煤礦設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 段瑞威

煤礦設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 段瑞威

本文就現(xiàn)有礦井設(shè)備點(diǎn)巡檢管理過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出礦井設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)信息化管理系統(tǒng)及配套設(shè)備點(diǎn)巡檢設(shè)備，有效規(guī)避設(shè)備點(diǎn)巡檢過(guò)程的粗獷管理，人員漏檢遲檢等系列問(wèn)題。系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了礦井設(shè)備故障發(fā)生概率，為礦井有序生產(chǎn)提供有效保障，提升了礦山生產(chǎn)安全。

資產(chǎn)管理；設(shè)備點(diǎn)巡檢；閉環(huán)管理；有序生產(chǎn)

引言

作為綜合機(jī)械化開采的現(xiàn)代化礦井，設(shè)備的選項(xiàng)及應(yīng)用對(duì)于礦井的生產(chǎn)起到至關(guān)主要的作用，設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、安全性為礦井有序安全生產(chǎn)提供保障，因此需要專業(yè)人員定期定時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢點(diǎn)巡檢，以保證設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。然而在礦山設(shè)備點(diǎn)巡檢管理過(guò)程中，缺少有效的巡檢過(guò)程管理手段，出現(xiàn)人員缺崗、漏檢、空檢等現(xiàn)象以及檢修、潤(rùn)滑等不到位，造成設(shè)備穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)下降，往往造成重大的設(shè)備故障、生產(chǎn)事故甚至人身傷亡事故。主要表現(xiàn)在：

（1）設(shè)備管理理念落后

煤炭行業(yè)依舊采用傳統(tǒng)的望聽手段進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)量化的監(jiān)測(cè)手段。設(shè)備管理理念落后，設(shè)備管理遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于現(xiàn)代化礦井建設(shè)要求。日常設(shè)備管理基礎(chǔ)弱化，標(biāo)準(zhǔn)制定多，設(shè)備檢查難以落實(shí)。

（2）設(shè)備管理數(shù)據(jù)分散，深度缺失

設(shè)備管理基礎(chǔ)嚴(yán)重缺失，日常過(guò)程管理數(shù)據(jù)記錄缺失，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)分析不足，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不全不準(zhǔn)，設(shè)備管理精細(xì)化管理活動(dòng)難以實(shí)施。

（3）設(shè)備管理人員技能水平低，且存在較多的漏檢、空檢現(xiàn)象

點(diǎn)巡檢員、檢修人員技能水平、綜合素質(zhì)普遍跟不上公司發(fā)展的需要，設(shè)備維檢備件管理仍需加強(qiáng)，設(shè)備資料圖紙欠缺。點(diǎn)巡檢人員存在較多的漏檢、空檢現(xiàn)象。

（4）設(shè)備日常運(yùn)維難以精細(xì)化管理要求

設(shè)備日常運(yùn)維采用傳統(tǒng)的定時(shí)檢修，檢修準(zhǔn)確率低，計(jì)劃管理缺少可參考性，檢修技術(shù)方案無(wú)法有效保障日常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出礦井設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過(guò)信息化手段輔助日常的設(shè)備點(diǎn)巡檢管理，有效改變?cè)O(shè)備點(diǎn)巡檢過(guò)程的粗獷管理，人員漏檢遲檢等系列問(wèn)題。系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了礦井設(shè)備故障發(fā)生概率。

1.系統(tǒng)定位

煤礦設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)針對(duì)煤炭行業(yè)設(shè)備點(diǎn)巡檢管理存在問(wèn)題，結(jié)合其他行業(yè)設(shè)備點(diǎn)巡檢管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提出適合于煤礦設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)信息化管理手段，采用點(diǎn)巡檢定修制方式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定人、定點(diǎn)、定量、定標(biāo)準(zhǔn)、定周期的點(diǎn)巡檢管理，并有效記錄巡檢過(guò)程的信息，通過(guò)信息化平臺(tái)，管理人員隨時(shí)掌握設(shè)備的“健康”及生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行控制狀況、設(shè)備全過(guò)程履歷、巡檢人員到崗巡檢情況，根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，制定可靠科學(xué)的設(shè)備檢修計(jì)劃，有效支撐起煤礦企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析功能。

2.總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要基于地面設(shè)備基礎(chǔ)信息管理結(jié)合煤礦設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)日常點(diǎn)巡檢管理，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端及手持終端完成日常業(yè)務(wù)操作。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

（1）煤礦設(shè)備信息管理人員通過(guò)計(jì)算終端完成對(duì)設(shè)備臺(tái)賬基礎(chǔ)信息的管理，包括設(shè)備采購(gòu)申請(qǐng)、設(shè)備領(lǐng)用、設(shè)備使用登記、臺(tái)賬管理、設(shè)備巡檢項(xiàng)的定義、巡檢路線設(shè)置、巡檢任務(wù)設(shè)置等，構(gòu)成設(shè)備檢查庫(kù)；

（2）設(shè)備點(diǎn)巡檢人員巡檢之前，通過(guò)設(shè)備點(diǎn)檢儀刷取個(gè)人身份卡，獲取本次任務(wù)涉及井上、井下涉及綜采隊(duì)、綜掘隊(duì)、運(yùn)輸隊(duì)、機(jī)電隊(duì)等專業(yè)的所管轄的設(shè)備、巡檢計(jì)劃、巡檢路線實(shí)行點(diǎn)巡檢管理；

（3）點(diǎn)巡檢人員按要求將手持的點(diǎn)巡檢儀與安置在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)點(diǎn)近距離非接觸后，該位置相應(yīng)的若干作業(yè)指令就逐條顯示在點(diǎn)巡檢儀上，指導(dǎo)各相關(guān)崗位人員完成點(diǎn)巡檢工作；同時(shí)，采集的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)信息以數(shù)字形式被記錄在點(diǎn)巡檢儀中；

（4）通過(guò)地址卡與設(shè)備銘牌定位完成定期的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維盤；

（5）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件滿足時(shí)，手持儀自動(dòng)上傳給服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，包括設(shè)備到檢率、漏檢率分析，設(shè)備狀態(tài)分析及預(yù)測(cè)性維檢。

圖1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖

3.主要功能實(shí)現(xiàn)

（1）設(shè)備臺(tái)賬管理

設(shè)備臺(tái)賬管理主要通過(guò)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)，構(gòu)架設(shè)備管理基礎(chǔ)信息庫(kù)，包括設(shè)備分類、設(shè)備檔案、設(shè)備單一設(shè)備登記、設(shè)備與備件的關(guān)聯(lián)關(guān)系、設(shè)備使用記錄、設(shè)備檢修計(jì)劃、檢修過(guò)程、設(shè)備報(bào)廢等，從設(shè)計(jì)、購(gòu)置、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維修、更新到報(bào)廢的設(shè)備全生命過(guò)程管理。包括：

a)登記、維護(hù)、構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備靜態(tài)信息，如設(shè)備銘版標(biāo)志、分類、參數(shù)、結(jié)構(gòu)層次，以及技術(shù)文檔、檢修文檔、服務(wù)合同等；

b)跟蹤設(shè)備的變動(dòng)信息，如地理位置變動(dòng)、功能位置變動(dòng)或父子設(shè)備結(jié)構(gòu)變化等；

c)跟蹤設(shè)備的運(yùn)行歷史和檢修歷史等動(dòng)態(tài)信息，如設(shè)備故障記錄、缺陷記錄、檢修記錄、運(yùn)行狀態(tài)等。

d)跟蹤設(shè)備相關(guān)的備件種類和庫(kù)存情況；e)統(tǒng)計(jì)分析設(shè)備重要性能指標(biāo)和運(yùn)行維護(hù)成本；

f)建立結(jié)構(gòu)化的設(shè)備故障代碼體系（問(wèn)題碼、故障碼、原因碼和行動(dòng)碼），進(jìn)行故障分析，統(tǒng)計(jì)計(jì)算平均故障時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間等相關(guān)指標(biāo)。

（2）點(diǎn)巡檢管理

采用點(diǎn)巡檢定修制方式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定人、定點(diǎn)、定量、定標(biāo)準(zhǔn)、定周期的點(diǎn)巡檢管理，通過(guò)點(diǎn)巡檢裝置，實(shí)現(xiàn)人為現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)的記錄，通過(guò)礦井井下或地面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)上傳到設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)綜合判別，隨時(shí)掌握設(shè)備的“健康”及生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行控制狀況。主要功能包括：

a)構(gòu)建包括巡檢崗位及人員定義、區(qū)域與地點(diǎn)管理、巡檢項(xiàng)（所屬設(shè)備、巡檢部位、巡檢周期、標(biāo)準(zhǔn)及巡檢方法（抄表類、測(cè)量類、標(biāo)準(zhǔn)觀察類、非標(biāo)準(zhǔn)觀察等））的定義、巡檢路線設(shè)置、巡檢任務(wù)設(shè)置、巡檢計(jì)劃設(shè)置等設(shè)備點(diǎn)巡檢基礎(chǔ)信息庫(kù)，點(diǎn)巡檢標(biāo)準(zhǔn)信息庫(kù)、設(shè)備點(diǎn)巡檢歷史信息庫(kù)，并充分預(yù)留與其他生產(chǎn)管理系統(tǒng)的接口。

b)點(diǎn)巡檢人員下井前，通過(guò)設(shè)備巡檢儀刷取人員身份卡，領(lǐng)取本次設(shè)備巡檢任務(wù)，包括巡檢路線（經(jīng)過(guò)的區(qū)域地點(diǎn)）、需要巡檢設(shè)備、部分前班次需要整改確認(rèn)的問(wèn)題、其他臨時(shí)任務(wù)。

c)人員到達(dá)某區(qū)域地點(diǎn)后，刷取安裝在本地點(diǎn)的地址牌，本地點(diǎn)需要完成的工作事宜，系統(tǒng)通過(guò)菜單式設(shè)備巡檢，完成巡檢設(shè)備狀態(tài)或運(yùn)行參數(shù)的記錄，數(shù)據(jù)時(shí)刻。

d)系統(tǒng)有參數(shù)異常報(bào)警或提示, 對(duì)發(fā)生異常的設(shè)備采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理（包括轉(zhuǎn)發(fā)缺陷處理，重點(diǎn)點(diǎn)巡檢，暫不處理等），可將點(diǎn)巡檢發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)或缺陷轉(zhuǎn)發(fā)到缺陷處理或轉(zhuǎn)發(fā)到企業(yè)EAM系統(tǒng)并觸發(fā)缺陷工單，同時(shí)可通過(guò)短信平臺(tái)即時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的設(shè)備管理人員。

e)點(diǎn)巡檢結(jié)束后，數(shù)據(jù)在便攜點(diǎn)巡檢儀中暫存，當(dāng)井下或地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)，便攜記錄設(shè)備與主機(jī)方便連接，完成巡檢數(shù)據(jù)的上傳、記錄。

f)設(shè)備管理人員通過(guò)計(jì)算機(jī)終端、移動(dòng)終端查詢每班次某人員巡檢過(guò)程，統(tǒng)計(jì)班次人員的到檢率、漏檢率、平均工作強(qiáng)度，設(shè)備異常/缺陷查詢等功能，結(jié)合設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)備巡檢參數(shù)數(shù)值，完成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)如溫度、位移、速度、加速度、轉(zhuǎn)速等的圖表或趨勢(shì)圖的繪制。

（3）數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用分析

構(gòu)建動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的核心指標(biāo)收集考核體系，綜合設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人員點(diǎn)巡檢數(shù)據(jù)、設(shè)備使用記錄、檢修記錄、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成設(shè)備運(yùn)行相關(guān)指標(biāo)，作為設(shè)備管理過(guò)程持續(xù)改善、管理決策的依據(jù)。包括：

a)與SIS、在線監(jiān)控等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的功能，通過(guò)OPC、文本、DDE等方式實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性判別；

b)針對(duì)設(shè)備累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間結(jié)合巡檢人員、在線運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，根據(jù)點(diǎn)巡檢周期和人為設(shè)定的規(guī)則，自動(dòng)生成設(shè)備預(yù)知性檢修及定修計(jì)劃，并通過(guò)企業(yè)EAM系統(tǒng)管理相關(guān)配件庫(kù)存及采購(gòu)計(jì)劃；

c)根據(jù)點(diǎn)巡檢記錄情況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備點(diǎn)巡檢人員績(jī)效考核；

d)通過(guò)對(duì)歷史值的圖像化展示直觀的表現(xiàn)出設(shè)備的歷史狀，并對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)和歷史記錄進(jìn)行分析、比較、判定，以確定設(shè)備的技術(shù)狀況和劣化程度的檢修方法；

e)根據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)信息有效地判定設(shè)備的狀態(tài)，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，對(duì)設(shè)備有重點(diǎn)、有目的采取應(yīng)對(duì)措施，從而使得實(shí)現(xiàn)設(shè)備的效率最大化和成本最小化。

4.關(guān)鍵技術(shù)

（1）動(dòng)態(tài)巡檢路線的編排技術(shù)

煤礦井下是一個(gè)動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)過(guò)程，設(shè)備巡檢工作是全覆蓋動(dòng)態(tài)的管理工作，因此路線管理是點(diǎn)巡檢管理工作重點(diǎn)，加以輪次配置、啟停狀態(tài)、地址卡位置、周期配置、人員配置、點(diǎn)巡檢儀配置、結(jié)果選項(xiàng)以及特巡條件配置等，結(jié)合“定期試驗(yàn)”，“排班倒班”模塊，生成巡檢倒班表，動(dòng)態(tài)巡檢路線的編排點(diǎn)減少了日常排版工作量，提升巡檢計(jì)劃執(zhí)行的可行性及標(biāo)準(zhǔn)化，使設(shè)備巡檢工作目標(biāo)明確，合理，效率高。

（2）設(shè)備故障診斷體系的構(gòu)建

按照企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)將設(shè)備進(jìn)行分類分類，針對(duì)每一類設(shè)備容易發(fā)生或者發(fā)生過(guò)的故障進(jìn)行詳細(xì)分析總結(jié)，并按照故障現(xiàn)象—故障模式—故障原因—處理措施的層次結(jié)構(gòu)把故障診斷以及處理知識(shí)整合成有機(jī)的整體形成故障體系樹，方便對(duì)設(shè)備的健康狀況進(jìn)行摸底和排查，并對(duì)設(shè)備建立合理的預(yù)防性維護(hù)措施或者標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)計(jì)劃。通過(guò)設(shè)備點(diǎn)巡檢實(shí)際工作不斷積累與調(diào)整，從而建立完整的故障知識(shí)庫(kù)，用于日常設(shè)備管理故障快速定位及故障處理。

5.效益分析

礦井設(shè)備點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)通過(guò)信息化管理系統(tǒng)、配套設(shè)備點(diǎn)巡檢裝置，全方位完成日常設(shè)備管理、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備點(diǎn)巡檢過(guò)程管理，并有效結(jié)合設(shè)備故障診斷支持庫(kù)、設(shè)備檢修決策，提升了設(shè)備日常管理的精細(xì)化，有效規(guī)避設(shè)備點(diǎn)巡檢人員漏檢、遲檢等系列問(wèn)題。系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了礦井設(shè)備故障發(fā)生概率，為礦井有序生產(chǎn)提供有效保障，提升了礦山生產(chǎn)安全。

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段瑞威（1981－），男，江蘇常州人，工程師，現(xiàn)從事行業(yè)信息化項(xiàng)目管理及推廣工作。