金屬加工設備智能化巡檢系統(tǒng)設計淺析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了金屬加工設備智能化巡檢系統(tǒng)設計淺析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要:文章介紹了有色金屬加工設備智能化巡檢系統(tǒng)的設計與開發(fā)，指出智能化點巡檢系統(tǒng)采集生產(chǎn)設備實際運行狀態(tài)信息以及對應時間參數(shù)等，通過系統(tǒng)的各功能模塊進行設備輔助維護管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，對提高有色金屬加工企業(yè)設備管理及運維水平起到重要的促進作用。

關(guān)鍵詞:設備管理;點巡檢;信息化;智能化;智能工廠

隨著有色金屬加工廠的轉(zhuǎn)型升級，朝著信息化、數(shù)字化和智能工廠的方向發(fā)展，工廠生產(chǎn)設備實現(xiàn)信息化管理及智能化點巡檢是保證設備可靠穩(wěn)定運行的重要技術(shù)手段。設備智能點巡檢系統(tǒng)采用GPS衛(wèi)星定位、GIS地理信息、FRID無線射頻、GPRS/3G/4G網(wǎng)絡通信、WIFI數(shù)據(jù)傳輸及CIS條形碼掃描等技術(shù)，結(jié)合機組設備基礎(chǔ)自動化程序，通過大數(shù)據(jù)處理手段對所需巡檢區(qū)域進行科學化、數(shù)字化、可視化的巡檢管理。同時，該系統(tǒng)具備生產(chǎn)設備的基本信息化管理，巡檢任務分發(fā)及巡檢結(jié)果數(shù)字化、設備隱患管理、巡檢人員考核管理等功能。系統(tǒng)實現(xiàn)用科學的統(tǒng)計分析和方便快捷的協(xié)調(diào)功能幫助企業(yè)管理者對巡檢活動、巡檢人員及設備狀態(tài)的統(tǒng)籌掌握，從而有效保障巡檢工作的順利展開，為發(fā)現(xiàn)設備故障隱患、處理隱患、避免事故以及保障設備安全穩(wěn)定運行提供科學、準確、可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1主要研究內(nèi)容

設備智能化巡檢系統(tǒng)開發(fā)重點圍繞設備管理巡檢數(shù)字化、無紙化和實現(xiàn)設備故障診斷及預警等目標進行相關(guān)的開發(fā)工作。通過采用信息化、數(shù)字化、傳感器數(shù)字采集等技術(shù)，建立設備檔案管理系統(tǒng)和信息化智能點巡任務管理系統(tǒng)，建立設備故障信息庫和對故障信息的大數(shù)據(jù)分析，盡早發(fā)現(xiàn)設備故障及隱患，用科學方法找出設備缺陷并完成整改及優(yōu)化，優(yōu)化企業(yè)的設備巡檢及維修工作，從而提高設備完好率和利用率。系統(tǒng)主要研究內(nèi)容有，基礎(chǔ)設備管理系統(tǒng)開發(fā);智能點巡任務管理系統(tǒng)開發(fā);數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成應用開發(fā);設備故障診斷及預警系統(tǒng)開發(fā);智能巡檢APP開發(fā)。

2架構(gòu)設計

設備智能巡檢系統(tǒng)由三部分組成，分別是基于B/S的后臺管理系統(tǒng)、基于Android操作系統(tǒng)的巡檢APP、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理以及設備故障診斷及預警系統(tǒng)。后臺管理程序采用B/S結(jié)構(gòu)(Browser/Server結(jié)構(gòu))，利用微軟公司的SQLServer2008和．Net作為開發(fā)工具，實現(xiàn)巡檢業(yè)務邏輯和WEB管理端的展示。巡檢APP是基于Android操作系統(tǒng)的移動APP，實現(xiàn)巡檢標簽識別、巡檢結(jié)果錄入以及數(shù)據(jù)展示功能。移動APP可以采用原生和HTML5混合開發(fā)的方式實現(xiàn)，標簽識別和巡檢數(shù)據(jù)采集需調(diào)用移動終端原生功能，數(shù)據(jù)展示可以用HTML5方式實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及備故障診斷及預警系統(tǒng)為Windows服務程序(WindowsService)，集成應用數(shù)據(jù)采集軟件IBA軟件，將采集到的IBA文件進行解析，作為自動巡檢的結(jié)果和巡檢點關(guān)聯(lián)起來，輸出設備故障診斷及預警報表信息等。通過調(diào)研分析大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)的設備日常點巡檢工作流程，結(jié)合信息化技術(shù)的特點，本次開發(fā)的設備智能化巡檢系統(tǒng)通用工作流程如圖1所示。

2．1系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

本系統(tǒng)架構(gòu)為四層架構(gòu)，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、業(yè)務邏輯層和展示層。(1)數(shù)據(jù)采集層。數(shù)據(jù)采集通過兩種方式實現(xiàn)，一是自動采集，自動采集通過數(shù)據(jù)采集軟件采集PLC數(shù)據(jù)或物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集數(shù)據(jù)作為巡檢結(jié)果;二是手動采集，通過巡檢人員手持智能終端(Android系統(tǒng))由巡檢員巡檢錄入數(shù)據(jù)作為巡檢結(jié)果。自動采集數(shù)據(jù)(IBA文件)由系統(tǒng)網(wǎng)絡傳遞至數(shù)據(jù)處理層進行解析，并保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。(2)數(shù)據(jù)處理層。解析數(shù)據(jù)采集層的IBA文件，解析結(jié)果保存至數(shù)據(jù)庫并和巡檢點實現(xiàn)邏輯關(guān)聯(lián)。(3)業(yè)務邏輯層。包括系統(tǒng)管理、設備管理、巡檢管理、異常管理、統(tǒng)計報表等模塊。(4)展示層。管理人員可以通過WEB管理端查看統(tǒng)計報表，巡檢員可以通過智能終端接收巡檢任務、查看任務狀態(tài)等。

2．2系統(tǒng)物理架構(gòu)

本系統(tǒng)通過內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)設備、數(shù)據(jù)采集軟件、巡檢終端、后臺管理程序和管理員電腦等的互聯(lián)，系統(tǒng)物理架構(gòu)如圖2所示。

2．3數(shù)據(jù)庫訪問設計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基于Windows操作系統(tǒng)平臺，后臺數(shù)據(jù)庫為SQLSever2008，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的智能化巡檢系統(tǒng)。應用基于面向?qū)ο罄碚摰木幊坦ぞ撸甆et語言，可處理大量數(shù)據(jù)，同時保證數(shù)據(jù)的完整性并提供多種高級管理功能。其靈活性、安全性、易用性為數(shù)據(jù)庫編程提供了良好的條件。

3主要模塊與主要功能

3．1后臺管理模塊

后臺管理模塊主要實現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)設備管理、巡檢計劃的制定、巡檢任務下發(fā)、設備異常管理、系統(tǒng)管理、報表統(tǒng)計等功能。

3．2智能巡檢APP

智能巡檢APP是基于Android操作系統(tǒng)，實現(xiàn)巡檢標簽識別、巡檢結(jié)果錄入、數(shù)據(jù)展示、消息推送等功能。智能巡檢APP前端采用VUE實現(xiàn)，后端采用．NETWebAPI實現(xiàn)，前后端徹底分離，操作界面如圖3所示。(1)系統(tǒng)登錄。巡檢人員使用用戶賬號和密碼登錄移動終端，根據(jù)用戶權(quán)限顯示相應功能。(2)巡檢任務制定及分發(fā)。系統(tǒng)管理人員可制定及分配巡檢任務，巡檢員通過手持終端中的APP可查看當前時間分配給自己的巡檢任務及其巡檢狀態(tài)(已檢、未檢、漏檢)。巡檢任務包含巡檢點及對應的巡檢內(nèi)容、時間要求以及巡檢標準等信息。巡檢內(nèi)容分為自動巡檢、手動巡檢兩種，巡檢人員可通過手持終端查看系統(tǒng)自動巡檢的狀態(tài)數(shù)據(jù)及報警預警信息等。(3)巡檢執(zhí)行及記錄。巡檢過程中巡檢人員可以進行日志記錄并拍照，將有設備隱患部位實時拍照上傳至系統(tǒng)。巡檢現(xiàn)場有網(wǎng)絡連接時可在線上傳，巡檢現(xiàn)場無數(shù)據(jù)網(wǎng)絡信號時，手持巡檢終端具備離線保存上傳巡檢結(jié)果的功能。巡檢人員可通過電腦終端或手持終端查看本人的所有巡檢歷史記錄。(4)巡檢統(tǒng)計。系統(tǒng)可按部門或巡檢責任人自動統(tǒng)計，已完成、未完成的巡檢數(shù)量，巡檢人員工作完成率等管理指標。(5)異常處理。執(zhí)行巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的異常，系統(tǒng)可按照事先設定或發(fā)送給相關(guān)責任人。責任人收到后到現(xiàn)場進行處理，并填寫處理結(jié)果，處理完成后關(guān)閉異常。查詢異常申報人、申報時間、異常描述、設備名稱、缺陷級別等。(6)數(shù)據(jù)推送。實現(xiàn)APP內(nèi)推送或微信推送。定時向相關(guān)人員分權(quán)限推送巡檢任務、設備運行情況、巡檢異常等信息。

3．3數(shù)據(jù)處理程序

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)定時采集巡檢點的狀態(tài)和數(shù)據(jù)(圖4)，通過數(shù)據(jù)處理程序保存在數(shù)據(jù)庫里。后臺管理系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)庫，選擇所需設備狀態(tài)數(shù)據(jù)并導入到巡檢結(jié)果中。需要自動巡檢的項目需配置數(shù)據(jù)采集的通訊參數(shù)設備、DB塊、變量進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

4結(jié)束語

本文針對有色金屬加工設備智能化點巡檢系統(tǒng)的設計與開發(fā)工作進行了簡要總結(jié)，旨在開發(fā)出一套設備智能化點巡檢系統(tǒng)，實現(xiàn)加工企業(yè)設備管理及點巡檢工作的信息化管理。該系統(tǒng)通過科學的管理手段和方法防對生產(chǎn)設備進行預防性檢查和巡視，及時查明故障原因及設備運行異常，制定合理的故障處理措施，從而保證設備運行的可靠穩(wěn)定，降低維護和檢修費用，為逐步實現(xiàn)生產(chǎn)設備的全生命周期管理奠定基礎(chǔ)。該系統(tǒng)在開發(fā)設計時考慮到了不同生產(chǎn)車設備的通用性要求，當前系統(tǒng)已在鋁帶冷軋機組設備上應用，受到了用戶的認可和高度評價。隨著系統(tǒng)功能的不斷完善和版本迭代，后續(xù)可推廣應用于有色金屬加工廠的熔鑄、鑄軋、熱軋、箔軋、精整等生產(chǎn)車間機組設備。

參考文獻

［1］張營軍．基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)設備智能巡檢系統(tǒng)研究［J］．電子測試，2017(23):69+51．

［2］張友．面向移動互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)設備巡檢與管理系統(tǒng)研究與設計［D］．燕山大學，2017．

［3］張輝．基于信息化的設備智能巡檢系統(tǒng)構(gòu)建［J］．中國設備工程，2020(18)，24－25．

［4］汪遠平，查明彥，代強，邵慧．智能化設備巡檢系統(tǒng)的開發(fā)和應用［J］．信息記錄材料，2019(4)，105－107.

［5］湯小波．淺析數(shù)據(jù)庫規(guī)范化與數(shù)據(jù)庫設計［J］．商情，2017，

［6］常濤．淺談數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計［J］．科技視界，2014，205－206．

作者:任志昂 萬曉鴿 余宏飛 倪海濤 單位:中色科技股份有限公司