特約撰稿人：朗坤智慧科技股份有限公司汪江

設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與智能維護(hù)勢在必行

特約撰稿人：朗坤智慧科技股份有限公司汪江

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速持續(xù)放緩，國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷深入，非化石能源快速增長，火電機(jī)組市場份額逐漸下降，中電聯(lián)發(fā)布的《2016-2017年度全國電力供需形勢分析預(yù)測報(bào)告》預(yù)測2017年全年新增裝機(jī)略超1億千瓦，年底發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到17.5億千瓦左右，其中非化石能源發(fā)電裝機(jī)比重進(jìn)一步提高至38%左右。此外電力用煤價(jià)格的回升，機(jī)組全年有效利用小時(shí)數(shù)的下降，這些都將進(jìn)一步擠壓火電企業(yè)的利潤空間，當(dāng)前形勢下火電企業(yè)研究如何提高設(shè)備管理水平、降低企業(yè)運(yùn)行維護(hù)成本、提高設(shè)備運(yùn)行效率、增強(qiáng)市場競爭力，將是一項(xiàng)長期面臨的重要任務(wù)。設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與智能維護(hù)一體化平臺(tái)是解決上述問題的一個(gè)有效手段。

遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與智能維護(hù)一體化平臺(tái)：企業(yè)“降本增效”好幫手

遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與智能維護(hù)一體化平臺(tái)是在設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)信息化、資產(chǎn)管理及維修決策系統(tǒng)，形成的一套互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與智能維護(hù)運(yùn)維一體化平臺(tái)的新模式。運(yùn)用傳感器、信號采集、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘、故障診斷以及人工智能技術(shù)，在電力企業(yè)內(nèi)部關(guān)鍵設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測點(diǎn)，通過DCS、PLC、TDM等實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、振動(dòng)、噪聲、油液等反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)處理存儲(chǔ)在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)部的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中，企業(yè)內(nèi)部專業(yè)技術(shù)人員可以通過局域網(wǎng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和分析，同時(shí)在企業(yè)集團(tuán)總部或者技術(shù)力量較強(qiáng)的科研院所（如省級電力科學(xué)研究院、集團(tuán)電力研究院、制造廠等）建立遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，為企業(yè)提供遠(yuǎn)距離技術(shù)支持，開展遠(yuǎn)程分析診斷服務(wù)。對存儲(chǔ)的海量設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘及機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，生成故障診斷規(guī)則，保存在設(shè)備故障診斷知識(shí)庫中，結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)、維修歷史、同類型設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行綜合評價(jià)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備壽命預(yù)測、故障早期預(yù)警，合理安排維修時(shí)間并提供維修建議。

火電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與智慧維護(hù)平臺(tái)

一體化平臺(tái)整合了電廠運(yùn)營方、設(shè)備廠家、設(shè)備管理專家、平臺(tái)運(yùn)維方等全社會(huì)資源，統(tǒng)籌兼顧設(shè)備全壽期管理的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，依托“大數(shù)據(jù)”技術(shù)能力，憑借“互聯(lián)網(wǎng)+”的技術(shù)優(yōu)勢，基于對大型重要設(shè)備各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集、整理的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用專家智慧，形成設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障早期預(yù)警和決策分析,提高了現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行安全性與可靠性，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“降本增效”。

遠(yuǎn)程監(jiān)測分析界面

設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：一體化平臺(tái)的主體

設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)是一體化平臺(tái)的主要組成部分，火電機(jī)組按照設(shè)備和功能劃分，在系統(tǒng)層上包括汽輪機(jī)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、化學(xué)水系統(tǒng)、電器系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)分別對應(yīng)一套遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷系統(tǒng)。就汽輪機(jī)系統(tǒng)而言，又可以劃分主蒸汽系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)、通流部分、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、凝給水系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等，文章僅就汽輪機(jī)系統(tǒng)介紹一下振動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷子系統(tǒng)。

系統(tǒng)首先通過現(xiàn)場固定安裝的在線采集裝置，如TDM設(shè)備，或者通過離線設(shè)備采集，如多通道振動(dòng)信號分析儀或者手持式點(diǎn)檢儀等，采集電廠汽輪發(fā)電機(jī)組及引、送風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵輔機(jī)運(yùn)行中的振動(dòng)信號。對振動(dòng)信號應(yīng)用計(jì)算階比跟蹤等數(shù)字信號處理技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反映設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)以及與故障特征相關(guān)的各種特征量參數(shù)及動(dòng)態(tài)波形和頻譜數(shù)據(jù)，保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫或者遠(yuǎn)程監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫中，采用專業(yè)的分析圖譜進(jìn)行展示，供技術(shù)人員進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備振動(dòng)數(shù)據(jù)的本地和遠(yuǎn)程監(jiān)測及故障診斷。

為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測功能，系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，基于HTTP通信協(xié)議，按照J(rèn)avaMVC模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，Web客戶端使用嵌入JavaApplet的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)。服務(wù)器端一方面需要接收信號采集器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，另一方面要響應(yīng)Web客戶端的數(shù)據(jù)請求，采用JavaServlet技術(shù)，使用多線程方式滿足了多個(gè)客戶端連接和數(shù)據(jù)通信要求。振動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷模塊使用統(tǒng)一模式，實(shí)現(xiàn)了在電廠現(xiàn)場、分公司、集團(tuán)、遠(yuǎn)程監(jiān)測中心分別部署，提供了啟停機(jī)分析、振動(dòng)波形分析、軸心軌跡、階比譜、包絡(luò)解調(diào)、倒頻譜、振動(dòng)與過程量參數(shù)相關(guān)性等多種分析方法，近20種專業(yè)分析圖譜，實(shí)現(xiàn)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組及引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與診斷。

系統(tǒng)有一個(gè)故障診斷知識(shí)庫，能夠根據(jù)監(jiān)測機(jī)組振動(dòng)信號特征，結(jié)合過程量數(shù)據(jù)趨勢相關(guān)性分析，實(shí)現(xiàn)對汽輪發(fā)電機(jī)組常見故障的分析和診斷，如轉(zhuǎn)子不平衡、汽流激振、油膜振蕩、動(dòng)靜部件摩擦等。動(dòng)平衡計(jì)算模塊可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組各轉(zhuǎn)子不平衡加重計(jì)算，加重過程數(shù)據(jù)及不同轉(zhuǎn)子影響系數(shù)等特征信息被保存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，便于對各種類型機(jī)組加重情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

系統(tǒng)也是一個(gè)信息化的管理平臺(tái)，可以協(xié)助集團(tuán)對下屬電廠的設(shè)備和資產(chǎn)情況進(jìn)行分析，對設(shè)備故障種類、故障發(fā)生率、故障發(fā)生原因、易失效部件生產(chǎn)廠商信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為集團(tuán)設(shè)備采購選型、備件管理、生產(chǎn)計(jì)劃和維修計(jì)劃安排提供參考。

打破地域限制：信息共享價(jià)值大

通過設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與智能維護(hù)一體化平臺(tái)，企業(yè)、集團(tuán)公司、制造廠、高校、電力研究院所之間建立了一個(gè)信息溝通和交流的平臺(tái)，可以充分利用各自的人才、技術(shù)資源，實(shí)現(xiàn)信息共享。集團(tuán)公司做到實(shí)時(shí)掌握下屬基層企業(yè)設(shè)備運(yùn)行的真實(shí)情況，實(shí)現(xiàn)對基層企業(yè)的生產(chǎn)、安全、技術(shù)監(jiān)督的精細(xì)化管理，保障設(shè)備運(yùn)行安全，統(tǒng)籌安排設(shè)備維修計(jì)劃，優(yōu)化企業(yè)維修資源，提高資產(chǎn)可利用率，降低集團(tuán)級別備品備件庫存率，降低企業(yè)運(yùn)行維護(hù)成本。

高校、電力研究院所、制造廠借助遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)，可以協(xié)助企業(yè)解決生產(chǎn)中遇到的技術(shù)難題，幫助企業(yè)制定維修策略，指導(dǎo)企業(yè)開展檢修維護(hù)工作。另一方面，設(shè)備長期運(yùn)行中積累了海量歷史數(shù)據(jù)，對制造廠了解自己設(shè)備的設(shè)計(jì)水平，改進(jìn)產(chǎn)品性能，優(yōu)化設(shè)計(jì)及提高加工制造工藝等等都具有非常大的價(jià)值。

設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與智能維護(hù)一體化平臺(tái)打破了地域上的限制，使得電廠、制造廠、科研機(jī)構(gòu)能夠信息共享，行業(yè)領(lǐng)域技術(shù)專家在千里之外就能全面了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的早期識(shí)別和診斷，降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)“降本增效”。