智慧電廠建設(shè)已上升為國家戰(zhàn)略,設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測、智能巡檢設(shè)備的研制成為近幾年智能制造行業(yè)的熱點話題之一,呈現(xiàn)出巨大的成長潛力和發(fā)展空間。
發(fā)電設(shè)備的日常巡檢及運維是保證電網(wǎng)穩(wěn)定與可靠的基礎(chǔ),那么預(yù)測性維護就顯得尤為重要,如何第一時間掌握設(shè)備異常情況,將生產(chǎn)風險前置管理是各大機構(gòu)的研究方向。
傳統(tǒng)電廠巡檢手段的現(xiàn)狀與不足
當下許多電力設(shè)備的日常巡檢沒有實現(xiàn)智能化,巡檢質(zhì)量不高,存在漏巡、代巡、不按規(guī)定巡檢等問題,導致不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,給生產(chǎn)管理造成了較大的干擾。
1、過分依賴安全員的責任心,執(zhí)行隨意性大;
2、粗放的巡檢模式難以監(jiān)督及考核評估;
3、基于紙面的信息反饋存在滯后性,難以分享給相關(guān)管理人員;
4、巡檢結(jié)果難以綜合分析,對實現(xiàn)設(shè)備預(yù)測性維護無太大意義;
5、軟件管理系統(tǒng)無法應(yīng)對多變、復(fù)雜的現(xiàn)場情況。
電廠智能巡檢機器人研制背景
為針對性的解決上述問題,且應(yīng)滿足國內(nèi)眾多火力發(fā)電廠苛刻的改造環(huán)境:本體設(shè)備不允許改動、設(shè)備車間干涉較多、土建結(jié)構(gòu)已無法更改等條件,北鋼聯(lián)受邀參與了“軌道式智能巡檢機器人及成套裝備研發(fā)”的課題。
巡檢機器人研制難點
項目難度在于該系統(tǒng)的綜合條件制約,要求結(jié)構(gòu)簡單,可靠性強,便于拆裝及維護,預(yù)留柔性化拓展接口方便監(jiān)測傳感器柔性換型,以適應(yīng)不同車間的監(jiān)測指標,且改造性價比高,具有良好的市場推廣潛力。通過對高空監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計、高空重載云臺軌道平穩(wěn)運動裝置設(shè)計方法、智能傳感器和控制技術(shù)定制化方案等諸多技術(shù)的突破,北鋼聯(lián)順利完成了軌道式電廠智能巡檢機器人的研制。
巡檢機器人功能介紹
智能巡檢機器人系統(tǒng)主要分為兩部分,智能監(jiān)測設(shè)備及運載裝置。
監(jiān)測設(shè)備可由用戶定制,能集成紅外、視覺、振動、聲音等多功能傳感器。與中控室相連,采集需要的外部數(shù)據(jù),再進行后臺分析處理,繪制指標曲線,根據(jù)需要可定時或?qū)崟r傳遞巡檢報告至中控室,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在隱患,后臺工程師便能及時排查故障,為前瞻性解決隱患問題提供依據(jù)。在脫硫循環(huán)泵房車間的實際試驗中,該監(jiān)測設(shè)備能以15分鐘/次的頻率監(jiān)測如:出口壓力、軸承溫度、軸承振動、油位等參數(shù)。
運載機構(gòu)由橫向移動機構(gòu)、縱向移動機構(gòu)、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)組成。具有XYZ三個自由度,頭部可旋轉(zhuǎn),滿足多角度、全方位、大落差的巡檢要求。監(jiān)測設(shè)備安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上,可360°正反旋轉(zhuǎn),該機構(gòu)和升降齒條連接,升降機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)沿軌道上下運動;縱向移動架帶動升降機構(gòu)沿軌道縱向移動;橫向移動架帶動縱向移動機構(gòu)沿軌道橫向移動;實現(xiàn)三個方向運動的自由度。所有運動機構(gòu)均采用伺服電機控制,可無極調(diào)速,能根據(jù)實際使用要求設(shè)定相應(yīng)速度,滿足最高性價比的巡檢要求。通過設(shè)定巡檢節(jié)拍,可實現(xiàn)最多5分鐘一次的巡檢頻率,而在傳統(tǒng)的情況下,安全員往往半天或幾天才巡檢一次。
所有結(jié)構(gòu)均使用成熟的標準件集成,如伺服驅(qū)動、H型鋼、齒輪齒條傳動、燕尾槽滑塊、斜支撐等,易于安裝及維護,能模塊化組合滿足復(fù)雜車間的安裝環(huán)境,與國際高端智能巡檢系統(tǒng)相比,具有無需對設(shè)備主體進行改造、土建施工影響小、不影響用戶實際生產(chǎn)、性價比高等優(yōu)勢。
智能巡檢機器人的前景展望
電力行業(yè)和其他石化、冶金、造紙、醫(yī)藥、食品等行業(yè)都屬于流程工業(yè),它們的特點是連續(xù)性生產(chǎn),設(shè)備的微小變化可能影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量等,此智能巡檢系統(tǒng)的軟硬件集成技術(shù)能幫助企業(yè)推動可靠性體系建設(shè),消除孤島作業(yè),在其他行業(yè)同樣具有可復(fù)制性
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