近年来，水泥行业发展势头良好，企业经营和管理水平不断提高。水泥行业也在积极拥抱工业互联网等新兴技术，加快发展方式转变，促进工业向中高端迈进，打造新的行业竞争优势。由于受到环境保护需要和企业转型发展等因素的影响，水泥企业的有效连续生产周期越来越短，如何在有限的生产时间内避免非计划停产，实现提前预测故障，为维修预留“时间窗”，进而保障生产线连续运行，对水泥生产企业越来越重要。生产设备是工业企业实现所有经营目标的核心和关键。当前企业对产线上的一些关键设备，例如立磨、风机、回转窑、提升机等，缺乏有效的故障监测手段，设备故障无法提前预警，出现故障时不能准确定位，从而导致维修时间过长、备件采购不及时等问题，给生产带来很大压力。

01  行业痛点
流程化行业：非计划停机，造成严重经济损失
维护巡检困难：设备温度高、所处位置高，环境差，分散
运维成本高：大量备品配件囤积，占用企业资金
02   系统介绍
基于PHM核心的设备监测与健康管理系统，是针对水泥企业三磨一烧、配套风机、提升机等关键设备进行的状态监测、故障诊断技术，以主机设备运行状态为重点，强化主机设备状态的感知能力，利用传统故障诊断技术，结合当前技术较为成熟的数据模型分析，实现设备故障诊断，形成相应的维修决策指导建议，保障主机设备安全、稳定、长期、满优运行。

2.1 状态监测
针对水泥企业设备的转速跨度大、负荷高的特点，对设备基础信息的获取要根据相应的设备特征位置选择不同类型的传感器，加速度传感器具有频率响应宽、适用范围广、安装方便的特点，适用于大多数设备。

图 EA-135加速度传感器安装

2.2  数据分析
根据采集的振动、温度以及从DCS同步过来的工艺等数据，形成设备信息的全面感知。在此基础上，依据传统的设备故障诊断机理，采用波形、频谱图的方式，和主机设备的相关转子轴承齿轮等特征频率进行匹配，分析设备的故障部位、故障原因。

2.3  智能诊断
设备在线监测与健康管理技术，除了要诊断设备故障之外，对设备发生故障报警的预知量有更高的需求。系统可利用当前先进的模式识别技术，建立设备模型，当设备运行状况与历史设备运行准则不符时进行报警，提前对设备的内在故障进行预警提示，达到设备未生病而先预防。
 
2.4  趋势预测
  对设备具体温度、振动等指标进行趋势预测，预测设备未来指标走向。

2.5   综合评价
  结合设备状态数据、分析数据和设备评价模型，对设备健康状况进行评价，并给出健康度评分。

03   方案价值

3.1   设备预测性维护
有效避免生料磨、斗提、回转窑、煤磨、斜拉链、辊压机、水泥磨等大型水泥设备发生非计划停产，提前发现早期故障，保证连续生产。
 
3.2   提升设备维修效率
准确定位立磨高速轴、辊压机行星齿轮、回转窑小齿轮、风机轴承、斗提联轴器等部件的故障，避免过维修和欠维修，提升30%维修效率。
 
3.3   降低巡检人力成本
使用该方案可有效解决人工巡检工作效率低、频次和时长不足等问题，降低巡检强度，为水泥企业减少50%以上的日常巡检维护时间。
 
3.4   合理配置零部件库存
通过该方案实现设备寿命预判，为水泥企业备品备件采购计划提供数据依据，延长备件更换周期，降低10%备品备件库存，减少备件资金投入。
 
3.5   杜绝现场安全事故
通过将设备数据与易度的预测模块和分析工具相结合，实现机组状态全方位预判，有效避免因水泥生产恶劣工况及或设备故障造成的伤亡事故。
 
设备在线监测与健康管理系统由易度传感和郑州大学联合成立的PHM研究中心提供技术支持。想要了解更多PHM的信息，您可以通过以下方式联系我们：
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