安爾法助力井工煤礦提升

設(shè)備智能運維和生產(chǎn)安全！

—— Keep Running Never Stop ——

背景

目錄

一

監(jiān)測目標

二

監(jiān)測原理

三

系統(tǒng)架構(gòu)

四

監(jiān)測方案

安全，是一座礦山生產(chǎn)發(fā)展的底線，通過安爾法煤礦井下設(shè)備預(yù)測性維護系統(tǒng)，可實現(xiàn)工頻故障、電氣故障、機械部件損傷等類型故障的監(jiān)測，為安全生產(chǎn)保駕護航。

①發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，以便企業(yè)采取有效的維護措施，避免重大安全事故的發(fā)生；

②分析故障原因，確定故障根源并預(yù)測損傷部件使用壽命，協(xié)助制定檢維修計劃；

③通過長期有效的監(jiān)測，優(yōu)化設(shè)備檢維修工作計劃，統(tǒng)籌安排人力以及備件的準備，降低管理成本，實現(xiàn)備品備件采購計劃的合理安排；

④通過在線監(jiān)測的預(yù)知維修實現(xiàn)前瞻性維護，避免非計劃停機，提高設(shè)備的可利用率，避免因此造成的生產(chǎn)損失和維修成本；

⑤幫助企業(yè)積累設(shè)備運行數(shù)據(jù)，建立失效模式，改善后續(xù)設(shè)計。

機械設(shè)備，尤其是帶動力或旋轉(zhuǎn)設(shè)備，對于組件共振、不平衡、不對中、潤滑油污染、齒輪嚙合故障、電機葉片故障、定子故障、轉(zhuǎn)子故障、軸承故障等都伴隨著振動信息的變化，設(shè)備故障的發(fā)生發(fā)展過程有其客觀的規(guī)律，一般說來，設(shè)備在使用過程中，其性能或狀態(tài)隨著使用時間的推移而逐步下降。

當故障達到一定程度，就表征出聲音的變化，人工巡檢時也主要通過聲音來辨別設(shè)備是否存在故障。

但當通過聲音發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障時，設(shè)備故障就已經(jīng)達到不可逆轉(zhuǎn)的地步，我們可以用振動傳感器對設(shè)備進行監(jiān)測，利用傳感器的靈敏性，配合智能算法，在故障早期就加以異常識別。

并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行趨勢管理，預(yù)測監(jiān)測數(shù)據(jù)超出設(shè)備正常運行允許值的時間，提前安排維修，避免故障惡化，避免突發(fā)事故的發(fā)生。

利用長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，提前設(shè)備故障特征，對異常數(shù)據(jù)進行故障特征匹配，判斷設(shè)備可能出現(xiàn)什么樣的故障，指導(dǎo)設(shè)備進行維護。

并利用訓練的設(shè)備模型，可預(yù)測設(shè)備剩余生命，如下圖所示

對于煤礦井下設(shè)備，如皮帶運輸機、刮板機、風機、采煤機、泵等核心設(shè)備，根據(jù)設(shè)備運行特點，增加監(jiān)測傳感器，采集設(shè)備運行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過礦井監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)處理、故障分析等應(yīng)用，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖所示：

在皮帶運輸機的電機、減速機上、驅(qū)動滾筒上加裝無線振動溫度傳感器，采集設(shè)備運行過程中振動溫度數(shù)據(jù)，傳感器采集的數(shù)據(jù)通過無線傳輸給中繼器。中繼器安裝在適合區(qū)域，一個中繼器可以接收多個傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。中繼器將傳感器信號轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)，通過礦井監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)處理、存儲等。

煤礦的通風系統(tǒng)又被稱為其“呼吸系統(tǒng)”，它的正常運行對于保證礦井的安全有著十分重要的促進作用。安爾法對通風機工作狀態(tài)進行在線監(jiān)測。采集、顯示通風機房各設(shè)備運行的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、電氣設(shè)備運行的狀況。監(jiān)測參數(shù)包括風機的入口靜壓、風量、瓦斯?jié)舛取L機軸承溫度、電機軸承溫度、電機繞組溫度，風機振動、噪音，電機功率、電流、電壓、功率因數(shù)；風機閘門開關(guān)狀態(tài)，制動器開關(guān)狀態(tài)，風機主電機開停信號及正反轉(zhuǎn)信號，高壓柜斷路器合、分閘位置、彈簧機構(gòu)儲能狀態(tài)、接地開關(guān)及實驗位置、故障報警、事故跳閘、保護裝置異常等信號。實時顯示風機運行的工況點和效率，保證生產(chǎn)安全進行。

安爾法可對采煤機工作狀態(tài)進行在線監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)包括包括位姿感知、運行環(huán)境狀態(tài)感知、機載視頻感知、人員臨近識別、智能防碰撞檢測、直線度感知、基于振動的煤巖識別感知。監(jiān)測傳感器主要包括流量傳感器、傾角儀、油位傳感器、編碼器、振動傳感器、壓力傳感器、礦用攝像儀、溫濕度傳感器、瓦斯傳感器。提升綜采面采掘工作的安全性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)采煤機故障在線診斷、設(shè)備全生命周期管理，為全面高效完成安全生產(chǎn)目標奠定了基。

為了保證采煤設(shè)備的安全、穩(wěn)定及長周期運行，更加科學地進行設(shè)備檢修及維護，安爾法對煤礦關(guān)鍵設(shè)備加裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)的 24 小時不間斷采集，通過系統(tǒng)自動實時分析及遠程診斷專家輔助數(shù)據(jù)分析，實時掌握設(shè)備的實際狀態(tài)，通過完善的智能報警策略，第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，以更從容的準備備件、安排檢修計劃等，減少關(guān)鍵設(shè)備的非計劃停機時間，避免安全事故發(fā)生。同時通過加裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，所有的數(shù)據(jù)分析和診斷工作，交由專業(yè)系統(tǒng)以及遠程診斷專家承擔，確保報告的準確性和有效性。