阮波

（重慶華峰化工有限公司，重慶 408018）

機(jī)泵在使用過(guò)程中會(huì)受到各種問(wèn)題的阻礙，導(dǎo)致這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因是多方面的，一方面是因?yàn)闄C(jī)泵的基本性能和質(zhì)量，另一方面是因?yàn)闄C(jī)泵的安裝過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題。但是，這兩方面的原因都會(huì)導(dǎo)致機(jī)泵無(wú)法進(jìn)行正常工作，影響工業(yè)生產(chǎn)的效率。所以，我們就要對(duì)機(jī)泵進(jìn)行預(yù)知維修，避免機(jī)泵出現(xiàn)各種運(yùn)行故障。文章就復(fù)雜工況背景下機(jī)泵的預(yù)知維修展開(kāi)全面研究。

1 預(yù)知維修的工作原理

預(yù)知維修的工作原理相對(duì)比較系統(tǒng)，其主要是針對(duì)機(jī)泵的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并且充分利用以往故障檢修的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，綜合這兩方面的相關(guān)信息，展開(kāi)充分的故障診斷。在此基礎(chǔ)背景下，我們就可以對(duì)機(jī)泵的相關(guān)狀況進(jìn)行充分的把握，比如設(shè)備檢修的周期、設(shè)備故障標(biāo)志等，這也就是機(jī)泵的預(yù)知維修。在預(yù)知維修過(guò)程中，我們可以充分利用好離線巡檢系統(tǒng)，并且將該系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的軸承振值和軸承壽命進(jìn)行全方位的比對(duì)，如果比對(duì)結(jié)果不符合相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，我們就要重點(diǎn)查找該系統(tǒng)的故障點(diǎn)。一般來(lái)講，我們可以根據(jù)設(shè)備的主頻及頻譜的變化來(lái)判斷，如果機(jī)泵發(fā)生故障，這就會(huì)使其振動(dòng)的主頻表現(xiàn)出明顯異樣，如果機(jī)泵的故障頻率表現(xiàn)比較明顯，這樣就會(huì)使振動(dòng)能量居于較高的狀態(tài)。

2 預(yù)知維修管理系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想

為了更為有效的提升機(jī)泵的維修質(zhì)量和效率，我們需要構(gòu)建一個(gè)預(yù)知維修管理系統(tǒng)。之所以要構(gòu)建機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)，就是要為相關(guān)人員提供設(shè)備全時(shí)段的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，這樣就能夠使我們對(duì)機(jī)泵運(yùn)行情況進(jìn)行掌握，一旦出現(xiàn)故障，能夠及時(shí)采取有效措施，減少各方面的損失。機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)化處理。利用這些數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)泵的歷史故障維修和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的反映，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的整合、分析、建模等，就可以對(duì)機(jī)泵的故障發(fā)生期和未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)?；陬A(yù)知維修管理系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，其預(yù)測(cè)的結(jié)果也會(huì)具備普遍應(yīng)用性。在我們構(gòu)建機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)之前，我們必須明確以下幾方面的問(wèn)題。建設(shè)該系統(tǒng)的目的是什么、現(xiàn)階段需要進(jìn)行何種操作、該系統(tǒng)重點(diǎn)保運(yùn)什么、當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后如何處理、后期設(shè)備的維護(hù)與維修周期是什么、預(yù)計(jì)下一步要維修哪些設(shè)備等。總之，我們?cè)跇?gòu)建機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)時(shí)，要將人力資源、經(jīng)濟(jì)投入、生產(chǎn)平衡等方面，盡可能實(shí)現(xiàn)其優(yōu)化配置與協(xié)調(diào)，從而更為有效的向相關(guān)人員提供決策標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入到各行各業(yè)中，形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”的新業(yè)態(tài)。所以，我們?cè)诖罱C(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)時(shí)，就可以將企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為主要的依托，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口與企業(yè)現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而達(dá)到管理系統(tǒng)的集成化。再就是要借助企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)高效且精準(zhǔn)的交互，最終能夠使預(yù)知維修管理平臺(tái)的機(jī)組、泵組的狀態(tài)都處于動(dòng)態(tài)監(jiān)控下。

3 機(jī)泵預(yù)知維修系統(tǒng)的重點(diǎn)建設(shè)環(huán)節(jié)

3.1 數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)

顧名思義，數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)的基本目的就是能夠依據(jù)事先采集的機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行信息，進(jìn)而綜合分析，從而能夠得出機(jī)泵運(yùn)行狀況的一種模式。這一環(huán)節(jié)的分析功能范圍較廣，包括多個(gè)數(shù)字信號(hào)分析功能，這主要包括時(shí)域分析、頻域分析、包絡(luò)分析、特征頻率趨勢(shì)分析（日趨勢(shì)、周趨勢(shì)、月趨勢(shì)、年趨勢(shì)）、軸心軌跡分析等。這樣，機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)就能夠在數(shù)據(jù)信息的支撐下，對(duì)機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)機(jī)泵的運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這樣就能夠?yàn)闄C(jī)泵運(yùn)行提供雙層保障，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)變更的情況，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。最為關(guān)鍵的是，預(yù)知維修管理是將故障控制在萌芽之中，有效避免了大規(guī)模故障的出現(xiàn)，確保機(jī)泵運(yùn)行的穩(wěn)定性，并為其提供最為有效的技術(shù)保障。以下對(duì)各種分析方式進(jìn)行研究。第一，時(shí)域分析法，這種數(shù)據(jù)分析方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)分析的有機(jī)融合，凸顯出數(shù)據(jù)分析的獨(dú)特性。這種數(shù)據(jù)分析法具有其自身的諸多優(yōu)勢(shì)，它不僅能夠?qū)C(jī)泵現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)和情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的全面分析，還能夠?qū)C(jī)泵的未來(lái)狀態(tài)和趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。應(yīng)用時(shí)域分析法的過(guò)程中，我們會(huì)使用到多種數(shù)據(jù)參數(shù)，比如均值、均方根值、峰—峰值、最大值、最小值等。但是，這些數(shù)據(jù)參數(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，并且沒(méi)有復(fù)雜的公式關(guān)系，所以對(duì)機(jī)泵是否存在故障的診斷，是能夠發(fā)揮一定作用的。第二，頻域分析法，這種數(shù)據(jù)分析方式是需要建立在一定基礎(chǔ)之上，一般是指頻譜分析。我們又可以對(duì)頻譜分析進(jìn)行細(xì)化，這主要涉及到幅值譜分析、功率譜密度函數(shù)分析、細(xì)化譜分析等方面?，F(xiàn)階段，頻域分析在機(jī)泵故障診斷處理中應(yīng)用最為普遍，之所以如此受歡迎，主要得益于該方式的優(yōu)良特性。同時(shí)，機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)還會(huì)應(yīng)用到幅值譜分析，這種數(shù)據(jù)分析方式能夠直觀的體現(xiàn)出機(jī)泵的振動(dòng)信號(hào)頻域信息，是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的分析方法。第三，包絡(luò)分析法，這種數(shù)據(jù)分析方式與其它方式有所不同，它的工作本質(zhì)就是沖擊機(jī)泵故障信號(hào)。這是因?yàn)?，我們無(wú)法精準(zhǔn)預(yù)知機(jī)泵的故障發(fā)生時(shí)間點(diǎn)，只能對(duì)其進(jìn)行周期性的檢驗(yàn)，所以包絡(luò)分析法就充分順應(yīng)了這一趨勢(shì)，對(duì)機(jī)泵的故障信息進(jìn)行沖擊，其寬頻帶特性常引起系統(tǒng)固有頻率處的諧振，從而在該頻率附近形成以特征故障頻率為基頻的邊帶，這種邊帶的出現(xiàn)就意味著機(jī)泵出現(xiàn)故障，這是一種明顯的故障信息。包絡(luò)分析方式也有其固定的檢測(cè)范圍，主要是對(duì)機(jī)泵軸承和齒輪等方面故障，具有特殊的意義。

3.2 管理環(huán)節(jié)

在復(fù)雜工況背景下，機(jī)泵的預(yù)知維修管理主要是對(duì)機(jī)泵運(yùn)行情況的管理，保障機(jī)泵始終處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)下，這也是預(yù)知維修管理的核心環(huán)節(jié)。一般來(lái)講，管理環(huán)節(jié)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容，系統(tǒng)組態(tài)方面、通信方面、巡檢任務(wù)方面、報(bào)警方面、故障診斷方面、數(shù)據(jù)庫(kù)方面、報(bào)表方面。

（1）系統(tǒng)組態(tài)方面的管理。系統(tǒng)組態(tài)管理就是指整個(gè)機(jī)泵預(yù)知維修管理系統(tǒng)的基本組成，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息，我們可以將機(jī)組位號(hào)、測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)路徑等作為參考依據(jù)，充分利用各種設(shè)備。對(duì)其進(jìn)行合理化的組態(tài)，然后還需要將組態(tài)數(shù)據(jù)融入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便后期數(shù)據(jù)的共享和更新。

（2）故障診斷方面的管理。如果預(yù)知維修管理系統(tǒng)進(jìn)行工作，機(jī)泵表現(xiàn)出各種故障信息。一旦發(fā)出報(bào)警信息，預(yù)知維修系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的診斷。在這一過(guò)程中，系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)機(jī)泵的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)先分析，此環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是趨勢(shì)分析結(jié)果、頻譜分析結(jié)果和包絡(luò)分析結(jié)果，將這三部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整合，才能進(jìn)行綜合化的診斷。另外，如果我們?cè)跈C(jī)泵的故障診斷中充分運(yùn)用現(xiàn)代化的診斷技術(shù)，我們就能夠?qū)C(jī)泵的故障發(fā)生區(qū)域、故障詳細(xì)類(lèi)型、解決策略等進(jìn)行精準(zhǔn)處理，以輔助相關(guān)人員進(jìn)行更高效率的工作。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)方面的管理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理部分比較重要，他主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行差異化管理，并且對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的管理與維護(hù)。這樣才能夠充分引入現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，比如知識(shí)管理技術(shù)、知識(shí)添加維護(hù)技術(shù)等。對(duì)知識(shí)和數(shù)據(jù)的管理，這一流程就充分發(fā)揮了人機(jī)交互的優(yōu)越性，它在工作過(guò)程中，遵循了人體工學(xué)的思維方式，與用戶進(jìn)行無(wú)差異交流，但是用戶只需要對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，卻無(wú)需掌握其知識(shí)表達(dá)與組織細(xì)節(jié)，所以說(shuō)，這種管理系統(tǒng)是非常符合人機(jī)交互理念的。

（4）報(bào)表方面的管理。該部分主要是對(duì)各種輸出報(bào)表進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理，我們需要提交的報(bào)表必須具備科學(xué)性、完整性、全面性等條件。我們需要將機(jī)泵穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警運(yùn)行狀態(tài)作為兩個(gè)時(shí)間分區(qū)，這樣就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行對(duì)比分析。該部分涉及到的數(shù)據(jù)分析報(bào)表比較多，比如時(shí)域分析報(bào)表、頻域分析報(bào)表、趨勢(shì)分析報(bào)表等，并且還包括上文中提到的巡檢任務(wù)報(bào)表、機(jī)泵故障診斷報(bào)表等。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)泵是處于復(fù)雜工況的背景下，并且其容易受到外界因素的影響。所以，我們就要將機(jī)泵預(yù)知維修管理工作作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，采取全方位的發(fā)展策略，比如加強(qiáng)各種資源的優(yōu)化配置、提升預(yù)知維修管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、加大先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與引進(jìn)等。總之，為了給予機(jī)泵提供優(yōu)良的工作環(huán)境，我們必須要構(gòu)建起機(jī)泵預(yù)知維修管理的機(jī)制，為工業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)保障。本文主要是對(duì)機(jī)泵預(yù)知維修管理的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)建、建設(shè)環(huán)節(jié)等進(jìn)行研究。