烟草行业卷包设备的状态监测与检修管理系统研究

烟草行业卷包设备的状态监测与检修管理系统研究

谢文斌

（龙岩烟草工业有限责任公司福建省龙岩市364000）

摘要：现代烟草卷包生产设备不断向大型化、连续化、高速化、重载化和智能化方向发展，精度高、传动机构复杂，从而导致了卷包设备的结构以及故障产生的机理日益复杂。而故障也表现出越来越大的随机性和突发性，一旦出现故障，会产生链式反应，导致整条生产线停产，造成巨大的经济损失。而卷包设备的状态监测与检修管理系统的诞生，为此提供了较大的契机。基于此，本文主要分析了烟草行业卷包设备状态检测与检修管理系统，以供参阅。

关键词：烟草行业；卷包设备；状态监测；检修管理；系统

引言

随着社会的进步和改革的深化，企业劳动生产率不断提高，厂家使用的设备也越来越先进。基于计划维修的传统定修管理模式已越来越不适应现代大型高速设备的检修与管理，由于缺乏对设备运行状态的了解，不可避免造成设备的失修或过渡维修，影响企业的经济效益。基于设备状态监测的现代设备管理系统是解决这一类问题的有效手段。

1烟草行业卷包设备的检修管理系统设计

1.1系统功能目标

综合来说，卷包设备检修管理系统的功能要求是：支持设备检修的各类目标，强调统一数据库，实现信息集成，增强企业竞争力，促进经济效益的全面提高。该系统应可表达设备条线多个管理层次的信息需求，覆盖卷包车间的主要设备维修管理业务；促进车间集中控制与下属技术人员独立运作，形成最佳组合，能有效地协调广泛分布的设备信息，发挥集中管理整体优势。同时系统开发应立足于较高的起点，具备足够的处理能力、扩充能力及较强的环境适应能力，可满足未来若干年内发展变化需要，并具备较强兼容性，能够兼容目前存在的各个系统。

1.2体系架构设计

设备检修管理任务是让一个个维修任务更有效率地实施，加快工厂运转的速度。根据检修管理系统的应用需求分析，考虑到良好的柔性、开放性和可扩展性，系统采用B／S与C／S相结合的相对独立的四层体系结构，即接口界面层、应用逻辑层、信息资源层和网络平台层。

1.3功能设计

1.3.1状态监测及诊断

（1)产品生产指标则体现生产过程中设备效率、空头率、烟支重量SD、外观缺陷等产、质、损指标，用来判断产品质量和生产过程受控。（2)状态监测数据由监测仪器提供，模块计算出振动加速度有效值、峭度等数据，并提供纵向和横向数据比对，以及与模型库标准型的比对。（3)运行记录包括卷包机组的总运行时间、设备故障、缺陷发生的日期、故障维修方式、故障类型等信息，是标准情况下计算设备可靠性重要参数。（4)故障简易诊断利用正常设备与故障设备振动特性（位移、速度、加速度、声响等)的差异来判断故障，根据对振动信号的测量、处理、分析及识别来判断设备运行是否存在问题。（5)精密诊断模块在需要判断故障轴承具体部位的场合使用，利用频谱分析方法，判断出轴承发生故障的部位。设备管理人员根据对历次设备故障记录的分析以及故障类型的统计，可全面掌握设备运转情况。

1.3.2点检管理

（1)点检任务生成主要根据设备运行状况设定设备故障点，明确点检部位、项目和内容，规范故障描述，设计点检表，编制动态故障字典表，设计点检结果分析方法，做到有目的、有方向地进行点检，（2)点检任务一经生成，即由管理人员发送至机台，由专职点检人员实施点检。（3)点检人员到指定机台实施点检，并将点检信息输入机台电脑。（4)点检结果分析对长期保持设备正常状态具有较强指导性，按程度大小顺序提示出设备每个部组的故障隐患对整个设备状态的影响，并分析出设备需要重点改进的部位。

1.3.3可靠性评估

（1)系统根据设备运行时间、历史故障率、故障时间等信息计算设备可靠度，即机组在规定的条件下和规定的时间内正常运行的概率。（2)对设备运行影响较大的部位和组件进行预期故障率的计算，当故障概率绝对值较大或上升速率剧增时发出报警信号。（3)根据设备的动态信息，实时调整维修部位、维修周期等检修计划。

1.3.4维修任务单管理

（1)根据设备运行状况和检修系统给出的决策信息由设备管理人员生成维修任务单，同时也可选择点检问题直接生成任务单。（2)维修任务生成后分包发送至相应机台，由设备维修人员按照任务信息前往指定机台进行维修。（3)维修结束后，维修人员将故障情况、调换零配件情况等输入系统。（4)整个流程的维修任务单作为维修记录存入数据库，通过累积提供参考维修信息和建立故障模型样板。设备维修任务单编制窗口由设备管理员操作，用于设备针对性维修、设备计划性维修时的任务安排。

2系统实现

2.1系统部署

要实现卷包设备的有效监控，需根据设备特性在不同测点采用在线传感器、自动巡检式监测模块，重要的部位使用机组保护模块。整个检修系统采用C／S和B／S相结合的方式，结合两者的优点进行部署。将在线故障模型获取功能部署在以Web为基础的B／S结构上，将数据导入等其它业务处理功能模块主要部署在c／s结构上。

2.2系统结构实现

系统体系架构以业务逻辑、显示逻辑和控制逻辑三层的分离来实现。即客户端向服务器发出请求，服务器装载Servlet，对用户身份的确认后，调用模块和组件，然后通过JDBC方式连接数据库。其中业务逻辑用EJB来实现，显示逻辑由JSp实现，控制逻辑由Servlet实现。

2.3系统开发模型与开发平台

2.3.1开发模型

系统开发采用原型法模型，在进行初步需求分析后，先开发出原型系统后让用户试用。然后根据用户建议进行调整修改，继续试用后再修改，通过递归增量式的开发过程来不断进行完善。

2.3.2开发平台

本系统采用J2EE的平台进行开发，所开发的系统可以实现跨平台的无缝连接。在该平台上，EJB、中间件技术的运用大大增强了系统的可重用性，为需求变化后的后续开发奠定了良好的基础。系统的开发环境如下：数据库管理系统：MicrosoftSOLServer；数据仓库构建工具：WarehouseArchitect；前端开发工具：PowerBuilder和JBuilder；统计分析工具：SPSS开发技术J2EE、JSP、HTML。

结束语

总而言之，鉴于状态监测数据与设备故障表现之间联系的复杂性，今后应加强神经网络知识在故障诊断方面的应用。在知识获取上，神经网络的知识不需要由知识工程师整理、总结以及消化领域专家的知识，只需要用领域专家解决问题的实例或范例来训练神经网络。神经网络系统的知识获取与专家系统相比，既具有更多的时问效率，又能保证更高的质量。

参考文献：

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