洗煤厂机电设备智能化与信息化技术分析

＊李景峰

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司洗煤厂 山西 032000）

在洗煤厂生产过程中，通常需要诸多机电设备同时运行，各机电设备都是独立系统，其中涉及大量构件，包括操作构件、保护构件及附属构件等。所以洗煤厂机电设备检查管理和维修保养的工作量往往较大，尤其在洗煤厂生产规模逐渐加大的当下，以往采用的机电设备管理模式已无法满足管理要求，因而需要探索更为高效、更为便捷的管理方式。基于此，相关人员应积极运用智能化技术和信息化技术来创新机电设备管理手段，解决以往管理模式存在的不足，以此提高机电设备管理效率和效果，有效保障机电设备运行安全性、可靠性。

1.洗煤厂机电设备智能化与信息化的优势

目前，我国洗煤厂生产规模逐渐扩大，车间机电设备工作量日益提高，在机电设备运行过程中，较易发生维修不足或维修过剩的问题。通常而言，机电设备管理工作要贯穿设备采购、设备使用直至设备报废的全过程，管理内容较多，包括设备入档、设备操作技术培训、设备运行使用、设备维护保养、设备故障处理及设备报废等，会形成诸多数据文件。

在以往机电设备管理中，所采用的管理手段较为落后，通常以纸质方式记录管理数据，存在数据信息更新速度较慢、数据信息保密性和准确性较差的问题，设备管理效率较低，且纸质文件无法长期保存，会对后续设备运行分析、设备维护保养等工作造成较大阻碍。而推动机电设备管理智能化、信息化建设，能有效解决以上问题，其具备的优势较多。

一是能实现数据信息共享，便于查询，相关人员可依据自身需求对相关信息进行查看；二是能在机电设备运行过程中针对出现的温度异常、振动异常等现象进行自动报警，避免发生设备安全事故；三是能保证机电设备运行效率，提高机电设备管理的针对性，加强机电设备管理质量，防止出现失误；四是能全面记录、分析数据，支持管理层科学决策，并节省纸张使用，降低纸张、电话及传真等费用，减少管理经费；五是以网络技术为基础进行机电设备管理，无需安装相应程序，管理工作更为便捷；六是能通过计算机技术以动画形式演示机电设备结构组成、运行原理及使用情况等，使相关人员对机电设备予以充分理解，强化人员知识水平和业务能力[1]。

2.洗煤厂机电设备智能化与信息化技术的应用

(1)智能点检系统

①系统架构。洗煤厂机电设备在运行状态下会出现一定磨损现象，而在磨损现象出现后，设备振动频率及相应电流、温度都会发生改变，通过监测这些数据，能对机电设备磨损部位及此部位磨损程度进行精准判断。机电设备智能点检系统设计主要应用信令技术、无线发射接收技术等现代无线通讯技术，分别在选煤厂调度室和点检设备周围设置中心控制计算机系统和采集分站，基于电缆将两者相连，其中，采集分站布置振动、温度等模拟量传感器和开关量传感器，具有诸多功能，包括信号采集功能、通讯功能等。通过采集分站，能对机电设备运行状态及其所处环境各项参数予以实时监测，进而向监控中心传送进行线上检测，并对中心站发出的指令加以执行，实施及时预警。同时，通过无线通讯技术连接采集分站、点检系统及点检人员的手持点检仪，目的在于将人工检测方式采集的数据录入、上传到监控中心。点检仪在对机电设备频射卡进行扫描后，可对设备具体数据予以检查和记录，这种方式可有效防止漏检、谎检问题。

智能点检系统硬件部分由诸多单元构成，包括上位机单元、交换机单元、服务器单元、PLC主站单元、PLC分站单元、传感器单元及点检仪单元等。软件部分主要由操作系统、数据库管理系统、在线监控系统和点检系统组成，其中，操作系统选用Windows XP、数据库管理系统选用SQL Server2008、在线监控系统选用eM300，各系统数据采用B/S架构实现共享。智能点检系统能在线监测机电设备电机、电流、温度等参数，基于点检仪对多数机电设备予以巡检。此系统以离线点检为主，以在线监测为辅[2]。

②系统功能。智能点检系统具备多种功能，包括点检日志功能、数据统计分析功能、点检任务管理功能、点检工作计划功能等，其涉及较多业务，可分为三大部分，其一是系统维护，通过这一模块，可实现系统设置、非工作日志管理、用户管理及口令修改；其二是工作管理，通过这一模块，可实现点检日志管理、数据统计分析、点检任务管理、点检工作计划管理及设备状态管理，进而生成报表；其三是基础数据管理，通过这一模块，可实现设备停运原因数据录入、专业组维护数据录入、点检状态数据录入、设备分配数据录入、点检标准数据录入及设备基本信息录入。结合智能点检系统功能，主要将系统分为三层次，首先是构建数据库；其次是建立各种操作模型，包括设备维护模型、业务处理模型、数据输入模型等；最后是充分结合数据库与操作。待完成数据库构建后，要在科学安排点检任务的基础上实施跟踪管理，基于点检日志功能记录点检情况，进而分析、检测设备可能存在的异常问题，点检人员可通过查询功能对设备运行状态予以查询，实现设备数据共享。

③系统结构。第一，在线监测系统结构。在线监测系统主要通过PLC主站与分站来连接现场传感器，进而向集控室传送数据，由上位机进行汇总与分析，并基于监测软件输出相应图表，以实现对机电设备的实时监测。在线监测系统采用以B/S架构为基础的eM300监测系统，同时，为支持系统良好运行，强化数据处理能力，选择DELL PowerEd 12GT620服务器。PLC主站和分站由诸多模块组成，其中，主站包括电源、通讯、开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出、CRP及NOE通讯等模块；分站包括电源、开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出及CRP等模块。PLC主站、PLC分站均在低压配电室内设置，两者基于RIO分支器相连。通过开关量和模拟量输入模块，将洗煤厂各车间机电设备信号送入PLC，并通过CPU模块依据所设置的梯形图来处理各种输入信号，进而通过开关量和模拟量输出模块来输出处理结果，最终控制交流接触器驱动。PLC主站基于以太网接口模块来连接交换机，并通过交换机来连接上位机，系统主机选用AB系列PLC，这类主机主要运行在Windows XP环境中，且具有编程辅助软件。同时，将eM300监控软件装在上位机内，其与编程辅助软件通过相同IP地址进行连接，以实现监测和控制功能[3]。

第二，离线点检系统结构。离线点检系统主要由点检仪、频射卡及传感器构成。其中，点检仪选用YHD3000，射频卡选用EA400，传感器选用RYD-12V。离线点检系统通过点检人员运用手持点检仪对振动频率、转速、温度等数据进行测量和收集，并通过扫描频射卡来管理机电设备、现场测量点及点检人员。在离线点检过程中，首先，操作人员应在自动点检仪下载点检任务；其次，由点检人员在点检现场对准自动点检仪和感应器信息钮进行点检，待感应器出现提示后，所要点检的项目会在自动点检仪屏幕上显示，点检人员结合菜单对机电设备可能存在的问题予以逐一排查，同时，也可直接将测量数据录入点检仪中进行存储；再次，以点检仪的提示为依据执行后续点检任务，在完成全部机电设备点检后，点检人员基于无线方式或USB接口方式连接自动点检仪和通讯处理器，通过通讯处理器对点检数据予以实时上传；最后，通过点检系统对点检数据加以统计和分析，在发现异常现象时实施预警，实现对机电设备隐患的快速定位，进而自动分析点检结果，评估是否存在超限问题，判断是否开展精密点检，并以分析结果为依据决定是否向机电设备检修管理中心申请精密点检工作。

④系统配置。以某洗煤厂为例，其在智能点检系统配置中，共设置120台点检设备，其中采用在线点检模式的设备40台，采用离线点检模式的设备80台，点检系统配置具体为：采集分站38台，工控机2台，防爆电源箱10个，防爆传感器227个，振动传感器130个，打印机1台。

⑤系统优势。A.智能点检系统能对设备状态参数进行在线传输，包括振动参数、温度参数等；B.基于无线通讯技术可向中心计算机及时传输数据；C.基于计算机技术可实现远程维护功能和互联网查询功能等；D.基于PDA技术可优化以往点检工作模式，通过互联网处理、查询相应数据，实现无纸化；E.能在同一操作平台进行日常点检、专业点检及精密点检工作，全面共享各种信息资源，可提高点检工作合理性，防止重复、遗漏等问题出现，使点检效率、点检效果得到提升；F.能依据点检标准进行工作任务的自动生成，避免由于点检人员疏忽而发生超周期、遗漏等问题；G.能对工作分布、工作耗时进行预测，并对点检人员工作任务、工作时间予以合理安排，可发挥点检工作主动性；H.能自动分析数据、查询数据，可将点检结果和设备状态以图形的方式直观呈现，在设备管理中更为适用，能便于点检工作考核的开展；I.通过无线工作模式能防止出现漏检、谎检问题。具体而言，智能点检系统能对设备运行情况予以充分了解，降低设备出现故障的可能，以减少设备维修成本，保证设备运行安全性和可靠性。

⑥系统应用。以某洗煤厂为例，其智能点检系统主要用于在线监测渣浆泵电机电流和温度、破碎机电机温度、混料泵电机电流和温度及精煤皮带电机温度、矸石皮带电机温度，除此之外，以离线点检方式管理其他机电设备。对于机电设备电机温度的监测，主要通过在机电设备外壳粘贴温度传感器来实现，对于机电设备电机电流的监测，主要通过在电机接线盒内安装电流变送器来实现。通过应用智能点检系统，实现了自动整合数据、自动分析数据、自动查询数据及数据共享等诸多功能，有效提高了洗煤厂机电设备管理科学性，不仅降低了人员工作量，也减少了由于人为疏忽导致的误判机电设备状态的现象，同时，基于实时在线监测，帮助洗煤厂避免了机电设备安全事故。智能点检系统的应用不仅使洗煤厂机电设备管理效率得到了增强，还使机电设备管理成本得到了下降，洗煤厂生产总成本减少约30%，为洗煤厂创造了更多经济效益。总体而言，智能点检系统具有较高应用可行性。

(2)信息管理系统

通过构建信息化管理平台，集合自动统计、自动分析、自动记录、自动查询及自动报警等功能于一体，以科学指导生产设备管理。洗煤厂结合机电设备使用现状，针对性搭建信息化管理系统，在其中纳入预防性检修、点检性检修及机制性检修内容，全面落实信息化管理，提高机电设备管理专业性。

信息化管理系统由诸多板块组成，包括系统管理板块、资料管理板块、检修管理板块、专项检查板块、润滑管理板块、点检管理板块、溜槽管理板块及设备信息板块、技术台账板块等，各板块均有业务处理功能、数据录入功能、数据统计功能、数据查询功能及报表打印功能等，其中，润滑管理板块还具备自动报警功能，能按照润滑周期自动加注油脂，如果这一过程出现异常会自动进行预警。信息化管理系统主要包括三层次，首先是构建数据库；其次是建立各种操作模型，包括设备维护模型、业务处理模型、数据输入模型等；最后是充分结合数据库与操作，实现信息化设备管理[4]。

在洗煤厂机电设备管理中应用信息化管理系统，能共享各类管理信息，使相关人员全面了解机电设备运行状态，掌握机电设备检查、维修、保养等情况，以减少机电设备故障率，节省机电设备维修费用，保证经济效益。

3.结论

推动洗煤厂机电设备智能化、信息化建设的优势较多，比如，能实现数据信息共享，便于查询，相关人员可依据自身需求对相关信息进行查看；能在机电设备运行过程中针对出现的温度异常、振动异常等现象进行自动报警，避免发生设备安全事故等。所以对于洗煤厂而言，应积极运用智能化技术、信息化技术，搭建智能点检系统和信息管理系统，通过在线监测和离线点检模式，对机电设备运行情况予以实时监测，以便相关人员全面了解机电设备状态，提高机电设备运行效益。