近年來，水泥行業發展勢頭良好，企業經營和管理水平不斷提高。水泥行業也在積極擁抱工業互聯網等新興技術，加快發展方式轉變，促進工業向中高端邁進，打造新的行業競爭優勢。由于受到環境保護需要和企業轉型發展等因素的影響，水泥企業的有效連續生產周期越來越短，如何在有限的生產時間內避免非計劃停產，實現提前預測故障，為維修預留“時間窗”，進而保障生產線連續運行，對水泥生產企業越來越重要。生產設備是工業企業實現所有經營目標的核心和關鍵。當前企業對產線上的一些關鍵設備，例如立磨、風機、回轉窯、提升機等，缺乏有效的故障監測手段，設備故障無法提前預警，出現故障時不能準確定位，從而導致維修時間過長、備件采購不及時等問題，給生產帶來很大壓力。

01  行業痛點
流程化行業：非計劃停機，造成嚴重經濟損失
維護巡檢困難：設備溫度高、所處位置高，環境差，分散
運維成本高：大量備品配件囤積，占用企業資金
02   系統介紹
基于PHM核心的設備監測與健康管理系統，是針對水泥企業三磨一燒、配套風機、提升機等關鍵設備進行的狀態監測、故障診斷技術，以主機設備運行狀態為重點，強化主機設備狀態的感知能力，利用傳統故障診斷技術，結合當前技術較為成熟的數據模型分析，實現設備故障診斷，形成相應的維修決策指導建議，保障主機設備安全、穩定、長期、滿優運行。

2.1 狀態監測
針對水泥企業設備的轉速跨度大、負荷高的特點，對設備基礎信息的獲取要根據相應的設備特征位置選擇不同類型的傳感器，加速度傳感器具有頻率響應寬、適用范圍廣、安裝方便的特點，適用于大多數設備。

圖 EA-135加速度傳感器安裝

2.2  數據分析
根據采集的振動、溫度以及從DCS同步過來的工藝等數據，形成設備信息的全面感知。在此基礎上，依據傳統的設備故障診斷機理，采用波形、頻譜圖的方式，和主機設備的相關轉子軸承齒輪等特征頻率進行匹配，分析設備的故障部位、故障原因。

2.3  智能診斷
設備在線監測與健康管理技術，除了要診斷設備故障之外，對設備發生故障報警的預知量有更高的需求。系統可利用當前先進的模式識別技術，建立設備模型，當設備運行狀況與歷史設備運行準則不符時進行報警，提前對設備的內在故障進行預警提示，達到設備未生病而先預防。
 
2.4  趨勢預測
  對設備具體溫度、振動等指標進行趨勢預測，預測設備未來指標走向。

2.5   綜合評價
  結合設備狀態數據、分析數據和設備評價模型，對設備健康狀況進行評價，并給出健康度評分。

03   方案價值

3.1   設備預測性維護
有效避免生料磨、斗提、回轉窯、煤磨、斜拉鏈、輥壓機、水泥磨等大型水泥設備發生非計劃停產，提前發現早期故障，保證連續生產。
 
3.2   提升設備維修效率
準確定位立磨高速軸、輥壓機行星齒輪、回轉窯小齒輪、風機軸承、斗提聯軸器等部件的故障，避免過維修和欠維修，提升30%維修效率。
 
3.3   降低巡檢人力成本
使用該方案可有效解決人工巡檢工作效率低、頻次和時長不足等問題，降低巡檢強度，為水泥企業減少50%以上的日常巡檢維護時間。
 
3.4   合理配置零部件庫存
通過該方案實現設備壽命預判，為水泥企業備品備件采購計劃提供數據依據，延長備件更換周期，降低10%備品備件庫存，減少備件資金投入。
 
3.5   杜絕現場安全事故
通過將設備數據與易度的預測模塊和分析工具相結合，實現機組狀態全方位預判，有效避免因水泥生產惡劣工況及或設備故障造成的傷亡事故。
 
設備在線監測與健康管理系統由易度傳感和鄭州大學聯合成立的PHM研究中心提供技術支持。想要了解更多PHM的信息，您可以通過以下方式聯系我們：
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