在线传感器网络智能预知维修诊断技术在空压机组上的运用

汪 莉

（马钢电气修造有限公司，安徽马鞍山243000）

在线传感器网络智能预知维修诊断技术在空压机组上的运用

汪 莉

（马钢电气修造有限公司，安徽马鞍山243000）

为解决企业传统设备管理中离线点巡检存在的问题，结合在线传感器网络的优点，以空压机组为实例，提出了一种在线智能预知维修诊断控制策略，进一步做好企业设备的运行管理工作。

在线传感器网络；空压机；预知；维修诊断

1 背景介绍

1.1 设备诊断技术与在线传感器网络

设备故障诊断技术20世纪70年代初形成于英国，由于其实用性及为社会和企业带来的效℃，因而日℃受到企业和政府主管部门的重视。尤其是计算机技术的迅速发展和普及，它已经逐步形成了一门较为完整的新兴边缘综合工程学科。

在线传感器网络是当今国内外备受关注的、由多门学科交叉的新型前沿研究领域。在线传感器网络的基本功能是收集并传输大量传感器节点所在监测区域的各种信息。在线的主要优势：（1）采集密度大且数据具有实时性；（2）检修维护方便：拆卸简单。

在大型复杂机械设备上，可以通过组建在线传感器网络来构建监控系统，利用监控系统可以降低设备检维修成本，缩短设备停机时间，提高效率。离线点巡检与在线监测应用对比见表1。

表1 离线点巡检与在线监测应用对比分析

1.2重要机组在线状态监测方案

1.2.1 测点配置

在线监测测点部位的选择和测点采集参数的设置对在线监测的效果至关重要，需要对设备结构和振动信号有深入的了解，方案的选择要根据具体的设备决定。

1.2.2 传感器的安装

根据在线监测器工作特性，一般选择离振源最近的位置（如轴承座）进行安装。一般分为2种：

（1）直接在设备本体监测部位打孔攻丝，将传感器通过连接螺栓安装在监测部位。

（2）传感器先安装在专门制作的通透或粘块上，将通透或粘块粘接在监测部位。

传感器安装如图1所示。

图1 在线传感器安装图

2 案例分析

2.1 机组基本情况

该空压机组自2012年9月1日运行以来，机组振动速度幅值、加速度幅值持续上升，有劣化倾向。

机组刚性安装，压缩机和电机安装在一个整体钢结构框架上，压缩机通过膜片联轴器和电机连接。各个转子支撑为滑动轴承，为压力循环润滑方式。

2.2 趋势分析

趋势显示所有测点的速度幅值都存在宽带震荡上升趋势，尤其压缩机和电机上升幅度超过150%。

图2 空压机和电机诊断趋势图

2.3 频谱波形分析

从2012年9月2日的0.57 mm/s上升到2013年3月的2.55 mm/s宽带震荡，上升主要特征频率为转频，时域波形变化为简单的正弦波。

所有测点频谱特征转频为主是共性，电机侧测点有较高的奇数倍频振动，波形有显著的“截头”。

频率趋势显示三级叶片均良好，震荡和负荷关联。

图3 空压机4V、6A频谱

图4 电机2V频谱和时域

2.4 诊断结论

（1）电机转子失衡，振动较大引起了轴瓦局部轻微摩擦。

（2）基础下沉导致的刚度下降引起机组整体性振动增加，也导致了机组对中存在显著、均匀持续的劣化。

2.5 检修处理

机组检修前，进行对中测量，做好记录，检查整体钢结构和混凝土基础的接触和紧力情况，紧固后再次进行对中测量，与上次对中记录比较，根据差异大小决定是否进行基础的处理。

（1）电机转子清灰后进行动平衡。

（2）现场安装，轴瓦轻微修研，进行机组对中。

2.6 检修后

经检修后机组运行正常，检修前后测得的振动值见表2。

3 结论

设备在线状态监测的成功应用说明该系统是一套可以解决机组监测的系统，其最大优势是整体方案，即采用在线传感器实时、连续远程监测技术同科学有效专业管理相结合，不仅可以帮助企业降低故障率、减少非计划检修停机时间，同时带领企业进入预知维修时代，获得满意的监测控制效果，因此值得广泛推广。

表2 检修前后数据对比表mm/s

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Application of Online Intelligent Prediction and Maintenance Diagnosis Technology Using Sensor Network in Air Compressor Unit

WANG Li
(Masteel Electrical Equipment Manufacturing and Repair Company,Maanshan,Anhui 243000,China)

In order to solve the problems in offline fixed point inspection in traditional equipment management,an online intelligent prediction and maintenance diagnosis control approach was put forward based on the advantages of the online sensor network and taking an air compressor unit as an example,to improve equipment operation management of enterprises.

online sensor network;air compressor;prediction;maintenance diagnosis

TP277

B

1006-6764(2014)11-0079-03

2014－08－05

2014－08－19

汪莉（1981－），女，2004年毕业于安徽工业大学自动化专业，助理工程师，现从事设备管理工作。