汪 莉

（馬鋼電氣修造有限公司，安徽馬鞍山243000）

在線傳感器網(wǎng)絡智能預知維修診斷技術(shù)在空壓機組上的運用

汪 莉

（馬鋼電氣修造有限公司，安徽馬鞍山243000）

為解決企業(yè)傳統(tǒng)設備管理中離線點巡檢存在的問題，結(jié)合在線傳感器網(wǎng)絡的優(yōu)點，以空壓機組為實例，提出了一種在線智能預知維修診斷控制策略，進一步做好企業(yè)設備的運行管理工作。

在線傳感器網(wǎng)絡；空壓機；預知；維修診斷

1 背景介紹

1.1 設備診斷技術(shù)與在線傳感器網(wǎng)絡

設備故障診斷技術(shù)20世紀70年代初形成于英國，由于其實用性及為社會和企業(yè)帶來的效℃，因而日℃受到企業(yè)和政府主管部門的重視。尤其是計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，它已經(jīng)逐步形成了一門較為完整的新興邊緣綜合工程學科。

在線傳感器網(wǎng)絡是當今國內(nèi)外備受關(guān)注的、由多門學科交叉的新型前沿研究領(lǐng)域。在線傳感器網(wǎng)絡的基本功能是收集并傳輸大量傳感器節(jié)點所在監(jiān)測區(qū)域的各種信息。在線的主要優(yōu)勢：（1）采集密度大且數(shù)據(jù)具有實時性；（2）檢修維護方便：拆卸簡單。

在大型復雜機械設備上，可以通過組建在線傳感器網(wǎng)絡來構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，利用監(jiān)控系統(tǒng)可以降低設備檢維修成本，縮短設備停機時間，提高效率。離線點巡檢與在線監(jiān)測應用對比見表1。

表1 離線點巡檢與在線監(jiān)測應用對比分析

1.2重要機組在線狀態(tài)監(jiān)測方案

1.2.1 測點配置

在線監(jiān)測測點部位的選擇和測點采集參數(shù)的設置對在線監(jiān)測的效果至關(guān)重要，需要對設備結(jié)構(gòu)和振動信號有深入的了解，方案的選擇要根據(jù)具體的設備決定。

1.2.2 傳感器的安裝

根據(jù)在線監(jiān)測器工作特性，一般選擇離振源最近的位置（如軸承座）進行安裝。一般分為2種：

（1）直接在設備本體監(jiān)測部位打孔攻絲，將傳感器通過連接螺栓安裝在監(jiān)測部位。

（2）傳感器先安裝在專門制作的通透或粘塊上，將通透或粘塊粘接在監(jiān)測部位。

傳感器安裝如圖1所示。

圖1 在線傳感器安裝圖

2 案例分析

2.1 機組基本情況

該空壓機組自2012年9月1日運行以來，機組振動速度幅值、加速度幅值持續(xù)上升，有劣化傾向。

機組剛性安裝，壓縮機和電機安裝在一個整體鋼結(jié)構(gòu)框架上，壓縮機通過膜片聯(lián)軸器和電機連接。各個轉(zhuǎn)子支撐為滑動軸承，為壓力循環(huán)潤滑方式。

2.2 趨勢分析

趨勢顯示所有測點的速度幅值都存在寬帶震蕩上升趨勢，尤其壓縮機和電機上升幅度超過150%。

圖2 空壓機和電機診斷趨勢圖

2.3 頻譜波形分析

從2012年9月2日的0.57 mm/s上升到2013年3月的2.55 mm/s寬帶震蕩，上升主要特征頻率為轉(zhuǎn)頻，時域波形變化為簡單的正弦波。

所有測點頻譜特征轉(zhuǎn)頻為主是共性，電機側(cè)測點有較高的奇數(shù)倍頻振動，波形有顯著的“截頭”。

頻率趨勢顯示三級葉片均良好，震蕩和負荷關(guān)聯(lián)。

圖3 空壓機4V、6A頻譜

圖4 電機2V頻譜和時域

2.4 診斷結(jié)論

（1）電機轉(zhuǎn)子失衡，振動較大引起了軸瓦局部輕微摩擦。

（2）基礎下沉導致的剛度下降引起機組整體性振動增加，也導致了機組對中存在顯著、均勻持續(xù)的劣化。

2.5 檢修處理

機組檢修前，進行對中測量，做好記錄，檢查整體鋼結(jié)構(gòu)和混凝土基礎的接觸和緊力情況，緊固后再次進行對中測量，與上次對中記錄比較，根據(jù)差異大小決定是否進行基礎的處理。

（1）電機轉(zhuǎn)子清灰后進行動平衡。

（2）現(xiàn)場安裝，軸瓦輕微修研，進行機組對中。

2.6 檢修后

經(jīng)檢修后機組運行正常，檢修前后測得的振動值見表2。

3 結(jié)論

設備在線狀態(tài)監(jiān)測的成功應用說明該系統(tǒng)是一套可以解決機組監(jiān)測的系統(tǒng)，其最大優(yōu)勢是整體方案，即采用在線傳感器實時、連續(xù)遠程監(jiān)測技術(shù)同科學有效專業(yè)管理相結(jié)合，不僅可以幫助企業(yè)降低故障率、減少非計劃檢修停機時間，同時帶領(lǐng)企業(yè)進入預知維修時代，獲得滿意的監(jiān)測控制效果，因此值得廣泛推廣。

表2 檢修前后數(shù)據(jù)對比表mm/s

[1]夏虹，劉永闊.設備故障診斷技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2009.

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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年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學自動化專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事設備管理工作。