中國經濟週刊-經濟網訊 燒結是現代鋼廠生產中的重要環節。為了能讓鐵礦石充分反應儘可能多地煉出鋼鐵，入廠後要進行粉碎篩選，而粉碎後的礦粉不容易裝爐冶煉，因此需要燒結成塊狀、球狀。燒結生產的過程就是把鐵礦粉燒結成塊狀或球狀，便於高爐鍊鐵。
燒結過程中需要用到抽風系統進行強制抽風產生負壓。整個抽風系統的核心是主抽風機，它直接影響燒結機的產量、質量和能耗，是燒結生產的“心臟”。主要作用是通過煙道進行抽風，產生負壓，使燒結料中的固體燃料點火併充分燃燒，為燒結提供能量，同時將燒結過程中產生的各種氣體通過煙道，經過電除塵器淨化後由煙囪排出。
作為燒結過程中的重要設備，主抽風機的日常維護和安全生產尤為重要。主抽風機作為典型的旋轉機械，對振動的監測是設備運轉狀態監測的重要組成部分。其中驅動軸與軸承是旋轉機械的核心部件。主抽風機能否可靠地工作主要取決於驅動軸及軸承的運轉是否良好。
大量數據表明，旋轉機械的大多數振動故障與驅動軸及軸承直接有關。比如由質量不平衡、轉軸的彎曲或熱變形、軸線不對中等原因引起的振動，都是與軸及軸承直接相關的振動故障。
因此可以通過對主抽風機振動狀態的監測獲得更多有關故障的信息，從而有效的診斷出機械是否發生故障。
目前鋼廠對主抽風機的日常監測還是以人工為主，定期巡檢，故障推測主要依靠肉眼觀察和經驗判斷。因此內部的一些損傷、故障等很難進行精準定位。鋼廠是安全生產的重點單位，每年由於各種安全隱患造成的大型事故時有發生。因此鋼廠的智能化監測勢在必行。
西人馬旋轉機械類智能監測系統
西人馬基於自己的“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案針對鋼廠的特殊環境和需求，提出旋轉機械類智能監測系統，以“技防”代替“人防”，有效解決了諸如燒結機主抽風機監測維護的安全問題。
這套系統涵蓋了感知端、採集端、服務器、雲端和用戶端。
首先是感知端的傳感器測量系統，在主抽風機內部安裝多個傳感器，包括各種傳感器及其內置的專用測量電路（如電荷放大）,將旋轉機械的振動、轉速、位移、溫度和滑油品質等信號變換為具有歸一化靈敏度的電壓信號。例如在電機中安裝加速度傳感器和溫度傳感器，監測電機的振動速度值以及溫度變化；在驅動軸安裝電渦流傳感器，監測轉速和軸位移變化；在風機的軸承中安裝滑油傳感器，通過監測滑油中的鐵屑流量監測軸承的磨損程度。
西人馬傳感器部署圖
其次是數據採集與分析系統，將原始信號進行放大、濾波後經A/D轉換成為數字信號，從而為設備狀態監測、故障診斷等提供數據支持。
西人馬邊緣計算模組
然後是中控服務器，接收由數據採集器預處理之後的敏感數據信息，通過運行專業軟件進一步處理和分析被測結構的信息，根據不同算法判斷出設備運行情況，如出現異常將及時反饋至設備維保人員。
接下來是雲端數據中心，主要用來接收各個子系統上傳的工況數據，建立設備狀態故障數據庫，指導本地工控機進行故障診斷。
西人馬現代化數據密集型應用使能平臺-塔斯雲
最後是手機APP，利用APP連接到雲端數據中心，可實現多人遠程實時在線監測主抽風機的運行參數和工作狀況。
西人馬的這套系統通過監測軸溫、軸轉速、軸的軸向/徑向/豎向振動、風機的滑油品質，可對軸質量不平衡、轉軸的彎曲或熱變形、軸線不對中、油膜渦動及振盪、潤滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動、軸溫過高、轉速異常、滑油鐵屑流量過高等故障進監測。
除了在燒結機主抽風機中的應用，這套系統還能應用在水泵機組的監控當中。通過監測軸溫、軸位移、水泵前/後軸、電機前軸軸向和徑向振動、電機的輸入電壓和輸出電流，系統可對軸質量不平衡、轉軸的彎曲或熱變形、軸線不對中、油膜渦動及振盪、潤滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動、軸溫過高、電機功耗異常等故障進行監測。
西人馬旋轉機械類智能監測系統-低壓水泵機組監控
西人馬旋轉機械類智能監測系統-高壓水泵機組監控
目前系統已經在多個客戶現場實現了成功安裝並正常運轉，進行24小時全天候智能監管，實現故障早期預警，提前制定維修決策並做好維修準備，減少停機損失和多次維修帶來的費用。通過精確定位故障，提高維修效率、減少維修損失。另外，基於傳感器端邊緣計算以及雲端大數據統計與分析，為故障模式判定與管理過程優化提供量化決策依據，實現真正意義上的智慧機組。
西人馬“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案
西人馬是一家依託於IDM（芯片設計與製造和封測）模式的芯片公司。眾所周知，當前我國芯片因為種種原因有著大量國產化替代的機會，西人馬除了關注存量市場外，更關注增量市場。
西人馬擁有MEMS芯片及其ASIC設計能力，西人馬芯片製造和先進封測中心有著完整的芯片流片、先進感知封裝、材料生產以及可靠性測試等一系列能力。本著建立生態和給客戶提供交鑰匙服務的態度，西人馬打通了邊緣計算端、以及基於感知芯片和場景應用的雲（塔斯雲），這種垂直整合可以為客戶提供一站式智能化解決方案服務，因此更加容易構建生態。
為了創建自己的芯片生態，西人馬為客戶提供從感知層的芯片、傳感器，到邊緣計算和雲的解決方案，並以解決客戶痛點為驅動。這些解決方案更加關注如何利用芯片驅動IoT、AI、大數據等的落地，因此西人馬打造了“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案，為民用航空、能源、醫療、交通及工業領域提供服務。
西人馬“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案
目前，西人馬“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案已在多個行業成功應用，上文中提到的西人馬旋轉機械類智能監測系統只是這套方案在鋼鐵行業中的一個應用，西人馬還提出了鋼包紅外測溫解決方案、高壓開關櫃無線測溫方案和AR智能監控系統解決方案，以解決鋼包溫度和高壓開關櫃溫度的智能化監測，並進行AR智能監測，實現鋼鐵企業生產的全週期智能管理。
在國家大力提倡產業互聯網的重大機遇面前，西人馬提出“端-邊-管-雲-用”一體化解決方案，該方案利用西人馬的芯片、傳感器、邊緣計算和塔斯雲，不斷開發新的應用場景，賦能各個傳統行業，推動經濟社會的數字化轉型。
鋼鐵行業推動智能製造勢在必行
近兩年來，鋼鐵行業在供給側改革持續推進、去產能和防範“地條鋼”死灰復燃、嚴防已化解的過剩產能復產以及取暖季限產不搞“一刀切”等因素的影響下，整體市場呈現震盪運行格局。
2019年，受國內需求拉動，鋼鐵產量增長較快。而價格方面整體呈現回落趨勢，且下跌幅度較大。2019年以來，國內鋼材價格長期低於上年同期。從中國鋼材價格指數（CSPI）走勢看，2019年平均108點，同比下降6.8點，降幅達5.9%。
CSPI中國鋼材價格指數變化，數據來源：中國鋼鐵工業協會
受鋼材價格回落和原材料價格上漲的影響，鋼鐵企業經濟效益自2019年以來大幅下滑。2019年全年，中國鋼鐵工業協會會員鋼鐵企業實現銷售收入42663.1億元，同比增長10.1%，實現利潤1889.9億元，同比下降30.9%；平均銷售利潤率僅為4.4%，同比下降2.6個百分點。
會員鋼鐵企業銷售利潤率，數據來源：中國鋼鐵工業協會
經濟效益的不斷下降促使鋼鐵企業進行生產改革，由之前資源和人員密集型的傳統生產模式逐漸轉向智能化生產。
作為工業互聯網的底層技術，芯片及傳感器在智能製造方面起著至關重要的作用。以芯片為基礎的“端-邊-管-雲-用”是鋼鐵行業智能化道路上的關鍵鑰匙。
2020年中央經濟工作會議將強化國家戰略科技力量置於八大任務之首。會議同時提出實施好關鍵核心技術攻關工程，儘快解決一批“卡脖子”問題，在產業優勢領域精耕細作，搞出更多獨門絕技。
芯片產業是被國外嚴重“卡脖子”的產業，芯片產業的技術突破關係著眾多傳統產業的智能化革新之路。以鋼鐵產業為代表的傳統工業，智能製造勢在必行。如果堅守傳統生產方式，必將在未來被科技淘汰、被效益拋棄，被時代遺忘。
“我消滅你，與你無關。”《三體》裡闡述的宇宙定律，在現今這個快速發展的時代同樣適用。“時代拋棄你時，連一聲再見都不會說”道盡了這個科技高速發展時代下殘酷的生存規律。
當智能化成為時代主流，如果傳統產業再不升級和變革，等待自己的只有潰不成軍的命運。
畢竟，“時代淘汰你，與你無關。”（張炎）
轉載請超鏈接註明：頭條資訊 » 這項工業互聯網的底層技術或將成為鋼鐵智能化的關鍵鑰匙
免責聲明
：非本網註明原創的信息，皆為程序自動獲取互聯網，目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責；如此頁面有侵犯到您的權益，請給站長發送郵件，並提供相關證明(版權證明、身份證正反面、侵權鏈接)，站長將在收到郵件24小時內刪除。