基于預(yù)測(cè)性維護(hù)的泵站無(wú)人值守實(shí)踐

摘要：本文描述了礦山企業(yè)水或尾款泵站在生產(chǎn)使用過(guò)程中存在的部分問(wèn)題，通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)等新技術(shù)的引入能很好的提升泵站的安全性、穩(wěn)定性、效率，對(duì)企業(yè)人員短缺的問(wèn)題有很好的幫助，也是企業(yè)智能化生產(chǎn)的一個(gè)很好嘗試。

關(guān)鍵詞：預(yù)測(cè)性維護(hù);無(wú)人值守;泵站

1引言

某企業(yè)礦山的尾礦輸送泵站位于選廠區(qū)內(nèi)范圍內(nèi)，包含2臺(tái)喂料泵、2臺(tái)隔膜泵，1臺(tái)排污泵，通過(guò)喂料泵將尾礦輸送至隔膜泵，最終通過(guò)尾礦管線輸送至尾礦庫(kù)。然而，泵站往往距離遠(yuǎn)，環(huán)境、交通均受到限制，這樣給崗位人員帶來(lái)了很大的不方便，尤其是礦山企業(yè)招工的挑戰(zhàn)，也給用人單位帶來(lái)了困難，通過(guò)技術(shù)手段解決崗位人員的問(wèn)題對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)有很大的迫切性。本文以對(duì)該泵站改造為例設(shè)計(jì)了一種解決方案，提出了預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用于泵站的日常監(jiān)控，從而大大節(jié)省了人力，提高了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到了很好的節(jié)省操作人員的使用效果，對(duì)礦山無(wú)人化是一次很好的嘗試。

2預(yù)測(cè)性維護(hù)的設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)中的核心是設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的組成是通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而對(duì)于實(shí)時(shí)獲取真實(shí)有效的設(shè)備數(shù)據(jù)是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，本次方案中提出引入通過(guò)邊緣計(jì)算的計(jì)算機(jī)，通過(guò)該計(jì)算機(jī)機(jī)組把大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行底層的采集和存儲(chǔ)分析并過(guò)濾，提高了數(shù)據(jù)采集的整體化水平，進(jìn)一步有效提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，從源頭上保障設(shè)備的數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。

本方案將振動(dòng)傳感器等通過(guò)智能監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，適當(dāng)結(jié)合人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異常的泵運(yùn)行狀態(tài)的智能報(bào)警、智能診斷。泵的運(yùn)行狀態(tài)在經(jīng)過(guò)智能系統(tǒng)平臺(tái)的診斷分析后，該診斷結(jié)果將通過(guò)軟件平臺(tái)的可視化組件進(jìn)行可視化展現(xiàn)，該系統(tǒng)能并給現(xiàn)場(chǎng)提供檢維修建議;同時(shí)，在泵完成現(xiàn)場(chǎng)檢修后，將本的最新運(yùn)行狀態(tài)與歷史狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，從而實(shí)現(xiàn)泵的檢修后狀態(tài)評(píng)估，從而保證泵站車(chē)間檢修恢復(fù)生產(chǎn)后的平穩(wěn)運(yùn)行。

設(shè)計(jì)采用的振動(dòng)傳感器，測(cè)量類(lèi)型是加速度型，頻率為100--10KHZ，精度0.01mm，量程為0--100mm，安裝方式為電磁式安裝。溫度傳感器，安裝采用貼片式安裝的傳感器，BD-SM系列表貼式鉑電阻，鉑電阻與被測(cè)物體的接觸面大，導(dǎo)熱性能好，測(cè)量更加準(zhǔn)確，量程為0--200度，電阻具有防水、防腐、耐磨等要求。形狀采用，方餅形，尺寸：15*10*6mm。

3系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)整合了，泵站的順序控制也就是PLC控制的內(nèi)容，從而使得控制中心得人員不但可以遠(yuǎn)程控制泵的啟動(dòng)停止，同時(shí)，結(jié)合設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)以振動(dòng)、溫度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從硬件端到軟件端打造了一整套設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)智能算法，考慮到遠(yuǎn)程觀看泵站現(xiàn)場(chǎng)的需求，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，也將視頻監(jiān)控也納入到系統(tǒng)平臺(tái)上面。從而，通過(guò)數(shù)據(jù)采集結(jié)合模型預(yù)測(cè)達(dá)到故障判斷、預(yù)判的目的，視頻監(jiān)控有很好的佐證作用，PLC控制又可以及時(shí)的對(duì)泵站設(shè)備及時(shí)的啟?？刂?，全方位的完成了泵站車(chē)間的遠(yuǎn)程無(wú)人值守。

4應(yīng)用展望

采用基于預(yù)測(cè)性維護(hù)的泵站無(wú)人值守改造有諸多好處：

（1）無(wú)人值守泵站，降低了崗位的人員的費(fèi)用投入，對(duì)于文明生產(chǎn)也有很好的提升作用，對(duì)于人員的節(jié)省是行之有效的策略。

（2）采用預(yù)測(cè)性維護(hù)，可以提升泵站運(yùn)行的效率，減少泵的故障的發(fā)生頻率，對(duì)于泵的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很好的提升作用。

（3）延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命：隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增加，不斷的積累數(shù)據(jù)，從而不斷的增強(qiáng)系統(tǒng)的智能判斷水平，提高判斷的準(zhǔn)確率。

（4）泵站的無(wú)人值守，對(duì)于礦業(yè)企業(yè)的其他車(chē)間也是一種示范作用，從而引進(jìn)更多更好的技術(shù)為企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，在企業(yè)形成比學(xué)、對(duì)標(biāo)的良好氛圍，起到示范作用。

該預(yù)測(cè)性維護(hù)的泵站無(wú)人值守改造系統(tǒng)投入運(yùn)行后，得到了很好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，降低了企業(yè)人員費(fèi)用的投入，對(duì)泵站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的降低起到了重要的作用;隨著泵站的運(yùn)行，數(shù)據(jù)、模型的大量積累和修正，對(duì)其他的礦山企業(yè)也將起到很好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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王曉永，男（1977-），工學(xué)碩士，畢業(yè)于東北大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制專(zhuān)業(yè)，高級(jí)工程師，研究方向：Backstepping等先進(jìn)控制方法的應(yīng)用，感興趣研究方向：數(shù)字化礦山技術(shù)、選礦過(guò)程控制技術(shù)、智能巡檢機(jī)器人。Email：wxy181@126.com