礦井智能排水設(shè)備健康管理數(shù)字化應(yīng)用場景
2023-04-13 15:06:00
次
一、項目背景
礦山排水是指在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中排除進入礦山的地下水和地表水，是戰(zhàn)勝水害的重要手段之一。傳統(tǒng)井下礦區(qū)依靠排水為采掘工作及工人的健康和安全創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保障在充水礦床得到徹底疏干，以保證生產(chǎn)的順利進行。
煤礦所用排水機械設(shè)備往往處于工況惡劣、不穩(wěn)定、負載重、連續(xù)運行狀態(tài)，由早期故障發(fā)展而導致惡性事故頻頻，為了消除故障隱患，需要通過實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，并對狀態(tài)數(shù)據(jù)進行智能預警來實現(xiàn)故障的早期預警，防止惡性事故的發(fā)生。通過礦區(qū)排水設(shè)備的核心耗損性部件的故障進行預測，可以據(jù)此對于相關(guān)部件的進行提前維護或者更換，從而減少整個設(shè)備非計劃停機時間，避免因計劃外停機而帶來的經(jīng)濟損失和安全事件；準確預測可能涌入礦坑的水量，可幫助礦坑在開采前合理安排排水機組的穩(wěn)定運行，在生產(chǎn)上要求預測的礦坑涌水量應(yīng)接近開采時的實際涌水量，避免生產(chǎn)事故。
二、建設(shè)目標
礦井智能排水數(shù)字化應(yīng)用場景，需要完成對應(yīng)水泵的設(shè)備動態(tài)健康評估、動態(tài)性能評估、故障預測、運行狀態(tài)預警、振動信號突變檢測、礦坑涌水量預測等智能算法模型，對礦區(qū)排水設(shè)備的使用狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)測、預警，并對礦區(qū)的涌水量進行及時預測，合理安排設(shè)備的運行、維修保養(yǎng)，在保障設(shè)備安全平穩(wěn)運行的同時降低設(shè)備的能耗投入，為企業(yè)降本增效。
三、實施內(nèi)容
1）設(shè)備動態(tài)健康評估：通過采集設(shè)備在統(tǒng)計周期內(nèi)的故障發(fā)生率、溫升時間、排氣時間、開機成功率等數(shù)據(jù)，使用綜合評價算法，每天對設(shè)備進行綜合評價得分，通過可視化的方式將設(shè)備的健康度得分進行動態(tài)展示，完成設(shè)備的動態(tài)健康評估，幫助礦區(qū)智能掌握設(shè)備的健康狀態(tài)，合理安排設(shè)備運行計劃。
2）設(shè)備動態(tài)性能評估：通過采集設(shè)備在統(tǒng)計周期內(nèi)的工序能耗、每噸水耗電量、每時排水量等數(shù)據(jù)，使用層次分析法，每天對設(shè)備進行綜合評價得分，通過可視化的方式將設(shè)備的性能得分進行動態(tài)展示，完成設(shè)備的動態(tài)性能評估，幫助礦區(qū)實時監(jiān)測設(shè)備的關(guān)鍵部件性能章狀態(tài)，根據(jù)各設(shè)備的性能狀態(tài)合理安排排水計劃。
3）設(shè)備故障預測：通過采集設(shè)備運行狀態(tài)類參數(shù)、設(shè)備靜態(tài)屬性、設(shè)備典型故障類型等數(shù)據(jù)，使用分類預測算法對設(shè)備的核心耗損性部件發(fā)生的故障數(shù)據(jù)進行擬合并預測對應(yīng)故障的概率值，統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)中故障概率由50%上升至80%所需時間，基于耗時數(shù)據(jù)自身的概率分布，對設(shè)備運行過程中故障概率達到50%后，預測故障概率達到80%所需時間95%的置信區(qū)間，根據(jù)預測結(jié)果，評估設(shè)備所需的維修保養(yǎng)周期，將傳統(tǒng)的事后運維優(yōu)化至事前運維，保障礦區(qū)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。
4）設(shè)備運行狀態(tài)預警：通過采集煤礦所用工業(yè)設(shè)備的電流、電壓、溫度等設(shè)備運行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)自身的概率分布，將其轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布后，結(jié)合領(lǐng)域知識進行自適應(yīng)閾值的計算，通過可視化的方式對狀態(tài)數(shù)據(jù)進行上下動態(tài)閾值的區(qū)間設(shè)置，完成對不同狀態(tài)參數(shù)的動態(tài)預警，對設(shè)備運行狀態(tài)進行智能分析，幫助礦區(qū)及時掌握設(shè)備運行狀態(tài)的異常信息，進行快速處理。
5）設(shè)備振動信號突變檢測：通過傳感器采集設(shè)備在運行過程中水平和垂直方向的振動幅值，通過信號分析進行設(shè)備信號數(shù)據(jù)的變點檢測，從信號突變的角度對設(shè)備故障進行預測，并通過可視化的方式對信號數(shù)據(jù)和變點進行標識，完成對設(shè)備信號數(shù)據(jù)的實時檢測，對各類突變的異常信息進行綜合分析，及時掌握設(shè)備運行態(tài)勢。
6）礦坑涌水量預測：通過采集歷史數(shù)據(jù)中的排水量、液位變化量、涌水速度、排水所用泵數(shù)、排水時長、涌水量等數(shù)據(jù)，融合時間序列算法與多種回歸算法擬合涌水量預測模型，并通過可視化方式將涌水量的預測值與實際觀測值用不同顏色的折線圖每天動態(tài)展示，可高效檢測涌水量變化情況，幫助礦區(qū)合理安排排水設(shè)備啟停，實現(xiàn)降本增效。
四、項目價值
通過對井下排水多類設(shè)備的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的精準實時采集，通過智能化算法的應(yīng)用，全方位可視化展示設(shè)備健康性能及故障的預測預警，輔助礦區(qū)在地下、地表排水時，能夠全方位掌握排水設(shè)備的運行態(tài)勢、異常信息，合理安排設(shè)備的運維保養(yǎng)計劃、設(shè)備啟停計劃，保障礦區(qū)在排水方面安全、平穩(wěn)、有序的進行生產(chǎn)，為企業(yè)安全生產(chǎn)、節(jié)能減排進行數(shù)據(jù)化支撐。
首頁
Tempo大數(shù)據(jù)分析平臺
Tempo商業(yè)智能平臺
Tempo人工智能平臺
Tempo數(shù)據(jù)工廠平臺
Tempo指標平臺
Tempo數(shù)據(jù)治理平臺
Tempo主數(shù)據(jù)管理平臺
陜公網(wǎng)安備 61019002000171號
