烟草机械全设备寿命周期监测实践

烟草机械全设备寿命周期监测实践

王涛

河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心 河南 郑州 450000

摘要：在现代机械生产加工中离不开机械设备的支持。设备全寿命周期监测系统能够将设备的运行状况通过数据传输的方式送达全寿命周期管理云平台，并对数据进行信号处理和评估，以此来判断设备是否处于正常或非正常状态，可以远程统筹管理设备状态，发现设备早期潜在故障，为设备的长期平稳运行提供了可靠的技术保障。本文就烟草机械全设备寿命周期监测实践展开探讨。

关键词：烟草；机械；设备；寿命

引言

机械设备故障诊断与监测技术是工业发展的重要保障，对我国经济发展具有重要意义。近年来随着我国科技的不断发展和技术上的创新，我国机械故障诊断和监测技术也取得了巨大的成就，在我国工业发展的进行中发挥了重要的作用。

1机械设备故障诊断与监测的常用方法

1.1直接观察监测

在传统的机械设备故障诊断中，直接观察监测是一种技术人员经常使用的方法，在机械设备发生故障时，技术人员用眼睛看、用耳朵听，并结合自身的工作经验和对设备的了解判断设备故障，但是随着机械设备的大型化和精细化发展，这种监测方法已经不适用了。

1.2振动监测诊断技术

机械在运转过程中常常伴随着振动特征的出现，根据机械设备的这个特点，振动监测技术被广泛应用在机械故障诊断领域中。这种技术通过对机械运行时的速度、加速度和位移等参数的监测，参照机械运行时的频率客观地监测出机械工作中的状态信息。在利用振动监测技术时，常常要选择机械设备中关键部位进行测量，这样能够确保所得的数据更加准确。经过检测所得的信息经过放大和过滤处理后，会形成数据信息在分析诊断设备中进行处理判断，通过频谱的方式展示出来，进而形成对设备故障的早期判断。

1.3红外测温诊断

所谓红外测温诊断技术就是利用机械设备的温度情况进行监测诊断的技术，对机械设备的各个部位的温度以及变化情况进行测量和判断分析，能够及时的发现其中存在的故障，例如发动机的排烟管堵塞、零件出现磨损、部分电器烧毁、液压系统油液性能都会引起机械设备相应部位温度升高，温度监测是机械设备监测的一种重要方式。要进行温度监测就要有精确的测温仪器，对于普通的温度传感器来说，所测得的温度数值不够精确，再加上很多机械设备需要露天作业，因此监测系统非常容易受到外界环境的影响，而红外测温仪能够对设备进行远距离的遥控测温，除此之外还能够对所测得的信息进行处理分析和判断，对测量数据进行修正和补偿，准确的给出机械设备的工作温度，与此同时还能够实现与计算机之间的信息连接，因此红外测温诊断技术有效的发挥出了测温诊断的作用。

1.4噪声监测技术

机械噪声监测技术利用了机械运行时发出具有固定特征的噪声，通过对噪声中携带的机械结构信息和运行状态信息的设备对机械故障进行监测。噪声监测技术常用于高温和高腐蚀的环境下，无法应用振动监测技术的机械设备故障诊断中。噪声监测技术能够采集设备的噪声信息进行故障诊断，这种监测技术采用的是非接触测量方式，设备较为简单，监测速度快，比较适合早期的故障监测。在实际应用中，噪声监测技术也表现出一些弊端，由于受到工作环境中复杂噪声信号干扰较大，因此，噪声监测往往会出现较大的误差。

1.5油液光谱分析

一般情况下，如果机械设备的润滑工作不到位，就有可能造成设备发生故障，所以杜宇一些有液压和润滑系统的设备，油液光谱分析也是一种机械设备故障诊断与监测的方法，通过光谱分析和润滑油中的细小颗粒就能够判断为何会发生机械设备故障。

2烟草机械设备监测管理的意义

随着烟草工业的飞速发展，烟草行业的生产规模逐渐扩大，烟草机械设备的精密程度和自动化程度也在不断提高。烟草机械设备的科学技术水平关乎烟草企业的整体竞争力，含有高附加值的烟草机械设备，有助于保障烟草产品的质量，提升烟草的生产效率，是企业取得高经济效益的根本保障。烟草企业切实做好机械设备的监测维修和保养，具体包括设备的自制或选购、投入使用、磨损、报废的整个过程，这对促使烟草机械设备的正常、高效运转，增强企业的市场竞争力具有重要的意义。因此，企业加强烟草机械设备的监测管理工作，提高技术装备的现代化水平，保障企业设备安全生产，节约能源、保护环境，促进烟草机械设备有效利用，提高整体经济效益，是烟草企业必须重视的关键环节。

3烟草机械全设备寿命周期监测实践

1. 烟草机械生产设备。烟草机械生产设备包括卷烟机和包装机，根据设备维修供应链备货情况，在易耗件、关键件部位设置相关监测点。如在包装机上选取联轴器、烟支第一推进器、烟支第二推进器、左右车身拼接处、一号轮后端、五号轮前端、五号轮后端、减速机输入端、商标吸附轮、油液监测等部位设置；在ZJ112型卷烟机上选取VE大风机、VE硫化床风机、刀头、切纸轮、机械手、接烟轮、Max第二传动箱、Max大风机等部位设置。通过在线监测系统，可以直观地获取到实时振动情况，当振动超过某阈值或达到预先配置的预警策略时，触发振动预警信号。当油液清洁度信号超过报警值，触发油液清洁报警信号。通过实时监测平台，可以使包装机和卷烟机得到及时的检修保养，掌握设备的运行情况，延长各部件的寿命周期。（2）云端分析系统。故障预警需要提前在软件中制定策略，当软件中的信息触发了策略中的报警信号，系统会自动报警。这些策略是由分析师根据长期积累的分析经验做出的，设备的故障振动信号往往存在一定的误差，因此分析师需要将故障诊断与预测技术深入地与烟草设备结合，对设备故障演化机理理解不断深入，不断微调策略，以提高其预测精度。在每次更新时将最新的报警策略配置到在线监测展示平台。云端分析系统是通过FTP服务器将振动数据分发到云端MySQL数据库，云端分析系统读取MySQL数据库中的数据，供分析师查看分析。

4机械设备故障诊断与监测的发展趋势

4.1信息融合技术

随着现代生产要求不断提高，要求更加全面的了解设备的运行状态，所以要对设备进行全方位、多角度的监测。因此，采用多个传感器，在设备的关键点同时对各种参数进行极爱内测，并且应用信息融合的方法，对采集的信号进行处理，从而得到更加可靠的故障信号，例如傅里叶变换和小波变换处理方式的应用，使故障特征分析技术出现了突破性的进展。

4.2超声波探伤技术

超声波探伤技术利用了超声波能够穿透金属部件的特性，通过超声波在不同截面穿过时发出的反射信息判断机械零部件是否存在损伤。超声检测对机械零部件的厚度具有一定的要求，并且表面的粗糙度要符合检测范围，在临近于零部件表面距离一定范围的缺陷无法准确判断。而且在检测中需要具有检测样件才能够便于参数的比较。

4.3智能决策算法

近年来人工智能技术得到了快速的发展，因此在机械设备故障诊断与监测上也可以应用人工智能控制的核心算法，例如遗传算法、模糊控制、粗糙集理论等智能决策算法在故障诊断中具有非常大的优势，首先模糊理论的应用比较方便，只需要建立合适的模糊矩阵和隶属函数就能够准确的判断问题，节省了大量的时间;其次利用神经网络判断故障便于准确的处理繁杂的信息;再次遗传算法的应用能够同时处理多个问题，在宽泛查找问题方面效率很高;最后如果信息不全，或者精度不够，粗糙理论能够在数据缺失的情况下诊断故障。

结语

随着科学技术的迅猛发展，烟草企业机械设备逐渐朝着自动化、高精度化方向发展。烟草企业机械设备众多，包括制丝机、卷烟机、滤嘴机、包装机等等。每种机器由几万个零部件构成，生产制造工艺较长且比较复杂。烟草设备的完好无缺关乎整个烟草企业的正常生产，为了确保烟草机械设备的工作效率，烟草企业必须切实做好烟草机械设备的监测管理工作。

参考文献

［1］王光宇．机械故障诊断与监测方法的研究［J］．现代经济信息，2018，(24):379．

［2］车立志，刘倩婧．机械设备故障诊断技术研究［J］．煤矿机械，2019，37(3):3-5．