李 犇，李 成，解英南

（中國石油遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

0 引言

廣泛應(yīng)用于石化工業(yè)的高速透平機(jī)械、大型泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、離心機(jī)等機(jī)泵設(shè)備與生產(chǎn)過程緊密相連，形成“人-機(jī)-過程-環(huán)境”大系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致重大事故，并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。隨著設(shè)備的自動(dòng)化、智能化程度提高，設(shè)備管理日趨精細(xì)，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不適合現(xiàn)代管理要求。遠(yuǎn)程診斷技術(shù)可以加強(qiáng)維修決策的科學(xué)性，提高設(shè)備管理信息化的水平，成為保障設(shè)備安全運(yùn)行，提高設(shè)備利用率，降低設(shè)備故障率及企業(yè)運(yùn)營成本，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、管理受控的必要手段。

1 國內(nèi)煉化企業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來國內(nèi)煉化企業(yè)應(yīng)用了許多信息化軟件，如ERP、EAM、MES、LIMS、GIS、PMIS、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、機(jī)泵巡檢系統(tǒng)、腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)存在二次開發(fā)難度大，靈活性、適用性差等缺陷，系統(tǒng)缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，形成一個(gè)個(gè)功能單一的信息孤島，無法實(shí)現(xiàn)信息共享。因此迫切需要開發(fā)以設(shè)備遠(yuǎn)程診斷網(wǎng)為代表的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)平臺(tái)，來整合ERP、EAM、GIS、振動(dòng)及腐蝕等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以滿足企業(yè)的安全與維修需要。

石化生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦發(fā)生災(zāi)害，畢然危及人身和設(shè)備，直接經(jīng)濟(jì)損失較大，引發(fā)停產(chǎn)造成的間接損失更是驚人。企業(yè)對(duì)設(shè)備安全保障技術(shù)的需求十分強(qiáng)烈，因此建立一個(gè)旨在解決企業(yè)信息孤島問題的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)平臺(tái)十分必要。可通過企業(yè)服務(wù)總線ESB 將ERP、MES、EAM、GIS、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)整合，結(jié)合移動(dòng)設(shè)備管理和工藝管理等手段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合化的分析處理和多參數(shù)融合的精確診斷，并將診斷信息傳送給相關(guān)企業(yè)的設(shè)備信息化系統(tǒng)，自動(dòng)生成工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜設(shè)備的智能維修。

2 基于SOA 架構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)應(yīng)用情況

某企業(yè)近幾年應(yīng)用基于SOA 架構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)（以下稱SOA 系統(tǒng)）后，能夠系統(tǒng)研究該企業(yè)關(guān)鍵機(jī)組的故障原因，首次構(gòu)建了基于SOA 架構(gòu)的技術(shù)裝備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵機(jī)組的原位與在線檢測(cè)、故障診斷的有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)新了關(guān)鍵機(jī)組維修檢測(cè)手段，提高了關(guān)鍵機(jī)組保障能力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。SOA 系統(tǒng)已為該公司開展了200 余項(xiàng)遠(yuǎn)程診斷及現(xiàn)場(chǎng)診斷，取得重大經(jīng)濟(jì)效益，減少了設(shè)備故障及停機(jī)所造成的維修及生產(chǎn)損失。

同時(shí)利用關(guān)鍵機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、MES/DCS 生產(chǎn)工藝量等數(shù)據(jù)，搭建了中國石油煉化企業(yè)關(guān)鍵機(jī)組的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)平臺(tái)，完成百余項(xiàng)關(guān)鍵機(jī)組典型故障案例的知識(shí)庫建立。利用數(shù)據(jù)挖掘和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)了基于趨勢(shì)預(yù)測(cè)的智能診斷工具箱，建立了涵蓋FFT、小波分析、相關(guān)分析、全息譜等專業(yè)分析工具的中國石油煉油與化工分公司統(tǒng)一的振動(dòng)數(shù)據(jù)專業(yè)分析軟件包，提供各種輔助診斷工具和靈敏監(jiān)測(cè)，以及快、緩變報(bào)警等報(bào)警功能。

3 SOA 系統(tǒng)應(yīng)用案例

該企業(yè)的一部催化主風(fēng)機(jī)（機(jī)組概貌如圖1 所示）的VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)振值于2019 年5 月29 日20:19 開始出現(xiàn)下降，尤其VT-71012X 測(cè)點(diǎn)振值下降明顯。從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上看，從20:19:44 的59.6 μm 降至20:24:09 的41.6 μm，經(jīng)過4 min 降了18 μm（VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)振動(dòng)趨勢(shì)如圖2 所示）。測(cè)點(diǎn)間隙電壓均在線性范圍之內(nèi)，表明儀表探頭及線路無問題，信號(hào)真實(shí)，但VT-71011X 測(cè)點(diǎn)振值不到1 μm，表明該測(cè)點(diǎn)探頭已損壞或未接信號(hào)。從煙機(jī)軸位移趨勢(shì)看，整個(gè)過程未見明顯變化，趨勢(shì)較穩(wěn)定；從軸瓦溫度趨勢(shì)看，振動(dòng)變化前后煙機(jī)各軸瓦溫度趨勢(shì)較穩(wěn)定，幅值在72 ℃以下，軸瓦溫度狀態(tài)良好，沒有隨振動(dòng)變化而變化。

圖1 催化主風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

圖2 VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)近1 周振動(dòng)趨勢(shì)

某日，VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)振值開始出現(xiàn)波動(dòng)并上漲，但VT-71011Y 振值一直較為平穩(wěn)，未與VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)振值同時(shí)波動(dòng)。VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)在振值下降前后及過程中，該測(cè)點(diǎn)軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向變化無規(guī)律，軌跡雜亂，該測(cè)點(diǎn)頻率成分以工頻為主（VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)頻譜如圖3 所示），伴有明顯的倍頻成分，波動(dòng)時(shí)以工頻波動(dòng)為主。通過在線系統(tǒng)的相關(guān)圖譜以及現(xiàn)場(chǎng)了解的實(shí)際情況，分析認(rèn)為引起煙機(jī)VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)振值出現(xiàn)波動(dòng)的原因可能為：煙機(jī)軸瓦存在輕微碰磨。其后的檢維修證實(shí)此分析是準(zhǔn)確的（如圖4 所示）。

圖3 VT-71012X/Y 測(cè)點(diǎn)頻譜

圖4 現(xiàn)場(chǎng)檢維修時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組故障

3 結(jié)論

面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）是一種不局限于任何特定技術(shù)或廠商的架構(gòu)方法，屏蔽了不同平臺(tái)、編程語言、操作系統(tǒng)和硬件架構(gòu)之間的差異，將企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的分散功能組合成可互操作的、基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)，使其能被重組和重用，從而快速滿足業(yè)務(wù)需求?；赟OA 的系統(tǒng)架構(gòu)及系統(tǒng)集成模型設(shè)計(jì)與開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、GIS、風(fēng)險(xiǎn)分析、診斷分析、工作流事物管理等系統(tǒng)功能的互聯(lián)互通，最終形成開放式體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行故障，提高預(yù)知維修準(zhǔn)確率，降低運(yùn)行成本，同時(shí)能夠保障機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，避免重大安全事故的發(fā)生。