李 勇，朱巧霖，江 帆，桂 軍

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 城門山銅礦 ，江西 九江 332000；2.北礦智云科技（北京）有限公司，北京 100083）

1 引言

傳統(tǒng)的巡檢的方式為通過點(diǎn)檢人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行點(diǎn)檢后，將數(shù)據(jù)填寫到記錄本上，就結(jié)束了本次的點(diǎn)檢。

這樣做的缺陷有：紙質(zhì)的數(shù)據(jù)容易造成數(shù)據(jù)丟失；因?yàn)辄c(diǎn)巡檢人員個(gè)人原因，會(huì)有不到現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢直接填寫數(shù)據(jù)的情況；未按時(shí)點(diǎn)檢，過后補(bǔ)填；不能通過運(yùn)行趨勢(shì)，提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題；數(shù)據(jù)沒有得到很好的利用等情況。

移動(dòng)巡檢技術(shù)運(yùn)用了數(shù)據(jù)庫、無線通信、數(shù)據(jù)傳輸、傳感器、APP等技術(shù)，集成開發(fā)一套完整的系統(tǒng),改變傳統(tǒng)的巡檢方式，將結(jié)果數(shù)據(jù)化［1]，避免了傳統(tǒng)方式的缺陷。

2 系統(tǒng)組成

2.1 網(wǎng)頁數(shù)據(jù)庫

本文采用SQL Server2008數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，該數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)上，為多人同時(shí)連接數(shù)據(jù)庫提供了全面的保護(hù)，具有防止問題發(fā)生的安全措施，操作簡(jiǎn)易，方便以后管理人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)；系統(tǒng)通過網(wǎng)頁讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析。

2.2 無線通信技術(shù)

通過使用NFC卡確定點(diǎn)檢的區(qū)域［2]，NFC卡并不進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，NFC采用的是NXP Ntag203/213芯片，該芯片存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為144字節(jié)，完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用。

點(diǎn)檢終端通過藍(lán)牙連接振動(dòng)傳感器，藍(lán)牙是一種短距離無線通信技術(shù)［3]，使用方便而且耗電低。通過藍(lán)牙將振動(dòng)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)近c(diǎn)檢終端中。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸

終端通過華為4G專網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，專網(wǎng)能夠避免使用公網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生的信息泄露，減少使用4G公網(wǎng)的帶來的高昂費(fèi)用［4]。

2.4 振動(dòng)傳感器

通過振動(dòng)傳感器采集振動(dòng)與溫度的數(shù)據(jù)，并通過藍(lán)牙直接存儲(chǔ)到終端中，減少了使用傳統(tǒng)設(shè)備手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)帶來的書寫錯(cuò)誤、時(shí)間浪費(fèi)等問題。

2.5 APP

在點(diǎn)檢終端上安裝基于Android系統(tǒng)的APP，Android系統(tǒng)是開源系統(tǒng)，提高對(duì)APP系統(tǒng)的兼容性，可在大多數(shù)手機(jī)上進(jìn)行安裝。巡檢終端通過APP連接數(shù)據(jù)庫與振動(dòng)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

3 應(yīng)用

3.1 工藝流程

移動(dòng)巡檢系統(tǒng)在城門山銅礦二選廠磨機(jī)設(shè)備進(jìn)行了應(yīng)用，磨機(jī)設(shè)備是選礦廠的典型、重要設(shè)備，對(duì)全廠應(yīng)用有重要的價(jià)值，磨機(jī)設(shè)備的工藝流程如圖1所示。

圖1 磨機(jī)設(shè)備的工藝流程

3.2 選礦廠移動(dòng)巡檢系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)

選礦廠移動(dòng)巡檢系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)包括組織結(jié)構(gòu)、人員、設(shè)備類別、設(shè)備、區(qū)域卡、點(diǎn)檢路線等內(nèi)容。

組織結(jié)構(gòu)包括選礦廠的各個(gè)職能單位，用來區(qū)分點(diǎn)檢人員、管理人員的所屬部門，根據(jù)設(shè)備所屬部門來確定點(diǎn)檢設(shè)備人員的所屬部門。

人員包括選礦廠人員的基本信息、所屬部門、崗位等，選礦廠人員的登錄賬戶用來進(jìn)行系統(tǒng)的登陸。

設(shè)備類別包括設(shè)備的編號(hào)、型號(hào)、子設(shè)備等，通過設(shè)備的子設(shè)備，可以通過層級(jí)關(guān)系查找設(shè)備的具體情況，減少了查找的復(fù)雜程度。

設(shè)備包括設(shè)備的詳細(xì)信息以及所屬部門，在系統(tǒng)中可以查詢?cè)O(shè)備的詳細(xì)信息，減少紙質(zhì)或者Excel表格查找時(shí)的繁瑣過程。

區(qū)域卡包括區(qū)域名稱、所屬工段，通過點(diǎn)檢終端下載工段下的路線后，通過NFC卡確定點(diǎn)檢區(qū)域，進(jìn)行下一步的點(diǎn)檢。

點(diǎn)檢路線包括設(shè)備所屬部門、路線名稱、所屬區(qū)域、點(diǎn)檢部位、點(diǎn)檢的內(nèi)容以及標(biāo)準(zhǔn)值等，是執(zhí)行點(diǎn)檢任務(wù)的重要組成部分。

3.3 選礦廠移動(dòng)巡檢系統(tǒng)的工作流程

圖2 選礦廠巡檢系統(tǒng)的工作流程

選礦廠移動(dòng)巡檢系統(tǒng)包括設(shè)備的官能檢查、振動(dòng)值、測(cè)溫值以及手抄的表計(jì)值。

通過官能檢查設(shè)備的外觀，發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，通過備注填寫故障的具體情況，以便管理人員能夠查看到具體的故障情況。

點(diǎn)檢終端通過藍(lán)牙連接測(cè)振傳感器，將傳感器采集的數(shù)值、手抄表計(jì)的數(shù)值上傳到點(diǎn)檢終端，與錄入的設(shè)備點(diǎn)檢內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)值做比較，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，顯示設(shè)備故障。

點(diǎn)檢結(jié)束后，通過選礦廠4G專網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到移動(dòng)巡檢數(shù)據(jù)庫，作為數(shù)據(jù)查詢、分析數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。

用戶登錄系統(tǒng)后，可根據(jù)不同部門顯示不同的展示界面，可以查看本部門的報(bào)警信息、設(shè)備信息、點(diǎn)檢內(nèi)容等，對(duì)于點(diǎn)檢設(shè)備、點(diǎn)檢內(nèi)容數(shù)據(jù)修改。

3.4 數(shù)據(jù)的應(yīng)用

通過使用移動(dòng)巡檢系統(tǒng)，能夠完善點(diǎn)巡檢流程，保證巡檢數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性、實(shí)時(shí)性。

系統(tǒng)中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析、趨勢(shì)分析等。

對(duì)故障設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找設(shè)備的故障原因，通過分析出的原因，提前做好處理故障的方案，減少設(shè)備“亞健康”狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)間。

通過歷史趨勢(shì)，查看設(shè)備一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)值變化趨勢(shì)，分析設(shè)備是否可能會(huì)發(fā)生故障，將設(shè)備故障處理在萌芽中。

3.5 典型實(shí)例

在使用移動(dòng)巡檢系統(tǒng)期間，對(duì)巡檢的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)再磨機(jī)小齒輪軸承不對(duì)中（如圖3所示），轉(zhuǎn)子不對(duì)中是旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的常見故障之一［5]，當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子不對(duì)中時(shí)，會(huì)造成軸承早期損壞、油膜失穩(wěn)、軸彎曲變形等，導(dǎo)致機(jī)器發(fā)生異常振動(dòng)，危害極大［6]。通過發(fā)現(xiàn)問題，能夠使管理人員較早的找到問題的所在，解決問題。

圖3 振動(dòng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果

4 結(jié)論

將選廠設(shè)備構(gòu)建一個(gè)包含設(shè)備信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)預(yù)警的信息化巡檢系統(tǒng)。

對(duì)其設(shè)備關(guān)鍵的部件進(jìn)行振動(dòng)、溫度等項(xiàng)目的測(cè)量，通過分析點(diǎn)檢數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)基準(zhǔn)，對(duì)超出數(shù)據(jù)基準(zhǔn)的報(bào)警信息回傳到用戶電腦端，達(dá)到“亞健康”預(yù)警及最優(yōu)維修的目的。

在磨機(jī)設(shè)備上進(jìn)行試用后，使得點(diǎn)檢結(jié)果數(shù)據(jù)化，將巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、可視化，為選礦廠解決了現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢規(guī)范化問題，分析出了設(shè)備故障產(chǎn)生的原因。之后可將巡檢數(shù)據(jù)與礦山數(shù)據(jù)云平臺(tái)的指標(biāo)數(shù)據(jù)、成本數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)、調(diào)度數(shù)據(jù)結(jié)合起來，對(duì)于改善選礦生產(chǎn)管理、促進(jìn)礦山整體優(yōu)化決策，為促進(jìn)智能化礦山建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)保證。