数据平台在煤矿设备管理中的探索应用

刘孝孔，鲁守明，赵仁乐，王统海，陈亚华，曹广海

（临沂矿业集团有限责任公司，山东临沂 276017）

0 引言

随着煤炭行业的发展，各大型煤矿企业自动化水平快速提升，越来越多的传统工艺与现场工作被机械设备所替代，复杂的设备参数，庞大的设备数量，频繁的设备变动，堆积如山的闲置设备，使设备管理难度大幅提高。面对如此复杂的管理难题，国内煤炭行业普遍缺乏设备管理的有效手段，同时临沂矿业集团有限公司还面临着专业设备管理人才紧缺、设备资产信息共享性差等问题。

在山东能源集团提出工业3.0+改造升级和新旧动能转化的背景下，临矿集团为实现机电管理从传统模式到智能化设备管理模式的转变，全面提升集团机电设备管理水平，实现生产主系统设备状态的在线监测、故障诊断以及数据分析，展开了智能化设备管理共享平台的建设。

1 项目整体概况

该项目自2017 年7 月开始，2019 年9 月结束。按照集团领导提出的智能化、共享化、平台化的指导思想，建设适用于解决现场机电管理问题，具有设备全生命周期管理、故障感知、信息预测、预警等功能的设备管理系统（图1）。

2 项目内容

项目建设分全生命周期、日常业务和设备检测感知3 个部分进行部署设计。其中，全生命周期建设主要是通过建立台账、档案、零部件管理模块等手段，达到财务资产与设备资产统筹管理的目的，实现设备的全生命周期流程管理；日常业务建设主要是设备重点检修项目审批、淘汰设备筛选、检修润滑任务下达、设备调拨共享等模块，将机电日常工作搬至线上执行，有效提高办公效率；感知功能建设主要是电力系统自动化模块、主运输系统、主要机电系统和综采工作面动态监控模块、诊断技术、数据分析等在实际工作中的应用。各功能模块如下：

（1）设备台账。实现全集团16 个单位22 大类、366 小类、5万多台设备的网络化共享管理。通过古城、王楼、新驿、鲁西、田庄等矿井综合调研，全生命周期管理已实现设备基础信息、设备卡片、设备台账、使用调拨、知识管理、技术特征图纸、报表管理等模块应用上线，解决了台账混乱、管理无序、人员变更频繁等问题，实现了全集团财务设备一台账。

图1 系统功能架构

（2）设备调拨。通过设备调拨流程转为线上审批，淘汰了线下层层签字、办事员来回盖章的冗余手续，通过使用移动端便捷审批，极大地优化了办事流程、节约人工成本、提升办公效率，上线2 年以来，已完成设备调拨926 台，原值1.43 亿，设备调拨涨幅560%。

（3）全生命周期展示。通过设备验收、变动、检修、润滑、调拨、报废等基础功能操作，可对设备全省命周期进行记录，为设备故障诊断、健康状况分析等提供数据支撑。

（4）数据互传。通过与财务信息管理系统的数据对接，实现了设备原值、净值等关键信息的自动推送，替代了设备管理员每月数据更新的繁重工作。

（5）检修标准。通过对新驿、古城、鲁西等矿的调查研究，梳理建立切合临矿实际的矿井润滑标准、检修标准、故障体系等主要设备的标准知识库。

（6）机电人员信息库。在原有人力资源增加机电部门职务、专业方向、专业特长、最熟悉的技术或装备、特长描述、近五年主要工作经历、近五年主要学习经历等信息，实现机电管理人员信息的交流互通。

（7）移动端同步查询。实现了档案管理、设备台账、技术特征参数、故障体系、检修润滑以及机电专业人员的移动端管理使用，契合了机电人员现场的使用需求。

（8）电子档案管理。平台对规章制度、操作规程、检修措施、学习培训资料、设备资料、技术图纸等相关档案进行线上统一规范管理，目前平台已实现26 789 余条资料数据的共享，同时支持移动端查找、预览。

（9）设备到货验收。设备到货后可通过移动端制单上传设备信息及到货验收资料，信息完善后提交流程审批，审批过程中财务录入固定资产编号推送至物管、使用部门，审批完成后即可生成设备卡片进行设备建账，目前平台录入到货验收设备2618 台（套），已实现省内单位设备到货验收流程的统一规范，从验收源头确保设备账卡物信息相符。

（10）重点项目检修措施审批。对月度、节假日等大型重点检修项目进行平台线上汇总审批管理，支持检修任务表格、施工措施上传审批，将日常机电管理融入平台使用，推进平台办公日常化、流程化。

（11）设备检测检验预警。将各单位检测检验数据信息集中导入至平台，自动生成检测检验计划，通过手机移动端分机电矿长、机电科长（副总）、执行人三级预警提醒，确保设备检测检验按期执行。

（12）淘汰设备预警。根据《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录》的相关文件要求，制定淘汰设备规则后导入系统，经系统初步判断后将淘汰设备提交人工进行复核；同时符合淘汰规则的设备在验收过程中会弹出对话框进行预警，提醒验收人员及早发现淘汰设备。

（13）设备感知功能。通过检测系统电气数据、机械数据，通过大数据手段，利用数据自学习检测出系统存在的异常数据。

（14）在线监测。通过与现场自动化系统打通数据，实现现场通风、排水、压风、提升、供电、运输系统的实时监控，并对现场动态数据超限、启停异常等实时检测。

（15）振动监测。通过采集现象主要运转系统的水平、垂直和径向方向振动信号，实现系统的关键设备部位的振动监测及报警功能，填补国内矿企机械设备监测与分析的空白。

（16）设备点巡检。点巡检在古城主提升系统、压风系统、扇风系统和主变电所安装试验，实现关键场所的定位、定时巡检，同时巡检设备具备温度红外遥测、振动检测等功能，保证了检查效果。

（17）能耗分析。融合电量监测数据，实时掌握省内14 家单位、31 条主干线用电负荷、历史数据、月度需量、功率因数、尖峰平谷分布，为节电降耗、设备分析提供信息支持。

3 项目效果

（1）建立标准化设备数据库。经过近两年对平台的使用、优化和数据积累通过设备验收、入账、变动、检验、润滑、调拨、报废、处置等设备基础功能管理，已初步建设成完整的设备全生命周期标准数据库，为资产管理、设备分析调拔维护、技术服务、知识共享提供大数据支撑。

（2）促进机电管理标准化、业务流程化。通过设备二维码，给每台设备定制专属身份证，将每台设备资料、图片逐台对应、精准存储；检修计划、图纸资料、制度措施等内业资料从线下转到平台线上管理，检查人员通过平台远程评判，定期开展图纸评比等工作，促进机电技术管理全面提升。通过设备措施模板、检测预警、设备验收、淘汰筛选等高效便捷的服务功能把平台使用变成日常办公的一部分，有效提高办公效率。

（3）加快设备共享化、平台化进程。借助平台信息共享优势，优化设备采购计划，其中一季度已控制采购计划22 台，节约资金562 万元。通过信息交换，加大调剂使用，计划年内调剂设备1000 万元，其中一季度已调剂设备55 台（套），原值714 万元，与去年同比增长5500%，并拓展减速机、电机等主要部件材料调剂业务，目前已调剂6 台（套），原值79 960元，累计节约新设备采购投入722 万元，平台资产管理作用初步显现。

4 结束语

设备管理共享平台在业内建设性地将设备全生命周期管理与设备故障诊断预测相结合，实现设备的统一有效管控，盘活存量资产，实现轻资产运行，实现设备资产与财务资产的统筹管理；通过对生产主系统设备状态的在线监测、故障诊断以及数据分析，初步实现基于大数据的设备监测与故障诊断分析。依托系统实现集团范围所有设备的线上统一管控，有利于大幅减少设备管理员工作量，提供强大的报表查询功能，方便设备统计调拨等业务的线上管理。借助平台数据盘活备，直接经济效益1.43 亿元，提供系统设备的健康状态监测和故障预测预警功能，将计划维修与故障维修模式逐步向状态维修、优化维修模式转变，降低非计划停产损失，节约维修费用，同时通过对系统故障隐患的预警，提早发现安全隐患，大大降低安全事故的发生。