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石油化工行業(yè)機泵群設(shè)備故障監(jiān)測探討論文
摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)進步、研究的不斷深入，我國石油化工行業(yè)也發(fā)生了突飛猛進的發(fā)展，近年來，為了及時的監(jiān)控石油化工行業(yè)內(nèi)機泵群設(shè)備的運行狀況問題，檢測其運行的狀態(tài)，及時的針對泵體內(nèi)部溫度過高、硬件損壞等問題對后續(xù)石油化工生產(chǎn)所帶來的負(fù)面影響做出應(yīng)對，成為了我國石油化工設(shè)備管理人員研究的重點。本文通過對現(xiàn)階段石油化工行業(yè)機泵群設(shè)備的故障監(jiān)測和定位技術(shù)進行研究，根據(jù)各運行機組的特征，設(shè)計了一系列能夠進行機泵群組設(shè)備進行檢測和定位的系統(tǒng)，實現(xiàn)了對石油化工機泵群設(shè)備發(fā)生問題時的及時預(yù)警，以期為我國未來的石油化工發(fā)展做出理論貢獻。
關(guān)鍵詞：機泵群設(shè)備；故障監(jiān)測；定位技術(shù)；研究及優(yōu)化
隨著我國石油化工行業(yè)發(fā)展的不斷深入，越來越多問題也逐漸顯露了出來，就目前來說，我國大部分石油化工其生產(chǎn)內(nèi)部存在較多的機泵群組，而這一部分機泵群組一方面為我國化工行業(yè)的發(fā)展提供著助力，另一方面也由于其分布范圍廣、周期長、管理監(jiān)督手段滯后等原因，致使其的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型的設(shè)備機組，與此同時，一旦機泵群發(fā)生的任何故障都會在很大程度上影響后續(xù)裝置的運行，嚴(yán)重者更會造成設(shè)備停運，從而在影響設(shè)備運行效率的同時導(dǎo)致安全隱患的頻發(fā)。由此，針對機泵群設(shè)備故障的檢測和定位的技術(shù)成為了實際運行、管理環(huán)節(jié)不容小視的重點，針對這一問題，研究人員擬通過無線傳感技術(shù)在實際機泵設(shè)備故障進行檢測和定位，從而及時的針對機泵群組設(shè)備在運行過程中存在的問題及時的給予反饋，從而將其對整個設(shè)備的安全運行影響降到最低。
1、機泵群設(shè)備故障監(jiān)測及定位技術(shù)的設(shè)計理念
隨著我國石油化工機泵群設(shè)備研究人員對于無線傳感技術(shù)研究的不斷深入，研究者們已經(jīng)逐漸可以將無線傳感技術(shù)切實的應(yīng)用在實際的機泵群故障監(jiān)測環(huán)節(jié)中，并將定位算法有機的結(jié)合在實際IDE監(jiān)測系統(tǒng)中。在傳統(tǒng)的監(jiān)測環(huán)節(jié)中，可以通過實際測算的節(jié)點與實際距離之間的關(guān)系進行故障位置的測速。例如，在實際的監(jiān)測過程中由于該測量方法對于信號傳輸?shù)男枨罅亢蜏?zhǔn)確性要求較高，所以新型的定位算法應(yīng)允而出，現(xiàn)階段例如基于移動錨節(jié)點的定位算法、智能算法等都能夠針對故障點的監(jiān)控和定位做出較好的反饋。在這一大背景環(huán)境基礎(chǔ)上，本文結(jié)合了各種不同類型傳感設(shè)備對軸承轉(zhuǎn)速、振動、溫度等不同事項的反饋做出診斷，進而針對整個機泵群組的運行狀態(tài)做出實時的監(jiān)控。
2、機泵群設(shè)備故障監(jiān)測的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
根據(jù)實際的研究經(jīng)驗，本文認(rèn)為在實際的石油化工行業(yè)中有關(guān)機泵群設(shè)備檢測的傳感網(wǎng)絡(luò)大都表現(xiàn)為點到點測量的控制系統(tǒng)，并結(jié)合DCS的測控輔助運行的同時基于網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總傳感器和無線傳感器的應(yīng)用四個階段。通常情況下，這一設(shè)計環(huán)節(jié)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由三個層次共同組成，首先，是來源于信息收集層次的節(jié)點構(gòu)成，在這一結(jié)構(gòu)層次中，通過在系統(tǒng)中加設(shè)這對溫度情況、壓力變化以及運行速率進行測量的傳感設(shè)備，為后續(xù)系統(tǒng)運行監(jiān)測的同時搜集信息；與此同時，還可以在這一系統(tǒng)層次上加設(shè)一組超聲波收發(fā)裝置，并通過對超聲波反饋的信息和時間差異來進行有關(guān)故障位置的測算工作。其次，就第二層來說，其作用是將第一層中所搜集的各個數(shù)據(jù)、參數(shù)進行匯集上傳，并根據(jù)后續(xù)運行、檢測的需要制成統(tǒng)計圖，從而監(jiān)視在實際運行環(huán)節(jié)的各部分的運行狀態(tài)，并在某一傳感設(shè)備發(fā)生故障時能夠及時的與節(jié)點上的信息相匹配，進而想該系統(tǒng)的使用者們提供明晰的故障位置，便于后續(xù)維修工作的順利進行。最后，便是針對數(shù)據(jù)進行共享額第三階段，在這一環(huán)節(jié)中該系統(tǒng)可以將上述兩層系統(tǒng)搜集的數(shù)據(jù)進行儲存和上傳，從而實現(xiàn)石油化工管理、監(jiān)控的智能性、及時性能力。例如，在實際的應(yīng)用中，一旦機泵群設(shè)備自發(fā)現(xiàn)實際的運行環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，便可以針對該問題發(fā)生的位置坐標(biāo)推送到遠(yuǎn)程管理、監(jiān)督人員的電腦中，使得其管理人員能夠及時的針對該位置區(qū)域進行二次的篩檢，及時的進行維護。在這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，可通過無線監(jiān)測器工作特性，一般可以選擇最靈敏且離振源最近的地方，例如，在實際的應(yīng)用過程中，可以選擇將其安置在機泵群設(shè)備的軸承位置，并將傳感器的底座固定在監(jiān)測位置，而后通過螺絲將傳感器連接在底座上進行檢測。
3、機泵群設(shè)備故障定位技術(shù)的原理
針對機泵群設(shè)備的故障監(jiān)測及定位系統(tǒng)來說，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)某一節(jié)點出現(xiàn)故障時，傳感設(shè)備的反饋則與日常狀態(tài)下的反饋存在差異，并在超出預(yù)定數(shù)值是予以警報。本人認(rèn)為針對機泵群設(shè)備故障的定位基礎(chǔ)新生的Boundingbox和TODA方法相協(xié)同，并將針對機泵群設(shè)備故障的定位分為三個階段：首先，用TODA技術(shù)測量出定位系統(tǒng)內(nèi)各路由節(jié)點與終端節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)距離；而后，針對未知的項目節(jié)點進行Boundingbox的算法定位，最后，再將最一開始的位置以泰勒數(shù)級的模式進行估算，從而確定可能存在故障節(jié)點的位置情況。
�。�1）在應(yīng)用TODA技術(shù)進行距離檢測的階段。在實際的研究環(huán)節(jié)，本文將在傳感設(shè)備上安裝一套用以發(fā)射超聲波的儀器，進而在機泵群設(shè)備上傳送出傳感信號后出現(xiàn)故障的超聲波和電磁波發(fā)出定位信號，而后該信號傳輸?shù)铰酚善髟O(shè)備，并在接受到信號后通過既定回路開啟定時裝置，并在收到超聲波信號的同時關(guān)閉定時設(shè)備，通過開啟和關(guān)閉兩個裝備之間的時間差，來估算發(fā)出異常信號區(qū)域的位置。例如，針對該距離監(jiān)測的計算公式為L=C*（T1-T2），其中T1通常情況下表示為實際回路中超聲波的接受時間，T2則為超聲波的接受時間，C為速度，則可求出L為實際的故障距離。
�。�2）在boundingbox在實際定位技術(shù)中的應(yīng)用階段根據(jù)實際的研究經(jīng)驗，在進行對系統(tǒng)回路中未知故障節(jié)點收到三個或三個以上錨節(jié)點距離情況的測算后，可以用過原有的三遍測量法則進行針對機泵群設(shè)備故障位置的確定。但是這一測量模式大多數(shù)情況下會存在一定的誤差，使得其三點無法切實的進行教會，所以，在進行實際坐標(biāo)的計算時通常不應(yīng)用這一模式進行有關(guān)確定，而是采用極大或及極小的模式進行測算。例如，在進行極大似然估算的過程中為了避免因原有浮點運算的計算量較大等問題，轉(zhuǎn)而選用運算相對較為便捷的Boundingbox計算方法，利用各浮點之間的鼓勵等因素從根的估計個標(biāo)點之間的關(guān)系情況，構(gòu)建限定的盒子的同時計算節(jié)點L的位置。
�。�3）泰勒級數(shù)展開就泰勒級數(shù)來說，這種方法一種可以進行迭代的遞進類歸算法則，這種方法的應(yīng)用首先要知道初始節(jié)點位置的坐標(biāo)，并在進行初始位置的選擇上選擇經(jīng)由恰當(dāng)方式所計算出的具備時效性、準(zhǔn)確性能級較高的初始位置。與此同時，為了減少在這一環(huán)節(jié)系統(tǒng)計算中的速率和復(fù)雜性情況，在實際的應(yīng)用中選擇了使用Boundingbox計算出的初始定位，而后針對性的應(yīng)用泰勒技術(shù)進行了有關(guān)故障區(qū)域定位的二次計算，從而確定故障點的精準(zhǔn)坐標(biāo)。根據(jù)對上述三個基本項目原理的規(guī)劃，針對石油化工行業(yè)中的機泵組可以通過在廠區(qū)內(nèi)加設(shè)8-10個信標(biāo)節(jié)點的模式進行測試，并在廠區(qū)內(nèi)均勻的設(shè)置五組傳感設(shè)施，根據(jù)測試，這一系統(tǒng)模式能夠在很大程度上優(yōu)化原有狀態(tài)下針對機泵群組內(nèi)的設(shè)備故障進行監(jiān)測，且能及時的給予相應(yīng)定位，從而幫助該技術(shù)在實際應(yīng)用中的落實。
4、結(jié)語
綜上所述，隨著我國石油化工行業(yè)發(fā)展的進步，我國石油化工設(shè)備管理人員針對機泵群狀態(tài)的研究也逐漸的細(xì)化起來，如何針對其機泵群在實際應(yīng)用過程中存在的問題、發(fā)生的故障進行及時的監(jiān)測和定位，進而及時的予以適當(dāng)?shù)奶幚恚诔跏茧A段便將問題對整個石油化工行業(yè)設(shè)備運行中存在的影響降到最低，成為了我國石油化工設(shè)備管理者研究的重點。上文針對現(xiàn)階段我國石油化工行業(yè)中機泵群設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測不及時等問題作了研究，使其能夠通過對機泵群設(shè)備設(shè)計故障監(jiān)測工作，提高了石油化工行業(yè)中設(shè)備故障的檢測能力同時又提升了系統(tǒng)的可行性。
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