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振动检测和故障诊断技术在冶金行业中的应用效果分析

2020-06-20 255 上传者：管理员

摘要：随着我国经济的快速发展以及科技的不断进步，冶金行业也在当今时代的背景下不断突破和创新。目前，在冶金领域中，合理地运用振动监测和故障诊断技术可以有效地对冶金机电设备工作状态进行实时监测，有效地发现冶金机电设备的安全隐患，并为后续的维护维修工作提供可靠的依据。本文作者重点阐述振动检测和故障诊断技术的相关内容以及在冶金行业的应用现状和效果，希望为后续研究冶金机电设备的相关人员提供合理的参考。

关键词：
冶金工业
冶金机电设备
振动监测
故障诊断技术
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随着社会经济的飞速发展，各行各业也在不断地进步和完善，人们也是越来越追求高质量高效率，所以在冶金行业中也不例外，冶金企业为了追求更高的经济效益，不断地加大生产力度，使冶金机电设备一直保持着高强度高负载的工作状态，因此，在长时间的运行中会存在非常多的安全隐患，这些隐患仅仅是依赖人工检测的方式是无法精确地检测并排查那些潜在隐患，所以在实际的冶金工作中，振动监测和故障诊断技术就应运而生，合理地应用该技术不仅有效地降低了冶金机电设备的故障率，同时，还为后续相关的日常维修工作提供可靠的数据支撑。

1、振动监测与故障诊断系统的原理和组成

振动监测与故障诊断技术在冶金行业中的应用非常广泛，振动监测与故障诊断技术的实现需要依靠冶金设备故障检测系统，系统的具体内容如下。

1.1 基本原理

在实际的冶金机电设备正常工作中，都会出现一定的振动情况，同时还会产生强烈的噪音，如果冶金机电设备在工作中某一部分发生了故障，相应的振动情况和噪音的大小都会随着发生一系列的变化，但这种变化是微弱的，仅依靠人的能力是无法检测到的。因此，就必须要采用专门的监测装置将微弱的变化进行合理的提取，并将所得到的数据信息传输到计算机系统中，经过对信号的整合处理，呈现出相应的图像，工作人员根据图像进行判断分析冶金机电设备的工作状态，并且还可以找到相应的故障位置。

1.2 硬件组成

在实际的冶金机电设备故障检测系统中，最重要的就是振动监测技术，其主要的体现就是在冶金机电设备上设置监测点，因此，也被叫作加速度传感器。机电设备在实际的运行过程中会产生振动现象，这样加速度传感器就会采集到相应点位的振动信号，同时，还要将振动信号转换为电信号，并通过预防干扰线路后传递给信号预处理装置。这是因为采集到的信号特别小，并且还包含了很多没有用的信号类型，因此，就必须通过预处理装置来过滤信号，并将信号放大。在信号经过预处理装置后，继而传到A/D转换器，实现对该信号的数模转换，即采样工作，然后，相应的样本经过计算机系统的分析处理后并将其存入硬盘，并且保证全天候的动态监测。然后，选择最佳的诊断技术和方法并且有效地利用计算机技术对采集的样本进行综合分析，从该样本中提取出最佳的信息来有效地判断机电设备的运行状态，有效地对机电设备的故障进行动态监测。

1.3 软件组成与检测系统

在实际的故障检测系统中，应用的计算机软件要具备管理并分析数据的功能。主要表现在利用计算机软件合理的分析加速度传感器收集到的振动信号，然后，对信号进行相应的处理，包括不同渠道采集信号、数据报警等。继而相关工作人员结合分析结果来判断机电设备的工作状态，并且计算机系统还要结合故障原因等相关内容以及故障随机分析法或者是故障预测法，来实现对机电设备故障的精确诊断，有效地提高了工作人员的工作效率。在实际的冶金机电设备检测系统中，该系统的数据管理能力非常强大，可以实现对整个工作过程进行全天候的动态监测处理工作。其中，数据实时监控包括三个数据类型：一是天数据，总共可以保存1024个数据；二是小时数据，总共可以保存2400个数据；三是分钟数据，需要在实际的工作中每3分钟进行一次采集工作，并保存的数据是在120小时以内。另外，系统的档案管理功能可以将收集的这些信息存入档案，甚至还可以打印做成纸质档案封档处理。

2、故障检测系统应用

2.1 振动监测点的分布状况

我单位烧结作业区3#烧结机在实际的生产工作中，总共有100多台设备。这是一条连续生产的生产线，主要的冶金机电设备包括减速机、电机以及风机等。通过加装在关键设备电机驱动端和非驱动端、减速机输入轴、输出轴上的振动加速度传感器监控点，采集振动和温度等数据，实现了连续24小时高密度远程智能监测设备状态，智能报警筛选、专家即时诊断，实现设备当前运行状态的判断和未来的预测，精准定位故障部件，全面监测故障劣化趋势，评估故障部件剩余寿命，将维修决策由临时、事后抢修等转变成计划预测性维修，有效减少了非计划停机次数。

通过加装故障诊断系统，设备日常运行出现异常报警时，通过短信推送、微信群、邮件、电话多种形式及时通知现场维修人员和远程诊断专家，经过远程诊断专家对数据的分析和故障的判断，1小时内联系现场提供诊断结论；对于可控设备故障，4小时内通知到现场，并给出滚动寿命预测建议，指导现场检查、维修。设备管理人员手机安装APP，参与设备状态监测管理，实现将各种设备管理模式灵活运用，将精密连续诊断与点检日常点检简易诊断相结合，岗位点检与状态管理相结合，全员管理与专业管理相结合，全面推进设备状态管理工作。

实现设备预知维修是一项带有创新性的开拓性工作，需要设备监测人员以设备状态监测为突破口，提高设备管理人员水平及振动分析水平为原则，不断学习新技术、新知识，提高故障判断和分析能力，提高设备检测的准确性、及时性，使设备状态信息更好地为设备维修管理服务。

2.2 系统的故障分析

对于冶金机电装置设备的故障，仅仅依靠维修人员的人工检测是无法有效地排查故障的，而且在传统的检修工作中，检修人员只是利用老式的检查设备的方式进行故障排查，这些情况都会严重影响机电设备的稳定工作。然而，在冶金机电设备中合理的运用振动监测和故障诊断技术后，就可以精确而又及时地的发现冶金机电设备的潜在故障，极大地帮助了检修人员完成工作。振动监测技术实现对机电设备故障的有效监测是有效地利用了计算机系统中时域信号和频域信号峰值的规律。无论是多么复杂的震荡情况，都能在计算机系统中分解成不同频率的谐波，而对于每种频率的谐波来说，都在其震荡周期中有一个最大值，即幅值，将这所有的幅值按照频率的顺利合理的排列，从而生成一个频谱图像。专业检测技术人员根据频谱图像相关内容就可以先对设备故障的准确判断。该频谱图像的振动幅度越大，机电设备的故障相应的也就越严重。

2.3 系统的结果处理

故障诊断系统可以对收集到的数据信息的分析能够得到相应的结果，并且将这个结果通过计算机系统上传至机电设备的维修工人，并向维修工人提供合理的处理对策，然后，设备维修人员要根据实际的情况对机电设备的维修与检查。如果在设备维修人员检修的时候，发现内部机械零件出现了松动或者是磨损情况以及机电设备出现了故障，那么，设备的维修人员就可以立即对发现的问题作出处理。通过对幅度峰值高低和频率的特征的分析，设备人员能够有效地完成对机电设备的维修与判断。

3、检测系统的应用效果

目前来看，在每个行业的高速发展阶段都应用了机电设备检测系统，不仅有效地减少了机电设备的事故率，同时，还节省了相关企业维修的成本，具有非常重要的现实意义。目前，在实际的冶金企业中，主要应用先进的振动监测技术实现对故障的合理诊断，并精确地分析机电设备的故障，有助于检修人员对机电设备合理的维护维修，不仅有效地保障了整个企业的正常的开展工作，同时，还有效地降低了在实际的冶金工作中事故发生的概率。除此之外，该技术的运用还有效地摆脱了机电设备检修工作对人工的依赖性，有助于提高检修效率。

在实际的冶金工程中，如果机电设备出现无法控制的异常情况，相关技术人员可以利用计算机技术，用过检测监测点收集到的频谱对故障进行准确的分析、判断，进而找到合理的应对策略。这种计算机技术与机电设备检修工作相结合的方式，有效地实现了对冶金机电设备的动态监控和远程监控诊断，有利于及时地发现问题并解决问题。

4、结语

综上所述，现阶段在冶金行业中，振动监测和故障诊断技术已经广泛应用于机电设备故障中的诊断系统中，该技术的合理应用不仅可以动态监控所有机电设备的工作情况，同时，还可以有效地综合分析以及处理诊断系统监测到的相关数据信息，然后，将这些数据信息和正常下的数据信息进行比较，及时地发现机电设备的故障情况以及故障程度和发展趋势，有效地降低了机电设备故障的发生，并且可以为相关技术人员维护维修工作提供可靠的数据支撑，对于冶金企业而言，具有极大的经济效益。

参考文献：

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