摘要：随着信息技术的快速发展，智能化诊断技术得到了快速发展。利用设备状态监测能够定量、定性的掌握设备运行状态，从而预测设备可靠性，对于故障情况进行识别、判断，工业设备状态监测系统主要的功能体现在生产数据采集、设备监控、生产信息报表。随着我国烟草行业的快速发展，高速卷包设备应用量不断增加，其运行情况直接影响着行业今后的高水平发展。所以需要加强卷包在线生产设备运行情况的监测和诊断，通过现代化的设备状态监测技术及时掌握设备运行情况，从而保证设备的全面受控，确保卷包生产设备的稳定运行。
关键词：卷包设备；状态监测；管理
引言
随着现代化工业生产和科学技术水平的不断提高，烟草行业机器设备的大型化、连续化、高速化和自动化的发展趋势已日益明显，然而，由于机械零部件本身、设备所处运行条件、操作管理及维护不足等不可避免因素的影响，卷包机械设备各种类型故障会时常出现。这不仅会促使设备预定功能的消弱或丧失，给企业带来经济损失，而且更为严重者还将直接威胁到人身安全，酿成灾难性的事故。现代工业生产过程中，设备状态监测系统在保障设备安全运行，预防事故发生以及实现设备维修制度的变革等方面起到了关键性的指导作用，取得了显著的经济效益和社会效益。
1卷烟、包装设备状态监测技术概述
1.1单机监测与故障诊断系统
所谓的单机监测与故障诊断系统主要就是指整个状态监测和故障诊断系统中用于单台卷烟、包装设备状态监测以及故障诊断的子系统。主要在相应单机设备中配置智能化监控仪器来实现相应功能，包括：第一，对于单个卷、包设备运行状态以及故障信息进行监测，同时将相应数据传输到整个故障诊断系统中，若是系统发现某些异常问题就会发出相应报警信息；第二，能够接收整个故障诊断系统发送的诊断决策数据。每台卷、包设备中都配置了单机监测以及故障诊断系统，这是状态监测和故障诊断最为重要的环节。所以要确保系统的精准性，能够实时掌握设备运行数据情况，并且可以将数据及时准确的传送给故障诊断系统。
1.2机群监测与故障诊断系统
机群监测与故障诊断系统最主要的作用就在于故障的诊断以及决策，其具体操作方式为：接收单个包装设备发送的数据信息并实施分析处理，明确单个卷、包设备故障原因，制定故障解决策略，将其反馈给单个设备以便实施维修。同时能够对故障相应原始数据以及相应诊断结果进行记录。随着信息技术的快速发展，智能化已经成为了故障诊断技术的发展方向，目前较为常用的故障智能化诊断技术主要为“专家系统（ES）”以及“人工神经网络”两种。卷、包设备具有复杂的结构形式，再加上应用场合的多元化就造成了其故障原因的多样性，所以需要通过非常专业的知识以及实践经验来对故障进行准确判断，所以最好采取专家系统的方式进行机群状态监测以及故障诊断。以专家系统为基础的机群故障诊断系统主要包括解码程序、专家系统、接口程序、数据库等几个部分，其中解码程序主要是将卷、包设备的初始状态参数以及故障信息进行编码以及解码，同时要将数据转换成为统一的输入制式；数据库主要包括“原始信息数据库”以及“故障诊断信息数据库”两种类型，其中原始信息数据库主要进行单个机械故障信息和故障诊断结果的存放。
1.3通信系统
通信系统的作用在于监控单个卷、包设备的运行状态，同时实现故障诊断子系统和机群故障诊断系统的通信。从目前来看，无线通信系统得到了较大发展且不断趋于完善，具有非常显著的优势，所以在机械机群状态监测以及故障智能化诊断方面得到了非常广泛的应用，能够满足机械维护自动化以及智能化的发展需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2卷烟、包装设备状态监测技术与方法
针对目前国内烟草生产加工企业的具体情况，常用的设备状态监测技术和方法主要有以下几种：
2.1振动监测
在许多情况下，设备相关部位的异常振动是设备故障的前兆，特别是各种卷包生产设备的一些组合传动部位出现异常振动现象，而检查并判定分析这些异常振动往往是确定设备故障隐患的主要依据之一。在生产实践中，很多情况下，轴承的异常磨损和各种传动轴断裂、组件抱死等恶性设备故障都是由于忽视设备运行中的异常振动现象，没有及时采取相应措施造成的。此外，卷包设备各种电机一般都在高速运转，异常振动引起的设备故障也很常见。异常振动一般是指振动的两个主要参数——频率和振幅，与设备正常运行相比有一定的变化。最常用的检测方法是选择轴承的重要运动部件作为振动监测点。
2.2裂纹检测
在承受载荷的情况下，由于裂纹处的应力集中，有裂纹的零件很可能发生断裂，导致设备严重故障。结合设备日常和定期的检查工作，对设备重要受力部位的裂纹进行检测，并根据检测结果及时更换，以避免此类设备故障的发生，是非常有用的。零件内部裂纹往往不易检测，有些零件在制造和使用过程中可能会形成气孔或小裂纹等缺陷。一开始，它的影响很小。随着设备运行时间的增加，缺陷逐渐增多。当其强度低于某一极限值时，会突然断裂。各种卷包设备的杆类、轴类、辊类零部件都可能有这种情况发生。实际上，裂纹检测就是在故障孕育期内，通过检测，及时检测出零件上的小裂纹，这些小裂纹不太可能立即造成强度损伤。裂纹检测方法主要有超声波法和电阻法。超声波法的原理是不同的物质具有不同的超声波吸收能力。当超声波进入零件并遇到裂纹时，它会反射并被传感器接收。在此基础上，对零件内部裂纹的位置和状态进行了分析计算。电阻法是利用电流通过金属制造的被测零部件，遇到裂纹时会使电压降增加，根据电压降的变化大小，可查出零部件内部裂纹的部位和状况。
2.3润滑油油样分析
润滑油一般处于设备上较为重要的、有相对运动的零部件表面之间。在这些零部件表面，连续的相对运动引起的磨损是不可避免的，磨损后脱落的金属粒子很可能残存于润滑油中，定期更换润滑油是设备维护保养的主要工作之一。分析更换后润滑油中的杂质成份和数量，与以往的正常情况相比较，有助于了解设备相应部位磨损类型和程序有无变化，以此诊断出设备有无异常的劣化现象，进而确定出设备可能潜在的故障隐患。润滑油分析和判断结果的准确性取决于油样选取的代表性，即油样必须是取之严格、按设备维护保养规程定期更换的润滑油，这样才能较为准确客观地反映出设备相应部位磨损的异常现象。润滑油油样的分析通常可采用光谱分析法和铁谱分析法，其分析结果是油样中金属磨损粒子的种类和相应数量。
结束语
设备的运行状态关系到烟草加工行业的发展，开展设备状态监测是保证现场设备安全运行的基础，通过对各种状态参数连续监测，进行行状况数据分析，及时诊断潜在故障，为设备预防性维护提供依据。状态监测只是一种技术手段，为降低设备故障率，要不断加强专业知识培训学习，提升技能，优化现有监测手段，提高设备维护质量。
参考文献：
[1]薛剑.机械监测系统的配置及应用[J].化工设计，2018，28（06）：48-49+2.
[2]鄢闯.考虑大检修与状态监测的配置情况分析[C].中国电力科学研究院.2018智能电网信息化建设研讨会论文集.中国电力科学研究院：中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，2018：172-176+179.
[3]吴志鹏，杨苹，姜新宇，崔勇.在线监测信息系统结构层次设计与实践[J].电子学报，2018，46（11）：2803-2808.
论文作者:杨根成
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
标签：设备论文; 裂纹论文; 故障论文; 状态论文; 故障诊断论文; 机群论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第21期论文;