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用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控

烧结是现代钢厂生产中的重要环节。为了使铁矿石充分反应,尽可能地精炼钢材,进厂后需要进行破碎筛分,但破碎后的矿粉不容易入炉熔炼,需要烧结成块和球。烧结生产的过程是将铁矿石粉末烧结成块状或球状,便于高炉炼铁。

在烧结过程中,需要一个抽风系统来迫使抽风产生负压。整个抽风系统的核心是主抽风机,它直接影响烧结机的产量、质量和能耗,是烧结生产的“心脏”。主要作用是通过烟道进行抽风产生负压,从而点燃并充分燃烧烧结材料中的固体燃料,为烧结提供能量。同时,烧结过程中产生的各种气体通过烟道,经静电除尘器净化后从烟囱排出。

作为烧结过程中的重要设备,主抽风机的日常维护和安全生产尤为重要。作为典型的旋转机械,主抽风机的振动监测是设备运行状态监测的重要组成部分。其中,传动轴和轴承是旋转机械的核心部件。主抽风机能否可靠工作,主要取决于驱动轴和轴承是否工作良好。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第1张

大量数据表明,旋转机械的振动故障大多与传动轴和轴承直接相关。如由质量不平衡引起的振动、转轴弯曲或热变形、轴不对中等都是与轴和轴承直接相关的振动故障。

因此,通过监测主抽风机的振动状态,可以获得更多的故障信息,从而有效地诊断机器是否有故障。

目前,钢厂主抽风机的日常监控主要是人工操作,定期检查,故障预测主要依靠肉眼观察和经验判断。因此,一些内部损坏和故障很难准确定位。钢厂是安全生产的重点单位,每年都经常发生由各种安全隐患引发的大规模事故。因此,钢厂智能监控势在必行。

西人马旋转机械类智能监测系统

西马基于自己的“端侧管-云-use”一体化解决方案,提出了一种旋转机械智能监控系统,以“技术防御”取代“人防”,有效解决了烧结机抽风主机监控维护等安全问题。

该系统包括传感端、采集端、服务器端、云端和用户端。

首先是传感端的传感器测量系统。多个传感器安装在主抽风机中,包括各种传感器及其内置的特殊测量电路(如电荷放大),将旋转机械的振动、速度、位移、温度和油质量信号转换成具有归一化灵敏度的电压信号。例如,在电机中安装加速度传感器和温度传感器,监测电机的振动速度值和温度变化;驱动轴上安装有涡流传感器,用于监测转速和轴位移的变化;在风机的轴承中安装一个油传感器,通过监测油中的铁屑流量来监测轴承的磨损程度。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第2张

西部人传感器部署图

二是数据采集分析系统,对原始信号进行放大滤波,通过A/D转换成数字信号,从而为设备状态监测和故障诊断提供数据支持。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第3张

西曼边缘计算模块

然后是中控服务器,接收数据采集器预处理的敏感数据信息,通过运行专业软件对被测结构的信息进行进一步处理和分析,并根据不同的算法判断设备的运行状况。如有异常,将及时反馈给设备维修人员。

接下来是云端数据中心,

最后是手机APP,使用应用程序连接到云,的数据中心,可以实现多人远程实时在线监控抽风主机的运行参数和工作状态。

通过监测轴温、轴速、轴的轴向/径向/垂直振动、风机的润滑油质量,西马的这一系统可以处理轴质量不平衡、轴弯曲或热变形、轴错位、油膜涡动和振荡、润滑油中断、推力轴承损坏、轴裂纹或叶片断裂、径向轴承磨损、部件脱落、动静部件接触、气隙不均匀、轴向运动、轴温过高等。

除了在烧结机主抽风的应用外,该系统还可以用于水泵机组的监控。通过监测轴温、轴位移、水泵前/后轴轴向和径向振动、电机前轴、电机输入电压和输出电流,系统可以检查轴质量不平衡、轴弯曲或热变形、轴错位、油膜涡动和振动、润滑油中断、推力轴承损坏、轴裂纹或叶片断裂、径向轴承磨损、零件脱落、动静零件接触、气隙不均匀、轴向间隙、轴温过高。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第4张

西马来西亚旋转机械智能监控系统——低压水泵机组监控

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第5张

西马来西亚旋转机械智能监控系统——高压水泵机组监控

目前,该系统已在多个客户现场成功安装运行,24小时智能监管,实现故障预警,提前做出维护决策,做好维护准备,减少因重复维护造成的停机损失和费用。通过准确定位故障,提高了维修效率,减少了维修损失。此外,基于传感器边缘的计算和云,大数据的统计分析,为故障模式判断和管理流程优化提供定量决策依据,实现真正的智能单元。

  西人马“端-边-管-云-用”

  一体化解决方案

西马是一家依托IDM(芯片设计、制造、测试)模式的芯片公司。众所周知,由于各种原因,中国有很多更换芯片的机会。西方人更关注增量市场和股市。

西马拥有设计MEMS芯片和ASIC的能力,西马的芯片制造和先进封装测试中心拥有芯片流、先进传感封装、材料生产、可靠性测试等一系列能力。基于建立生态和为客户提供交钥匙服务的态度,西马亚开发了基于传感芯片和场景应用的边缘计算终端和云(云塔斯)。这种垂直整合可以为客户提供一站式智能解决方案服务,因此更容易构建生态。

为了创造自己的芯片生态,西马亚西亚为客户提供从传感层的芯片和传感器到边缘计算和云,的解决方案,并致力于解决客户的棘手问题。这些解决方案更注重如何利用芯片带动物联网、AI、大数据等的落地。因此,西马打造了“端侧管理-云-use”的一体化解决方案,为民航、能源、医疗、交通、工业领域提供服务。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第6张

西马来西亚“端侧管-云-use”一体化解决方案

目前,Xima的“端侧管-云-use”集成解决方案已成功应用于多个行业。上述西马旋转机械智能监控系统只是该解决方案在钢铁行业的一个应用。西马还提出了钢包红外测温解决方案、高压开关柜无线测温解决方案和ar智能监控系统解决方案,解决钢包温度和高压开关柜温度的智能监控,开展AR智能监控,实现钢铁企业生产的全周期智能管理。

面对国家大力推进工业互联网的巨大机遇,西马提出了“端边管理-云-use”的集成解决方案,利用西马的芯片、传感器、边缘计算和云Tas不断开发新的应用场景,赋予各种传统产业权能,促进经济和社会的数字化转型。

钢铁行业推动智能制造势在必行

近两年来,在供方改革、减产和防止“带钢”死灰复燃、严格防止溶解过剩产能复产、供暖季无“一刀切”的影响下,整体市场呈现波动运行格局。

2019年,在国内需求的带动下,钢铁产量快速增长。另一方面,整体价格呈下降趋势,降幅较大。2019年以来,国内钢材价格长期低于去年同期。从中国钢铁价格指数(CSPI)走势来看,2019年平均值为108点,同比下降6.8点,降幅5.9%。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第7张

CSPI 中国钢铁价格指数变动,数据来源:中国钢铁工业协会

受钢材价格下跌和原材料价格上涨影响,2019年以来钢铁企业经济效益大幅下滑。2019年全年,中国钢铁协会钢铁企业实现销售收入42663.1亿元,同比增长10.1%,实现利润1889.9亿元,同比下降30.9%;平均销售利润率仅为4.4%,同比下降2.6个百分点。

用西部人马一体化解决方案实现钢铁企业智能监控 科学快报 第8张

成员钢铁公司销售利润率,数据来源:中国钢铁工业协会

经济效益的不断下降促使钢铁企业进行生产改革,从资源和人员密集型的传统生产方式转向智能生产。

芯片和传感器作为工业互联网的底层技术,在智能制造中起着至关重要的作用。基于芯片的“端侧管-云-use”是钢铁行业智能之路的关键。

2020年,中央经济工作会议把增强国家战略科技实力放在八项任务的首位。同时,会议提出要实施重点核心技术研究项目,尽快解决一批“瓶颈”问题,在具有产业优势的地区集中培育创造更多独特技能。

芯片行业已经被国外严重“卡住”,芯片行业的技术突破关系到很多传统行业的智能创新。以钢铁行业为代表的传统行业,智能制造势在必行。如果坚持传统的生产方式,将来会被科技淘汰,被利益抛弃,被时代遗忘。

“我毁了你,与你无关。”《三体》中阐述的宇宙规律,在当今飞速发展的时代也同样适用。“时代抛弃了你,他们连再见都不会说”,这就解释了这个科技飞速发展的时代残酷的生存法则。

当情报成为时代主流的时候,如果传统产业不升级不改变,只有败军的命运在等着他们。

毕竟“时代淘汰了你,与你无关。”