摘要：油液監(jiān)測(cè)技術(shù)，是以油液分析為手段，通過(guò)對(duì)在用油液的磨粒檢測(cè)、污染度檢測(cè)、理化性能檢測(cè)、元素分析等，對(duì)煤礦設(shè)備進(jìn)行在用油使用狀況實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)與診斷，并提出管理措施和維修決策的技術(shù)。

        關(guān)鍵詞：煤礦設(shè)備;油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng);開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

        引言

        油液監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過(guò)對(duì)煤礦設(shè)備潤(rùn)滑油樣品進(jìn)行取樣，利用多種的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，對(duì)樣品的理化指標(biāo)、污染物指標(biāo)和磨損指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合設(shè)備的的實(shí)際工況、潤(rùn)滑狀態(tài)等進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果分析，不但可以對(duì)在用設(shè)備的磨損狀態(tài)進(jìn)行定性和定量分析，還可有效的對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)防預(yù)測(cè)，結(jié)合摩擦磨損特性的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，可以對(duì)設(shè)備的故障類(lèi)型、故障部位、故障原因和進(jìn)行快速而科學(xué)的診斷，這對(duì)于煤礦設(shè)備的安全運(yùn)行有著重要而深遠(yuǎn)的意義。

        1油液監(jiān)測(cè)技術(shù)內(nèi)容

        目前，油液監(jiān)測(cè)技術(shù)使用最廣泛和有效的手段，主要時(shí)潤(rùn)滑油理化指標(biāo)分析和磨損顆粒分析。前者通過(guò)監(jiān)測(cè)油品添加劑的損耗情況、基礎(chǔ)油衰變情況、以及油品理化性能指標(biāo)的劣化程度，來(lái)監(jiān)控設(shè)備的潤(rùn)滑狀態(tài)及潤(rùn)滑不良導(dǎo)致的設(shè)備故障。后者是通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油中磨損顆粒的尺寸、形貌、數(shù)量等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的診斷、實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的按質(zhì)換油、延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用期限的目的，最終達(dá)到對(duì)設(shè)備摩擦狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的目的，通常情況下，設(shè)備的磨損呈現(xiàn)一種緩慢上升的狀態(tài)，從最初的摩擦磨合到穩(wěn)定的磨損，最終出現(xiàn)劇烈磨損階段，也就是我們常說(shuō)的故障高發(fā)期階段。

        2煤煤礦設(shè)備油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

        2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備潤(rùn)滑油中采集具有代表性的油樣，送入油液分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，油樣的質(zhì)量可以有效反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而將實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)。以油液分析實(shí)驗(yàn)室—生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為基本模式，從設(shè)備操作人員、取樣人員、檢測(cè)人員和維護(hù)人員的不同角度設(shè)計(jì)了油液監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)兩部分。檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)服務(wù)于實(shí)驗(yàn)室端，實(shí)現(xiàn)收樣/留樣/制樣信息記錄、試劑材料設(shè)備使用信息記錄、檢測(cè)數(shù)據(jù)采集分析和檢測(cè)報(bào)告生成等功能。監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)于整個(gè)油液監(jiān)測(cè)管理流程，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)樣品遞交、檢測(cè)任務(wù)傳遞、檢驗(yàn)報(bào)告審核、數(shù)據(jù)傳輸、報(bào)表管理、留樣管理、檢測(cè)查詢(xún)和故障預(yù)警功能。同時(shí)系統(tǒng)可直接調(diào)用企業(yè)設(shè)備管理系統(tǒng)中的ERPPM模塊，通過(guò)此模塊可以查詢(xún)油液的提取時(shí)間及來(lái)源設(shè)備，便于準(zhǔn)確定位到故障位置，幫助分析故障原因。

        2.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

        考慮到多用戶(hù)性和可擴(kuò)展性，油液監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以C#.net為開(kāi)發(fā)工具，在.net平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)思想，在編寫(xiě)系統(tǒng)公共類(lèi)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

        2.3檢測(cè)數(shù)據(jù)采集

        系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)分析不同礦區(qū)的生產(chǎn)流程，以單個(gè)礦區(qū)為單位，應(yīng)用組件技術(shù)開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足煤礦設(shè)備在用油檢測(cè)需求的檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)檢測(cè)儀器分為在線(xiàn)式、離線(xiàn)式、便攜式3種的不同需要將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊分為實(shí)驗(yàn)儀器直讀、實(shí)驗(yàn)人員手工輸入和其他數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入3種。將檢測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入基礎(chǔ)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)，與標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)一并通過(guò)接口組件應(yīng)用于各功能模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)上傳、檢驗(yàn)全過(guò)程查詢(xún)和檢測(cè)報(bào)表管理等功能。

        2.4監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì)

        監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)將各個(gè)工作面設(shè)備的油液檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，建立界面友好、功能強(qiáng)大的系統(tǒng)，對(duì)全礦區(qū)設(shè)備工作情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與管理。監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主要功能有監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理和設(shè)備故障預(yù)警。（1）監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理取樣人員取回油樣后在系統(tǒng)軟件上登記樣品信息，工作人員將樣品信息與登記信息進(jìn)行核對(duì)，完成接收檢驗(yàn)樣品工作。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員接收樣品后下達(dá)檢測(cè)任務(wù)，確定主檢和檢驗(yàn)員。檢測(cè)人員再次登記，并開(kāi)始對(duì)油液進(jìn)行分析。結(jié)束后由檢測(cè)人員在系統(tǒng)中輸入設(shè)備信息、制譜人員、分析人員等信息，錄入檢驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合被檢測(cè)點(diǎn)位的歷史檢測(cè)信息和設(shè)備使用情況給出綜合結(jié)論，生成在用油檢測(cè)報(bào)告。經(jīng)審核人員審核后，報(bào)告上傳至監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理中心數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)信息對(duì)設(shè)備故障及時(shí)預(yù)警，工作面的一線(xiàn)工人可以通過(guò)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)查看可能故障的設(shè)備部位。油液檢測(cè)報(bào)告出現(xiàn)故障信息需要設(shè)備停機(jī)檢修時(shí)，可通過(guò)短信、郵件等不同平臺(tái)將故障信息發(fā)送給一線(xiàn)工人。檢測(cè)完的油樣由綜合業(yè)務(wù)室進(jìn)行保管，以備對(duì)檢測(cè)結(jié)果有異議時(shí)進(jìn)行重新檢測(cè)。（2）設(shè)備故障預(yù)警在油液檢測(cè)信息的管理中對(duì)設(shè)備工作過(guò)程實(shí)行安全預(yù)警，實(shí)時(shí)提出預(yù)警信息，給出故障排查建議，提醒一線(xiàn)工作人員。預(yù)警是通過(guò)集成標(biāo)準(zhǔn)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。油液檢測(cè)信息進(jìn)入系統(tǒng)故障預(yù)警模塊，啟動(dòng)預(yù)警，將檢測(cè)信息與設(shè)備故障標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)比較，看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)。如果符合，則退出預(yù)警系統(tǒng)，執(zhí)行下一個(gè)檢測(cè)周期；如不符合，則系統(tǒng)生成警告信息，并通過(guò)短信、郵件等通信方式將可能故障信息發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員?，F(xiàn)場(chǎng)工人對(duì)故障進(jìn)行排查，對(duì)故障設(shè)備維修后繼續(xù)關(guān)注此位置的后續(xù)油液檢測(cè)信息，若排查后未發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)將記錄此次警告信息，以備后續(xù)查詢(xún)。

        3油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

        3.1新型磨粒自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的開(kāi)發(fā)

        由于多種原因，油液監(jiān)測(cè)技術(shù)中的磨粒識(shí)別大多主要直接通過(guò)顯微鏡的觀察，盡管這種分析具有操作靈活，速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是這種分析手段過(guò)度的依賴(lài)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)，在某些情況下，會(huì)帶來(lái)較大的檢測(cè)誤差。近年來(lái)磨損顆粒的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)得到了快速的發(fā)展，越來(lái)越多的諸如圖像分析理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊識(shí)別技術(shù)等多新技術(shù)逐漸應(yīng)用到故障診斷中的磨粒識(shí)別中，依靠這種技術(shù)可以在極短的時(shí)間里，快速高效的對(duì)磨損顆粒進(jìn)行識(shí)別，這種技術(shù)可以有效地降低分析人員的主觀性，從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

        3.2開(kāi)發(fā)油液檢測(cè)的新的技術(shù)方法

        隨著各種高端制造裝備的出現(xiàn)，越來(lái)越多的新型設(shè)備被應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)今的發(fā)展要求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外相繼出現(xiàn)了例如線(xiàn)性回歸技術(shù)、矩陣變換技術(shù)、灰色理論分析等新型的數(shù)據(jù)分析方法，其背后主要得益于新型的數(shù)學(xué)模型和極度優(yōu)化的算法，例如傳統(tǒng)的鐵譜磨粒的圖象識(shí)別大多基于人工對(duì)圖像的判斷，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分形理論等新型數(shù)學(xué)算法的出現(xiàn)，尤其是5G技術(shù)的出現(xiàn)，快速提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算能力和存儲(chǔ)能力，對(duì)于鐵譜分析技術(shù)的快速發(fā)展起到了極其重要的作用，借助5G通訊技術(shù)，使鐵譜分析技術(shù)從傳統(tǒng)的人工離線(xiàn)分析延伸到超遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的快速傳輸、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算以及超快速在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。

        結(jié)束語(yǔ)

        根據(jù)煤礦行業(yè)特殊的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備特點(diǎn)，綜合多種油液分析方法，同時(shí)開(kāi)發(fā)了集成到企業(yè)設(shè)備管理體系中的油液監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，依托監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備潤(rùn)滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)油液檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析并第一時(shí)間與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行溝通，提高了煤礦設(shè)備的整體管理水平。