信息化点检管理系统在四老沟选煤厂的应用

田思雨

0 引言

点检管理起源于日本，所谓点检，就是为了维持设备原有性能，通过人的感官和仪器，按照预先设定的周期和方法，对设备上规定部位（点）进行有无异常的预防性周密检查的过程。

信息化点检系统最早应用于电力行业，信息化点检系统是集计算机软硬件、数据采集、数据传输、自动化控制等多技术多学科综合应用为一体的自动化识别系统。该系统经过企业多年的研发，在煤矿、冶金等行业也都得到了广泛的应用，通过该系统可及时掌握设备运行状态，完成对数据的采集和分析，有效防止“过维修”或“欠维修”的现象，对影响设备正常运行的关键部位达到管理制度化，操作技术规范化的要求，从而使设备的故障率和维修费用都得到了减少。

目前同煤集团下属选煤厂的设备维修主要是事故维修，由于选煤厂机电设备种类繁多，加之其生产的特殊性和连续性，事故维修给企业带来很大的经济损失。即使部分选煤厂执行点检，也只是纸质点检，人员定期对设备点检填表，这样就会存在以下几个问题：（1）不能在线连续监测设备，不能满足对重要设备的监测要求；（2）点检表众多，不便查询；（3）管理困难，无法保证数据的准确性和真实性；（4）点检数据无法共享，无法应用专业分析工具，不符合企业的发展要求。

四老沟选煤厂于2015年8月开始建设，设计能力500 Mt/a，日处理量1.5 Ma，于2017年4月投产。主要洗选设备包括原煤脱泥筛、精煤脱介筛、矸石脱介筛、螺旋分选机都为原装进口设备，部分关键部位的易损件需从国外原厂进口，供货周期长，价位高，一旦出现损坏就可能会影响生产，造成严重的经济损失。

因此为了保证防事故于未然，保持设备性能的高度稳定，延长设备使用寿命，提高设备效率，四老沟选煤厂在建设初期便设计并引入了信息化点检管理系统。

1 信息化点检管理系统

1.1 信息化设备点检管理系统架构

（1）设计原理：设备在一定是时间的运行过程中，不同部位都会出现磨损的情况，当出现磨损的情况时，振动频率就会发生变化，相应的温度和电流也会发生变化，通过对这些数据的监测，可以发现受损部件及受损程度。

（2）系统架构：四老沟选煤厂设备点检及在线系统设计以现代无线通讯技术为基础，应用通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术，在选煤厂调度室设置中心控制计算机系统，在点检设备的附近位置布置采集分站。采集分站和中心控制计算机系统之间通过电缆相连接，分站挂接温度、振动等模拟量和开关量传感器，具有多通道、多制式的信号采集功能和通讯功能。采集分站能及时将监测到的各种环境参数、生产状态传送给监控中心，进行在线检测，并执行中心站发出的各种命令，及时发出报警信号等。点检工人携带手持点检仪，点检仪与采集分站之间进行无线通讯，将必要通过人工检测的数据通过手持机的录入，将参数上传至监控中心。点检仪只有通过扫描现场设备频射卡，才能检查记录每台设备的具体数据，可有效避免漏检和谎检。（点检系统架构图参考图1）

（3）系统组成：四老沟选煤厂的点检硬件系统主要由上位机、服务器、交换机、PLC主站、PLC分站、点检仪、传感器等单元构成。软件系统主要选用Windows XP操作系统、SQL server2008数据库管理系统、eM300在线监控系统，TIPM设备点检系统组成，系统数据共享均采用B/S架构。

（4）实现方式 信息化设备点检管理系统实现方式即以离线点检为主，在线监测为辅。对少数关键设备的电机、减速机进行电流、温度的在线监测，大部分设备通过点检仪进行巡检。

图1点检系统架构

1.2 在线监测、控制系统的结构

（1）设计框架：在线的监测控制主要利用PLC主站、PLC分站与现场设备传感器的连接，将数据传回集控室，并由上位机完成对数据汇总和分析，并通过监测软件以图表的形式输出，完成对主要设备的实时监测控制。

（2）系统软硬件：四老沟选煤厂在线监测选用eM300为监测系统，eM300基于B/S架构，为了更好的满足系统的运行要求，加强对数据的处理性能，选用了DELL PowerEd 12GT620服务器。

PLC主站由CPU模块、NOE通讯模块、电源模块、CRP模块、开关量输入/输出模块（PAI/PAO）和模拟量输入/输出模块等组成。分站电源模块、CRP模块、开关量输入/输出模块（PAI/PAO）和模拟量输入/输出模块等组成，主站和分站都设在低压配电室内。

（3）实现方式：主站与分站通过RIO分支器连接。各车间现场设备的信号通过开关量/模拟量送入PLC，CPU模块按照预先编好的梯形图对各种输入信号进行逻辑处理，处理结果经由开关量/模拟量输出模块输出，进而驱动交流接触器和声光设备。PLC主站和交换机通过以太网接口模块（NOE）相连，与上位机经交换机相连接，系统的PLC主机用的是AB系列PLC，该系列的PLC在Windows XP环境下运行，并且有专门的CONCEPT编程辅助软件。在上位机中装有eM300自动化监控软件，CONCEPT与eM300两个软件通过事先设置相同的地址，这个地址与上位机中的IP地址相同，从而使两个软件相互连接起来，实现PLC系统的监测和控制。

图2在线监测结构

图3在线监测系统

图4温度、电流监测

1.3 离线点检系统的结构

离线点检主要设备由点检仪（YHD3000）、频射卡（EA400）、传感器（RYD-12V）组成。

离线点检系统（TIPM）通过人工手持点检仪测量收集包括温度、转速、温度、振动频率等数据，同时通过点检仪扫描现场频射卡，实现对现场设备、测量点和点检人员的管理。

图5离线点检结构

图6点检仪

图7点检仪工作原理

3 离线点检的流程

1、系统操作员将点检任务下载到自动点检仪。

2、在点检现场，点检人员将自动点检仪与非接触式感应器DAL-LAS信息钮对准开始点检，感应器发出提示音后，自动点检仪屏幕自动显示需要点检的项目，点检人员按菜单提示逐一排查设备中潜在的问题，或直接在点检仪中录入测量数据，点检仪自动存储检数据。

（3）完成上一项操作后，根据点检仪的提示进行下一项点检任务。

（4）所有设备经过点检后，点检人员通过USB接口或无线将自动点检仪与通讯处理机连接，借助通讯处理器实时上传点检数据。

（5）设备点检管理系统能够自动统计分析点检数据，并对异常情况发出预警，快速定位设备隐患。

（6）系统自动对点检结果进行分析，判断点检结果是否超限，是否实行精密点检，根据分析结果决策是否检修或向设备管理中心提出精密点检申请。

图8信息化点检流程

4 信息化点检管理系统的实施效果

（1）实施情况 目前主要对包括3015、3205渣浆泵的电机的电流、温度；205破碎机的主电机的温度；3142混料泵的电机的电流、温度；801精煤皮带、901矸石皮带的电机温度、减速机温度，进行了在线监测，其他设备实行离线点检。对温度的监测是将温度传感器粘贴在外壳上，对电流的监测是将电流变送器装在电机接线盒内，套在三相动力线的任意一相上。通信电缆和电源电缆分开用镀锌管穿接。

（2）取得的效果 在信息化点检管理系统试运行的一年多以来，依靠点检管理系统灵活的数据共享、数据整合、数据分析和数据查询等功能，是选煤厂的检修项目安排更加科学合理，检修工作更加具有针对性，在降低工人劳动强度的同时也避免了因巡检员工作上疏忽、遗漏对设备状态的误判，并且通过实时在线监测的报警功能，避免了重大机电事故的发生。信息化点检管理系统不仅使四老沟选煤厂的管理水平和工作效率得到了提升，而且在设备的维护费用、管理费用等方面都得到降低，使得整个生产成本费用降低30%左右。

（3）点检系统存在的问题 目前在线点检系统还是存在一些问题，如通讯的传输有时容易受到干扰；上位机检测画面中部分数据还存在数据不准确的情况；有时由于现场工作环境对传感器的影响，易出现误报警的现象，总之为了以便日后能把这套系统维护到位，为安全生产提供保障，提高整体设备点检效果的效率，还需要对点检系统进行进一步的完善。

结语：信息化点检系统的设计与实施一项非常庞大而繁琐的任务，为了进一步提高点检的使用效率，更加科学合理的制定检修计划，降低生产成本，四老沟选

煤厂扩大对设备的在线监测范围，并计划将振动频率纳入到在线的数据范围内，逐步实现以“在线监测为主，离线点检为辅的”的点检管理体系。