“有了這個智能診斷系統既方便又省事,坐在調度室里就能掌握設備的運行情況,哪個部件該更換了,哪里需要維修一目了然。” 說起去年投入使用的振動篩負載工況在線智能診斷系統,神東煤炭集團洗選中心工藝煤質部的周瑞通笑著稱贊道。
振動篩是洗選中心整個洗選工藝的核心設備,其所處的位置猶如人的咽喉部位,主要功能是通過振動來實現原煤分級、洗前脫泥、洗后分級脫水等。負責振動篩日常維護的工作人員告訴記者,對于一般的機械設備來說,如果設備出現振動那就意味著出問題了,而振動篩恰恰是通過振動來進行工作。正是因為振動篩特殊的振動工作原理決定了它出現小問題時很難發現,比如像隔震彈簧出現問題,僅憑肉眼是觀察不出來的。
小問題不解決,慢慢就會累積成大問題,甚至會造成設備突發停車。洗選中心各選煤廠共有振動篩200多臺,僅僅憑著檢修工人對振動篩的使用和維護技能,或依靠檢修工定時監測的幾項簡單的運行數據,想把振動篩突發故障有效控制住,是遠遠不夠的。特別是在2007年以后,洗選中心的篩分設備陸續進入維護期后,多數振動篩紛紛出現故障,導致系統停車七十余起。人工點檢等日常檢查技術手段無法在設備運行過程中實施,造成計劃檢修、超前維護等管理措施無法落實。這一期間,均衡生產的主要矛盾集中在振動篩上。
由于振動篩所處的“咽喉”位置,因此設備一但出現故障,往往會給正常的生產帶來巨大影響。要想避免此類現象發生,只有隨時掌握振動篩的運行狀況,才能“對癥下藥”,提前安排檢修,做好零部件儲備、協調好最佳停機時間,才能有效避免由于突發故障引發的其它設備連鎖停機。
為了解決這一“頭疼”問題,神東與相關科研單位就振動篩的結構特點以及裂紋成因等進行反復磋商,對關鍵技術進行了集中攻關,成功研發出了智能化、可視化的“振動篩負載工況在線智能診斷系統”。該系統按照振動篩振動狀態可以實現在線實時監測和振動篩結構裂紋離線檢測,針對易發生故障的振動篩部件進行實時監測,大大降低了振動篩的故障停機率。
該智能診斷系統包括數據采集、特征提取、自學習、故障診斷、離線分析和數據管理六大核心模塊。主要利用加速度傳感器、溫度傳感器和電量傳感器采集信號;通過設置監測參數和報警閾值,振動、溫度、電量等狀態信息載體和物理參數的實時處理,及時報警并提醒操作人員。系統還提供離線檢測的功能,利用金屬磁記憶檢測技術對振動篩橫梁及側板進行快速檢測。具體應用包括兩種:一種是在線監測發現異常后,停機并通過金屬磁記憶找到裂紋位置,指導維修;一種是在日常停機時,進行常規檢測,消除生產隱患。
這個智能診斷系統還有一大特色,就是能提供報表輸出,分為動態報表輸出和離線分析報表輸出。動態報表輸出當前各項特征參量,離線分析報表輸出指定時間段歷史數據的各項特征參量,報告內容包括故障分析、診斷建議等內容。系統故障庫具有可維護性,用戶可根據實際運行情況,對故障內容、診斷建議等內容進行增加、刪除和修改。
這個智能診斷系統設計了三項加速傳感器分別監測振動篩的上下、前后、左右的振動數據。通過在線監測數據同設備正常運作時的歷史數據進行對比,如果發現振動異常就能會及時報警,提示檢修人員及時更換相關的備件。
振動篩負載工況在線智能診斷系統的成功應用,在降低生產成本的同時,充分保證了篩分設備安全運行,避免事故發生,使設備能效得到最大程度的發揮。其研究成果填補了國內振動篩維護領域的空白,系統投入使用后不久就獲得了國家實用新型專利。2013年,該項目還獲得了“神華杯”中國職業安全健康協會科學技術獎三等獎、陜西省第二屆職工科技節優秀科技創新成果技術改進銀獎。