行的状态下，这也是预知维修管理的核心环节。一般来讲，管理环节包括以下几个方面的内容，系统组态方面、通信方面、巡检任务方面、报警方面、故障诊断方面、数据库方面、报表方面。

（1）系统组态方面的管理。系统组态管理就是指整个机泵预知维修管理系统的基本组成，在此基础上产生的各种数据信息，我们可以将机组位号、测点、检测路径等作为参考依据，充分利用各种设备。对其进行合理化的组态，然后还需要将组态数据融入到数据库中，方便后期数据的共享和更新。

（2）故障诊断方面的管理。如果预知维修管理系统进行工作，机泵表现出各种故障信息。一旦发出报警信息，预知维修系统就会进行相对应的诊断。在这一过程中，系统已经对机泵的各种运行数据进行了预先分析，此环节的数据基础就是趋势分析结果、频谱分析结果和包络分析结果，将这三部分数据进行整合，才能进行综合化的诊断。另外，如果我们在机泵的故障诊断中充分运用现代化的诊断技术，我们就能够对机泵的故障发生区域、故障详细类型、解决策略等进行精准处理，以辅助相关人员进行更高效率的工作。

（3）数据库方面的管理。数据库管理部分比较重要，他主要是对数据库中的各种数据进行差异化管理，并且对数据库进行相对应的管理与维护。这样才能够充分引入现代化的数据管理技术，比如知识管理技术、知识添加维护技术等。对知识和数据的管理，这一流程就充分发挥了人机交互的优越性，它在工作过程中，遵循了人体工学的思维方式，与用户进行无差异交流，但是用户只需要对其进行应用，却无需掌握其知识表达与组织细节，所以说，这种管理系统是非常符合人机交互理念的。

（4）报表方面的管理。该部分主要是对各种输出报表进行动态化管理，我们需要提交的报表必须具备科学性、完整性、全面性等条件。我们需要将机泵稳定运行状态和报警运行状态作为两个时间分区，这样就能够对其进行对比分析。该部分涉及到的数据分析报表比较多，比如时域分析报表、频域分析报表、趋势分析报表等，并且还包括上文中提到的巡检任务报表、机泵故障诊断报表等。

4 结语

在实际的生产过程中，机泵是处于复杂工况的背景下，并且其容易受到外界因素的影响。所以，我们就要将机泵预知维修管理工作作为一项系统工程，采取全方位的发展策略，比如加强各种资源的优化配置、提升预知维修管理系统的开发、加大先进技术的开发与引进等。总之，为了给予机泵提供优良的工作环境，我们必须要构建起机泵预知维修管理的机制，为工业生产提供基础保障。本文主要是对机泵预知维修管理的工作原理、系统构建、建设环节等进行研究。