彭 程

（山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司，山東肥城 271612）

0 引言

20世紀(jì)80年代，設(shè)備點(diǎn)檢制由工業(yè)先進(jìn)國(guó)家引入中國(guó)，得到廣泛應(yīng)用。最早實(shí)行點(diǎn)檢制度的鋼鐵企業(yè)是寶鋼，通過(guò)幾十年的點(diǎn)檢管理經(jīng)驗(yàn)積累，寶鋼已形成成熟的點(diǎn)檢制度及管理體系，體系中核心內(nèi)容已廣泛被國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)借鑒。

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，智能化概念逐漸滲透到各行各業(yè)。近年來(lái)智能化點(diǎn)檢技術(shù)在國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展如同雨后春筍，各類(lèi)新型智能化點(diǎn)檢技術(shù)衍生的產(chǎn)品（如在線監(jiān)測(cè)、手機(jī)點(diǎn)檢、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等）廣泛應(yīng)用在鋼鐵企業(yè)。目前，從事鋼鐵企業(yè)智能點(diǎn)檢的專(zhuān)業(yè)公司主要分為智能化點(diǎn)檢平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)和智能化點(diǎn)檢硬件產(chǎn)品技術(shù)研究?jī)深?lèi)。大部分鋼鐵企業(yè)目前的點(diǎn)檢系統(tǒng)只是應(yīng)用其中部分軟件和硬件產(chǎn)品，缺乏系統(tǒng)性的研究和規(guī)劃。

山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司在已應(yīng)用的智能點(diǎn)檢技術(shù)基礎(chǔ)上，從2017年開(kāi)始對(duì)國(guó)內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)和智能點(diǎn)檢專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行考察調(diào)研。結(jié)合多家單位的技術(shù)特長(zhǎng)，通過(guò)不斷研究和摸索，最終實(shí)現(xiàn)多種點(diǎn)檢數(shù)據(jù)在智能化點(diǎn)檢系統(tǒng)的集成，通過(guò)點(diǎn)檢大數(shù)據(jù)分析，全面掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

1 石橫特鋼集團(tuán)有限公司設(shè)備及點(diǎn)檢管理情況

石橫特鋼集團(tuán)有限公司是一家綜合性鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，主要生產(chǎn)車(chē)間有原料場(chǎng)、燒結(jié)車(chē)間、高爐、煉鋼車(chē)間、軋鋼車(chē)間、焦化車(chē)間、微粉車(chē)間和石灰車(chē)間等，配套水、電、煤氣、蒸汽、氧氣、壓縮空氣等能源供應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)的制氧車(chē)間、發(fā)電車(chē)間、供電車(chē)間等輔助車(chē)間，同時(shí)配套物流運(yùn)輸系統(tǒng)。

鋼鐵聯(lián)合企業(yè)下的車(chē)間設(shè)備類(lèi)型差異較大，專(zhuān)屬設(shè)備種類(lèi)繁多，不同單位的點(diǎn)檢體制各不相同。為確保點(diǎn)檢系統(tǒng)的統(tǒng)一性、規(guī)范性，在原寶鋼三級(jí)點(diǎn)檢管理制度的基礎(chǔ)上對(duì)點(diǎn)檢管理制度進(jìn)行改革優(yōu)化。明確各類(lèi)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)的來(lái)源和如何利用點(diǎn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備裂化分析的基本原則。對(duì)在線、離線等專(zhuān)業(yè)智能化點(diǎn)檢設(shè)備、儀器的數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行歸類(lèi)統(tǒng)一，同時(shí)融合人工點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，建成綜合性大數(shù)據(jù)智能化點(diǎn)檢系統(tǒng)。此外，公司的設(shè)備管理平臺(tái)為上海寶信公司開(kāi)發(fā)，點(diǎn)檢系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)的互通方式，為設(shè)備管理平臺(tái)的檢修、采購(gòu)、狀態(tài)管理等管理模塊提供基礎(chǔ)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)來(lái)源，進(jìn)一步豐富了設(shè)備管理平臺(tái)的管理內(nèi)容，提供了設(shè)備基礎(chǔ)狀態(tài)管理的依據(jù)。

2 智能化點(diǎn)檢系統(tǒng)的整體規(guī)劃

根據(jù)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)的來(lái)源，分為在線點(diǎn)檢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和人工點(diǎn)巡檢周期性數(shù)據(jù)兩大數(shù)據(jù)模塊。通過(guò)這兩大模塊實(shí)現(xiàn)各類(lèi)軟、硬件產(chǎn)品的融合，將企業(yè)所有設(shè)備的點(diǎn)檢數(shù)據(jù)及記錄信息均放置在點(diǎn)檢平臺(tái)中，完全取代傳統(tǒng)紙質(zhì)點(diǎn)檢記錄的方式，實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)智能化硬件產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成。將以前很多只能在現(xiàn)場(chǎng)主控室查看的設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸至點(diǎn)檢平臺(tái)，并在系統(tǒng)平臺(tái)上以設(shè)備樹(shù)結(jié)構(gòu)，清晰展現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，解決了企業(yè)內(nèi)各類(lèi)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)的孤島問(wèn)題。

（1）在線點(diǎn)檢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)PLC、DCS及各類(lèi)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取在線實(shí)時(shí)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)。從PLC、DCS中獲取溫度、壓力、流程等設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)；從在線監(jiān)測(cè)設(shè)備中獲取專(zhuān)業(yè)性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，例如，旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)、潤(rùn)滑油油質(zhì)監(jiān)測(cè)、配電柜觸點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫、電機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)、高壓設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)和水系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。通過(guò)自動(dòng)生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警及數(shù)據(jù)曲線，能夠及時(shí)掌握設(shè)備短期的瞬間裂化趨勢(shì)，及時(shí)采取相關(guān)措施，避免設(shè)備發(fā)生故障及設(shè)備關(guān)鍵部件的惡化。

（2）人工點(diǎn)巡檢周期性數(shù)據(jù)。通過(guò)手機(jī)點(diǎn)檢及專(zhuān)業(yè)離線檢測(cè)儀器獲取人工點(diǎn)巡檢數(shù)據(jù)。點(diǎn)巡檢人員通過(guò)智能手機(jī)上的APP，在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)掃描NFC芯片后填寫(xiě)點(diǎn)巡檢記錄，并將記錄信息上傳至點(diǎn)檢系統(tǒng)；通過(guò)專(zhuān)業(yè)離線檢測(cè)儀器獲取專(zhuān)業(yè)性檢測(cè)數(shù)據(jù)，例如，旋轉(zhuǎn)機(jī)械離線振動(dòng)檢測(cè)儀、潤(rùn)滑油液分析檢測(cè)儀等。通過(guò)系統(tǒng)對(duì)周期性數(shù)據(jù)曲線的自動(dòng)生成，并結(jié)合人工點(diǎn)檢的異常狀態(tài)，對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期的裂化趨勢(shì)進(jìn)行分析，指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員制定后續(xù)的維護(hù)及檢修計(jì)劃，確保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在一定檢修周期內(nèi)受控。

3 智能化點(diǎn)檢硬件產(chǎn)品與軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互

圖1 點(diǎn)檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互流程

（1）在線點(diǎn)檢數(shù)據(jù)。現(xiàn)場(chǎng)PLC、DCS及各類(lèi)在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢設(shè)備通過(guò)數(shù)采器、交換機(jī)，按照OPC調(diào)用方式將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給智能點(diǎn)檢平臺(tái)，并設(shè)置報(bào)警閾值。通過(guò)軟件平臺(tái)手機(jī)APP，將發(fā)現(xiàn)的實(shí)時(shí)報(bào)警信息推送給系統(tǒng)賬號(hào)下的相關(guān)人員，確保相關(guān)人員能夠及時(shí)獲取報(bào)警信息。

（2）人工點(diǎn)巡檢數(shù)據(jù)。智能手機(jī)及專(zhuān)業(yè)離線檢測(cè)儀器通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)、WiFi、USB等方式，將定時(shí)采集的數(shù)據(jù)及點(diǎn)檢記錄傳輸給智能點(diǎn)檢平臺(tái)，報(bào)警信息的推送方式同上。

（3）智能點(diǎn)檢平臺(tái)的數(shù)據(jù)還可和第三方軟件平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)傳輸，并可根據(jù)第三方平臺(tái)的需求選擇性傳輸數(shù)據(jù)。目前，給上海寶信開(kāi)發(fā)的設(shè)備管理平臺(tái)主要推送異常和報(bào)警數(shù)據(jù)信息，設(shè)備管理平臺(tái)接收到相關(guān)數(shù)據(jù)信息后通過(guò)人工干預(yù)的方式進(jìn)行后續(xù)的檢修、備件采購(gòu)、狀態(tài)管理等設(shè)備隱患消缺的閉環(huán)管理流程。點(diǎn)檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互流程見(jiàn)圖1。

4 智能化點(diǎn)檢平臺(tái)功能

（1）點(diǎn)檢數(shù)據(jù)整合、展示、統(tǒng)計(jì)功能。按照公司設(shè)備樹(shù)的架構(gòu)對(duì)各類(lèi)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，具備相關(guān)參數(shù)、實(shí)時(shí)及周期性數(shù)據(jù)展示（包括振動(dòng)數(shù)據(jù)各類(lèi)波形圖譜的展示）、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)曲線生成等功能，包括設(shè)備基礎(chǔ)信息及相關(guān)參數(shù)、測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備報(bào)警狀態(tài)記錄、設(shè)備歷史故障記錄、診斷報(bào)告等內(nèi)容。同時(shí)系統(tǒng)支持設(shè)備監(jiān)測(cè)點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)的修改和無(wú)限擴(kuò)展，將相關(guān)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容分類(lèi)型存放至設(shè)備樹(shù)下的具體設(shè)備中，便于快速查詢(xún)，修改完善，如圖2和圖3所示。

（2）數(shù)據(jù)報(bào)警功能。根據(jù)設(shè)備類(lèi)型，結(jié)合各類(lèi)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)制定不同的報(bào)警策略。可按照監(jiān)測(cè)值分為絕對(duì)值報(bào)警（標(biāo)準(zhǔn)閾值預(yù)警）和相對(duì)值報(bào)警（自適應(yīng)閾值預(yù)警），也可按照監(jiān)測(cè)對(duì)象分為設(shè)備級(jí)報(bào)警和部件級(jí)報(bào)警。報(bào)警信息和人員賬號(hào)、所屬單位關(guān)聯(lián)，確保每一條報(bào)警信息準(zhǔn)確推送至相關(guān)的崗位人員。

（3）旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障自診斷功能?；谀：收显\斷原理，使用當(dāng)前測(cè)量的故障信號(hào)、故障診斷規(guī)則庫(kù)（專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)）、大數(shù)據(jù)征兆事實(shí)庫(kù)、人工錄入故障特征進(jìn)行推理，得到可能的故障排序，出具可能的故障原因。例如，轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡故障、軸不對(duì)中故障、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、摩擦、齒輪嚙合不良等，滾動(dòng)軸承本體的內(nèi)圈、外圈、滾子、保持架，軸承安裝過(guò)松或過(guò)緊等故障，軸心與軸承座配合不良、滑動(dòng)軸承的油膜失穩(wěn)故障、轉(zhuǎn)子碰摩故障、齒輪故障等，并可出具自動(dòng)診斷報(bào)告，如圖4所示。

（4）手機(jī)APP功能。通過(guò)手機(jī)APP軟件可進(jìn)入系統(tǒng)平臺(tái)，瀏覽、查看采集的數(shù)據(jù)、曲線、報(bào)警信息等內(nèi)容，具備手機(jī)APP報(bào)警信息實(shí)時(shí)推送功能。根據(jù)賬號(hào)設(shè)定的設(shè)備范圍權(quán)限，對(duì)賬號(hào)設(shè)備范圍權(quán)限下的設(shè)備報(bào)警信息進(jìn)行推送。

圖2 巡檢數(shù)據(jù)

（5）點(diǎn)巡檢實(shí)績(jī)管理功能。具備分車(chē)間、分時(shí)間段對(duì)人工點(diǎn)巡檢漏檢情況統(tǒng)計(jì)分析功能。通過(guò)查詢(xún)點(diǎn)巡檢實(shí)績(jī)，可以清晰獲取點(diǎn)檢違規(guī)信息。同時(shí)對(duì)人工點(diǎn)巡檢的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由此初步判斷采集人員的點(diǎn)檢質(zhì)量，如圖5所示。

5 智能點(diǎn)檢平臺(tái)應(yīng)用情況

2019年7月，智能點(diǎn)檢平臺(tái)投入使用。通過(guò)不斷完善和優(yōu)化，目前系統(tǒng)已基本成熟，系統(tǒng)投運(yùn)后點(diǎn)檢管理工作出現(xiàn)本質(zhì)性的提升，主要表現(xiàn)在以下方面。

（1）通過(guò)報(bào)警信息的推送，設(shè)備管理人員能夠及時(shí)獲取點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)的異常和隱患信息，及時(shí)采取相關(guān)措施，減少設(shè)備故障的發(fā)生。特別是在線數(shù)據(jù)的報(bào)警，使得相關(guān)技術(shù)人員在趕赴設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)前已清楚了解設(shè)備存在的異常，減少現(xiàn)場(chǎng)詢(xún)問(wèn)操作人員相關(guān)信息的時(shí)間，可以高效處理設(shè)備隱患。

（2）通過(guò)各類(lèi)在線、離線專(zhuān)業(yè)設(shè)備及儀器采集的數(shù)據(jù)，對(duì)專(zhuān)業(yè)性檢測(cè)方法獲取的精密點(diǎn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備潛在隱患的預(yù)判，減少設(shè)備故障率。特別是旋轉(zhuǎn)機(jī)械自診斷功能，系統(tǒng)基于故障庫(kù)自動(dòng)分析判斷出具的故障排序，為后續(xù)的檢修處理方案提供了科學(xué)依據(jù)，減少了盲目排查花費(fèi)的大量檢修停機(jī)時(shí)間。

（3）通過(guò)對(duì)各類(lèi)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的曲線分析，改變了以往單一數(shù)據(jù)分析方式。通過(guò)多類(lèi)數(shù)據(jù)的綜合分析，全面掌握設(shè)備裂化傾向，提供預(yù)知性維修依據(jù)。

（4）通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行人工點(diǎn)巡檢，減少點(diǎn)巡檢人員紙制記錄的工作量。通過(guò)平臺(tái)監(jiān)督功能，提升人工點(diǎn)巡檢工作的規(guī)范性，基本杜絕了漏檢、虛假點(diǎn)檢等違規(guī)現(xiàn)象。

圖3 在線數(shù)據(jù)

圖4 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障自診斷功能模板

圖5 點(diǎn)巡檢實(shí)績(jī)管理

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立大數(shù)據(jù)智能點(diǎn)檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高點(diǎn)檢工作過(guò)程監(jiān)督力度，規(guī)范點(diǎn)檢工作過(guò)程管理流程。通過(guò)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析和借助各類(lèi)專(zhuān)業(yè)檢測(cè)技術(shù)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，開(kāi)展針對(duì)性的檢修消缺，使設(shè)備狀態(tài)受控，減少非計(jì)劃性故障停機(jī)時(shí)間。減少點(diǎn)檢人員工作量，提高工作效率。