关于安尔法

安尔法助力井工煤矿提升设备智能运维和生产安全!

原创 Alpha 安尔法智控Alpha工业物联 2022-06-17 发表于四川


马不停蹄



安尔法助力井工煤矿提升

设备智能运维和生产安全!

—— Keep Running Never Stop ——


背景

煤--能源组成重要部分,煤的开采较其他矿开采环境差,技术难度大,现行的定期维修与事后维修模式均已无法满足现代设备的运行维护需求,采用基于设备实时在线状态监测、故障预测的管理模式,已成为设备管理人的共识,安尔法的在线监测故障预测模式可以有效规避事后维修、人工点巡检、定期检修等带来的设备管理风险。为关键设备安装在线监测系统,相当于为设备资产购买了可靠的“保险”。

安尔法为印尼某煤矿井下设备设计的预测性维护系统采用成熟的振动、温度、光纤测温、电流等相结合的监测技术手段,减少关键设备非计划停机时间,有效避免重大安全事故的发生,助力井工煤矿提升设备智能运维和生产安全,具有很大的现实意义




目录

监测目标

监测原理

系统架构

监测方案


监测目标

Target



安全,是一座矿山生产发展的底线,通过安尔法煤矿井下设备预测性维护系统,可实现工频故障、电气故障、机械部件损伤等类型故障的监测,为安全生产保驾护航。

①发现故障的早期征兆,以便企业采取有效的维护措施,避免重大安全事故的发生;

②分析故障原因,确定故障根源并预测损伤部件使用寿命,协助制定检维修计划;

③通过长期有效的监测,优化设备检维修工作计划,统筹安排人力以及备件的准备,降低管理成本,实现备品备件采购计划的合理安排;

④通过在线监测的预知维修实现前瞻性维护,避免非计划停机,提高设备的可利用率,避免因此造成的生产损失和维修成本;

⑤帮助企业积累设备运行数据,建立失效模式,改善后续设计。




监测原理

Principle



机械设备,尤其是带动力或旋转设备,对于组件共振、不平衡、不对中、润滑油污染、齿轮啮合故障、电机叶片故障、定子故障、转子故障、轴承故障等都伴随着振动信息的变化,设备故障的发生发展过程有其客观的规律,一般说来,设备在使用过程中,其性能或状态随着使用时间的推移而逐步下降。

当故障达到一定程度,就表征出声音的变化,人工巡检时也主要通过声音来辨别设备是否存在故障。


但当通过声音发现设备存在故障时,设备故障就已经达到不可逆转的地步,我们可以用振动传感器对设备进行监测,利用传感器的灵敏性,配合智能算法,在故障早期就加以异常识别。


并对监测数据进行趋势管理,预测监测数据超出设备正常运行允许值的时间,提前安排维修,避免故障恶化,避免突发事故的发生。

利用长期监测数据,提前设备故障特征,对异常数据进行故障特征匹配,判断设备可能出现什么样的故障,指导设备进行维护。

并利用训练的设备模型,可预测设备剩余生命,如下图所示




系统架构

Work plan for the second quarter



对于煤矿井下设备,如皮带运输机、刮板机、风机、采煤机、泵等核心设备,根据设备运行特点,增加监测传感器,采集设备运行数据,数据通过矿井监测网络传输到应用服务器,进行数据处理、故障分析等应用,系统架构图如图所示:




监测方案

Scheme



01  皮带机<<<<

在皮带运输机的电机、减速机上、驱动滚筒上加装无线振动温度传感器,采集设备运行过程中振动温度数据,传感器采集的数据通过无线传输给中继器。中继器安装在适合区域,一个中继器可以接收多个传感器传输的数据。中继器将传感器信号转换成以太网,通过矿井监测网络传输给数据服务器,进行数据处理、存储等。


02  通风机<<<<

煤矿的通风系统又被称为其“呼吸系统”,它的正常运行对于保证矿井的安全有着十分重要的促进作用。安尔法对通风机工作状态进行在线监测。采集、显示通风机房各设备运行的工艺参数、电气参数、电气设备运行的状况。监测参数包括风机的入口静压、风量、瓦斯浓度、风机轴承温度、电机轴承温度、电机绕组温度,风机振动、噪音,电机功率、电流、电压、功率因数;风机闸门开关状态,制动器开关状态,风机主电机开停信号及正反转信号,高压柜断路器合、分闸位置、弹簧机构储能状态、接地开关及实验位置、故障报警、事故跳闸、保护装置异常等信号。实时显示风机运行的工况点和效率,保证生产安全进行。


03  采煤机<<<<

安尔法可对采煤机工作状态进行在线监测,监测参数包括包括位姿感知、运行环境状态感知、机载视频感知、人员临近识别、智能防碰撞检测、直线度感知、基于振动的煤岩识别感知。监测传感器主要包括流量传感器、倾角仪、油位传感器、编码器、振动传感器、压力传感器、矿用摄像仪、温湿度传感器、瓦斯传感器。提升综采面采掘工作的安全性和稳定性,实现采煤机故障在线诊断、设备全生命周期管理,为全面高效完成安全生产目标奠定了基。



总结

Conclusion




为了保证采煤设备的安全、稳定及长周期运行,更加科学地进行设备检修及维护,安尔法对煤矿关键设备加装在线监测系统,以实现设备运行数据的 24 小时不间断采集,通过系统自动实时分析及远程诊断专家辅助数据分析,实时掌握设备的实际状态,通过完善的智能报警策略,第一时间发现设备异常,以更从容的准备备件、安排检修计划等,减少关键设备的非计划停机时间,避免安全事故发生。同时通过加装在线监测系统,所有的数据分析和诊断工作,交由专业系统以及远程诊断专家承担,确保报告的准确性和有效性。



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