严开勇1，黄坤平1，谢江华1，徐光华2
摘要：武钢依托企业内部网络，开发应用了实施设备状态点检网络化管理系统。本文从布置点检工作站、客户端分析／浏览软件和实施效果三方面论述了该系统的体系结构。系统的实施实现了设备星级管理目标和关键设备“万点受控”，为实现设备的预知维修、关键设备零故障运行、降低设备寿命周期费用奠定了基础。
关键词：设备状态点检网络化管理系统；点检；网络化
中图分类号：TP399文献标识码：B
随着计算机技术的迅速发展和企业现代化管理思想的深化，在企业中采取ERP的管理思想已成为当前企业管理的趋势，而设备管理是ERP中至关重要的部分。武钢有限公司为了适应新形势，对设备管理工作提出的总的指导思想是，以星级设备管理为指导，实施智能量化点检，全面推行设备状态监测和远程诊断等故障诊断技术，初步实现由计划维修向预知维修模式的转变，确保关键生产设备状态受控，努力实现关键设备无缺陷运行，追求设备寿命周期费用最经济的设备管理目标。同时，对公司内各主体厂的关键设备实施“万点受控”，保证关键设备零故障运行，进一步健全点检管理体系，为实现预知维修奠定基础。设备状态点检网络化管理系统则依托于企业内部网络，采用Client/Server的体系结构，实现设备的统一管理，使生产流程中的现场操作人员、工程技术人员及生产管理人员对大量散在的中小型机电设备的运行过程、状态、趋势有客观而全面的认识。
一、设备状态点检网络化管理系统的体系结构
武钢设备状态点检网络管理系统如图1所示，将企业信息系统分为车间层、分厂层和企业层三个层次。车间层根据分厂受控设备的实际情况布置，可以指物理上的一个车间，也可以指一条生产线。如烧结厂根据其生产线的布置，分为四个烧结车间，每个车间层均设有点检工作站，通过HY-106手持式巡检仪采集受控设备的振动信息，对工艺量等其他参数则通过手抄表采集。点检工作站与巡检仪和手抄表通过红外串口通信，使巡检任务的发送和回收非常简便、灵活。车间层的点检工作站还装有基本的信号分析软件，方便操作人员对设备状态进行初步分析、诊断。分厂层以各主体厂为单位设置数据库服务器，并安装相应软件，负责整个分厂设备信息的统一管理。各主体厂的设备管理人员通过功能强大的信号分析／浏览软件准确而及时地把握设备运行状况，并能对信号异常的设备进行分析、诊断，迅速作出维修计划。企业级数据库是一个虚拟的数据库，依托企业内部网路，把各分厂的数据库服务器构建成一个虚拟服务器，公司各级设备管理人员可以通过信号分析／浏览软件及时了解所有受控设备的当前运行状态，并据以进行生产计划的实施和调整。
1．点检工作站的布置
点检工作站是整个系统的“触角”，它通过巡检仪、手抄表“感知”设备状态信息。其主要任务是采集各类散在机电设备运行的状态数据并储存，同时自动上传到分厂级数据库。点检工作站程序包括巡检任务的发送和回收、数据自动上传至分厂级数据库、基本的状态监测和分析诊断三个部分。
点检工作站依据各分厂的实际情况布置，如烧结厂根据其生产线的布置分为四个烧结车间，每个车间均布置一个点检工作站，负责对所属关键设备进行数据采集、分析诊断和数据上传。图2为烧结厂的点检工作站布置图。
2．客户端分析／浏览软件
客户端软件是企业各层管理人员用来对设备状态进行分析和监测的软件，包括客户端分析软件和浏览软件两部分。其流程以企业／报警树为核心，充分利用树状结构组织层次分明、直观性强、操作访问方便的特点。客户端分析软件为各企业层、分厂层工程技术人员、设备诊断人员提供了状态分析和诊断功能。客户端浏览软件则以图片导航的方式为各企业层、分厂层的设备管理人员、生产管理人员了解当前所有受控设备的运行状况提供更简单、直观的方式。
由图1可以看出，企业级的客户端构建于企业的虚拟数据库，因此，它们的客户端分析软件可以对企业内所有受控设备的数据进行分析、诊断。而分厂级的客户端程序是建立在各分厂的服务器上，因此，可以对分厂内的所有受控设备进行分析、诊断。客户端分析软件的主要功能包括：(1)采用树状结构直观显示设备的状态信息；(2)提供时域、频域、趋势分析，多变量趋势、多频谱分析等多种常规分析方法；(3)提供幅值、特征参数、频段、频率分量等多种报警方式；(4)可自动生成测点、设备、企业各级报警事件，并可生成功能强大的数据分析报告；(5)提供多种对比分析手段，数据可以和任一测点下任何时间采集的数据进行对比分析，迅速反映出设备状态的变化。
企业级的客户端浏览器程序可了解企业内所有设备的运行状况，分厂级的浏览器程序则只能了解分厂内的设备状况。客户端状态浏览软件是专门面向管理人员的程序，除了以树状结构进行信息的组织外，同时提供设备和测点的具体图形，使管理人员能清晰直观地了解当前企业内所有受控设备及测点的分布，并根据最新采集的设备状态数据判断设备的运行状态。其主要功能包括：(1)采用树状结构直观显示设备的状态信息；(2)显示设备图形，直观反映测点分布，提供图片导航功能；(3)提供测点状态统计信息，包括报警等级、报警测点数目、报警测点所占比例等。
3．实施效果
本系统的开发和应用是在武钢有限公司设备部组织下，由西安交通大学根据武钢设备点检量化管理的需求设计开发的。2001年7月在烧结厂首先试用，并于11月由武钢有限公司设备部召开推广会，在全企业推行，并列入全面实施武钢设备星级管理和实现关键设备“万点受控”的目标，随后在有限公司内九个主体厂、股份公司、焦化公司及能源总厂全面实施，效果良好。设备最新数据通过网络及时上传，保证了数据的及时更新，实现了设备点检状态监测的在线化；状态浏览器以图片导航的方式使设备部门领导简单、直观地及时了解受控设备的分布、受控测点的布置等相关信息。经过一年多的运行，点检已保留了大量的现场数据，在大型厂和烧结厂成功捕获了一些故障隐患，并为疑难问题的分析和处理提供了可能。
二、结论
武钢作为冶金行业的重点企业，面对新世纪的竞争，提出了设备星级管理的目标；而设备状态点检网络化管理系统依据企业内部网络，通过对关键设备信息的统一管理，为实现星级管理目标、确保关键设备零故障运行和设备的预知维修提供了基础。特有的树状导航和视图导航功能使系统层次清晰、直观便捷，成为设备管理人员了解设备运行状况，进行设备维修管理的有力工具。
参考文献：
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