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设备管理与诊断技术发展

来源/作者:网络(如侵权,联系删除)     发布时间:2012-02-05 10:59     浏览次数:

  设备状态良好关系到企业的作业率、质量和产量、低成本及经济效益。因此,研究国内外设备管理和诊断技术与提出对策是刻不容缓的重要任务。
  一、设备管理和诊断技术的进步
  第一,电脑化与大规模信息网络。
  设备诊断初期是采用简单工具(如用钎子听声音),20世纪70年代使用记录设备和FFT(副里哀频谱分析),20世纪80年代则已电脑化,不仅使用便携式电脑诊断仪,而且在线检测,近来更有使用大规模全厂性设备诊断网络和计算机系统,包括专用的多个工作站,进行全面的设备检测、评价、分析和预报。
  第二,使用模型进行故障诊断与预报。
  最常用的是基于信号及其处理来进行故障诊断,最简单的是状态监测和超负荷报警。亦有使用如频谱、相关函数、自动回归滑动平均值分析等分析测得的信号以提取误差、幅值等特性值并与预定值比较进行故障诊断。为了更有效地诊断与预报,近来使用数学模型进行诊断,主要有两类模型:
  一是基于解析方法的模型。如参数估计法、状态估计法、等价空间法等。由于大多数系统都是非线性的。故近来更多研究基于非线性模型,如基于区间参数模型、基于有不确定环节模型等,但大都很复杂,多科学技术的含义。使用观测器、知识工程、自适应、鲁棒控制技术等甚至混合技术,故在钢铁工业成功并商品化的不多。
  二是基于知识方法的模型。如专家系统、模糊技术、神经网络、peri网、符号有向图、模式识别等。在电力工业主要是使用专家系统,它使没有经验的人员借此也可以达到专家水平而大受欢迎,它可以是单项的商品化的专家系统,例如控制系统故障诊断专家系统、电机故障诊断专家系统,也可以是实现在线计算机系统中的一个功能的专家系统,如专门机组的AI系统,如发电故障诊断专家系统等。
  模式识别也广泛使用,因为某些记录曲线,专家一看就知道是会出现故障,有些设备采用一般方法无法预报故障。但可用比较其振动时序曲线的方法解决,专家很容易识别正常与将破损的曲线,故用模式识别可预知设备的故障点。
  第三,建立集中式设备故障诊断、故障维修系统和远程诊断。
  发达国家都已建立了这样的系统,设备出故障后,现场人员只需将现象和记录数据通过网络或电话线通过MODEL和拨号而传送到中心计算机,就可得出诊断结论和恢复方法,利用这样的系统大大减少设备的维修人员。
  第四,大力发展过程诊断技术。
  设备诊断与过程诊断密切相关,如设备电压、电流不稳,有动力设备使用原因。有设备劣化原因,监视系统包括过程诊断与设备诊断,前者主要是监视动力设备的使用负荷,后者监视设备状态。并有分析支持功能以便进行设备和过程的综合分析。
  第五,人工免疫系统。
  是研究生物免疫系统的信息处理机理发展起来的一门科学,包括免疫系统模型(如独特型免疫网络模型、多值网络免疫模型、免疫联想记忆模型等)、免疫学习算法(如反向选择算法、免疫遗传算法、克隆选择算法、基于疫苗的免疫算法、基于免疫网络的免疫算法等)它已开始用于设备诊断。
  第六,维护系统的革新和科学化。
  除了建立中央综合维护管理计算机系统以外,还进行管理、优化和决策,如维护方式的选择。由于随着维护深人而使设备故障造成的损失减少,但维护费用增加,故由计算机建立维护费用曲线和故障造成的损失曲线,预报MTBF(平均两次故障间隔时间)和MTBR(修理平均时间)。
  二、企业应采取的对策
  第一,建立一个设备管理和设备诊断现代化的规划与短中期的实施计划。
  第二,充分利用机遇。由于设备管理和设备诊断现代化需要资金,而且相当多,使用专门拨款方法,要完全满足是比较困难的,故必须抓住机遇,主动关心,具体地讲:
  一是抓住企业新建成或改建机组的机遇。因为此时大都资金到位,大都设有较完善的基础自动化甚至过程自动化计算机系统,实现关键部位的状态检测与数据网络化(便于远程诊断与状态检测)并不困难。
  二是抓住信息化的机遇。为了在激烈的市场竞争中提高竞争力,对生产进行合理有效的计划、组织、控制和调度,使生产经营活动协调有序地进行。我国许多电力企业纷纷实行企业资源规划(ERP)优化系统(流程工业的CIMS),最初是6级体系结构,后来是美国Purdue模型的5级体系结构,由于6级和5级体系都有一定的缺点,因此近年来广泛使用BPS/MES/PCS三级结构,BPS(BusinessPlanningSystem)级是单纯考虑企业经营管理问题的企业资源规划(ERP),主要是利用以财务分析决策为核心的整体资源优化技术,MES(ManufacturingExecutionSystem)级是考虑生产与管理结合问题的中间制造执行系统,PCS(ProcessControlSystem)级是单纯考虑生产过程问题的过程控制系统。
  三是为了实行ERP和使之有效化,要完善PCS和建设MES。设备管理子系统是MES中重要系统之一,因此设备人员要积极参与,建成有效的现代化的设备管理子系统。
  第三,建立和开发关键设备的现代化的状态检测故障预报及诊断专家系统,包括单个设备和全生产线的,如大型发电机组,后者进行电力传输、控制全线系统等。特别是现在设备大型化,稍一出现故障,损失就很大。
  第四,加强设备管理人员的培训,提高管理水平,特别是现代化设备管理与诊断技术都是新技术和多学科交叉的技术。


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