摘要：油液監(jiān)測技術(shù)，是以油液分析為手段，通過對在用油液的磨粒檢測、污染度檢測、理化性能檢測、元素分析等，對煤礦設備進行在用油使用狀況實施動態(tài)監(jiān)控、預測與診斷，并提出管理措施和維修決策的技術(shù)。

        關(guān)鍵詞：煤礦設備;油液監(jiān)測系統(tǒng);開發(fā)與應用

        引言

        油液監(jiān)測技術(shù)是通過對煤礦設備潤滑油樣品進行取樣，利用多種的監(jiān)測技術(shù)手段，對樣品的理化指標、污染物指標和磨損指標進行分析，結(jié)合設備的的實際工況、潤滑狀態(tài)等進行數(shù)據(jù)結(jié)果分析，不但可以對在用設備的磨損狀態(tài)進行定性和定量分析，還可有效的對設備故障進行預防預測，結(jié)合摩擦磨損特性的變化進行監(jiān)測分析結(jié)果，可以對設備的故障類型、故障部位、故障原因和進行快速而科學的診斷，這對于煤礦設備的安全運行有著重要而深遠的意義。

        1油液監(jiān)測技術(shù)內(nèi)容

        目前，油液監(jiān)測技術(shù)使用最廣泛和有效的手段，主要時潤滑油理化指標分析和磨損顆粒分析。前者通過監(jiān)測油品添加劑的損耗情況、基礎油衰變情況、以及油品理化性能指標的劣化程度，來監(jiān)控設備的潤滑狀態(tài)及潤滑不良導致的設備故障。后者是通過對潤滑油中磨損顆粒的尺寸、形貌、數(shù)量等參數(shù)的監(jiān)測，可以實現(xiàn)設備故障的診斷、實現(xiàn)設備的預防性維護、最終實現(xiàn)設備的按質(zhì)換油、延長潤滑油的使用期限的目的，最終達到對設備摩擦狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的目的，通常情況下，設備的磨損呈現(xiàn)一種緩慢上升的狀態(tài)，從最初的摩擦磨合到穩(wěn)定的磨損，最終出現(xiàn)劇烈磨損階段，也就是我們常說的故障高發(fā)期階段。

        2煤煤礦設備油液監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與應用

        2.1系統(tǒng)設計

        從生產(chǎn)現(xiàn)場的設備潤滑油中采集具有代表性的油樣，送入油液分析實驗室進行檢測，油樣的質(zhì)量可以有效反映生產(chǎn)現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，從而將實驗室與生產(chǎn)現(xiàn)場聯(lián)系起來。以油液分析實驗室—生產(chǎn)現(xiàn)場為基本模式，從設備操作人員、取樣人員、檢測人員和維護人員的不同角度設計了油液監(jiān)測管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)兩部分。檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)服務于實驗室端，實現(xiàn)收樣/留樣/制樣信息記錄、試劑材料設備使用信息記錄、檢測數(shù)據(jù)采集分析和檢測報告生成等功能。監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)服務于整個油液監(jiān)測管理流程，實現(xiàn)檢測樣品遞交、檢測任務傳遞、檢驗報告審核、數(shù)據(jù)傳輸、報表管理、留樣管理、檢測查詢和故障預警功能。同時系統(tǒng)可直接調(diào)用企業(yè)設備管理系統(tǒng)中的ERPPM模塊，通過此模塊可以查詢油液的提取時間及來源設備，便于準確定位到故障位置，幫助分析故障原因。

        2.2系統(tǒng)實現(xiàn)

        考慮到多用戶性和可擴展性，油液監(jiān)測管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以C#.net為開發(fā)工具，在.net平臺上開發(fā)，采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)思想，在編寫系統(tǒng)公共類的基礎上實現(xiàn)相應功能。

        2.3檢測數(shù)據(jù)采集

        系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計通過分析不同礦區(qū)的生產(chǎn)流程，以單個礦區(qū)為單位，應用組件技術(shù)開發(fā)出滿足煤礦設備在用油檢測需求的檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)檢測儀器分為在線式、離線式、便攜式3種的不同需要將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊分為實驗儀器直讀、實驗人員手工輸入和其他數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)導入3種。將檢測數(shù)據(jù)導入基礎檔案數(shù)據(jù)庫，與標準信息數(shù)據(jù)庫一并通過接口組件應用于各功能模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)上傳、檢驗全過程查詢和檢測報表管理等功能。

        2.4監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)主要功能設計

        監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)將各個工作面設備的油液檢測數(shù)據(jù)進行匯總，建立統(tǒng)一的監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫，建立界面友好、功能強大的系統(tǒng)，對全礦區(qū)設備工作情況進行動態(tài)監(jiān)控與管理。監(jiān)測業(yè)務管理系統(tǒng)主要功能有監(jiān)測業(yè)務管理和設備故障預警。（1）監(jiān)測業(yè)務管理取樣人員取回油樣后在系統(tǒng)軟件上登記樣品信息，工作人員將樣品信息與登記信息進行核對，完成接收檢驗樣品工作。實驗室技術(shù)員接收樣品后下達檢測任務，確定主檢和檢驗員。檢測人員再次登記，并開始對油液進行分析。結(jié)束后由檢測人員在系統(tǒng)中輸入設備信息、制譜人員、分析人員等信息，錄入檢驗結(jié)果，并結(jié)合被檢測點位的歷史檢測信息和設備使用情況給出綜合結(jié)論，生成在用油檢測報告。經(jīng)審核人員審核后，報告上傳至監(jiān)測業(yè)務管理中心數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)通過檢測信息對設備故障及時預警，工作面的一線工人可以通過監(jiān)測管理系統(tǒng)查看可能故障的設備部位。油液檢測報告出現(xiàn)故障信息需要設備停機檢修時，可通過短信、郵件等不同平臺將故障信息發(fā)送給一線工人。檢測完的油樣由綜合業(yè)務室進行保管，以備對檢測結(jié)果有異議時進行重新檢測。（2）設備故障預警在油液檢測信息的管理中對設備工作過程實行安全預警，實時提出預警信息，給出故障排查建議，提醒一線工作人員。預警是通過集成標準信息來實現(xiàn)的。油液檢測信息進入系統(tǒng)故障預警模塊，啟動預警，將檢測信息與設備故障標準判據(jù)比較，看其是否符合標準。如果符合，則退出預警系統(tǒng)，執(zhí)行下一個檢測周期；如不符合，則系統(tǒng)生成警告信息，并通過短信、郵件等通信方式將可能故障信息發(fā)送給現(xiàn)場相關(guān)人員?，F(xiàn)場工人對故障進行排查，對故障設備維修后繼續(xù)關(guān)注此位置的后續(xù)油液檢測信息，若排查后未發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)將記錄此次警告信息，以備后續(xù)查詢。

        3油液監(jiān)測技術(shù)的技術(shù)發(fā)展趨勢

        3.1新型磨粒自動識別技術(shù)的開發(fā)

        由于多種原因，油液監(jiān)測技術(shù)中的磨粒識別大多主要直接通過顯微鏡的觀察，盡管這種分析具有操作靈活，速度快等優(yōu)點，但是這種分析手段過度的依賴檢測人員的經(jīng)驗，在某些情況下，會帶來較大的檢測誤差。近年來磨損顆粒的自動識別技術(shù)得到了快速的發(fā)展，越來越多的諸如圖像分析理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)、模糊識別技術(shù)等多新技術(shù)逐漸應用到故障診斷中的磨粒識別中，依靠這種技術(shù)可以在極短的時間里，快速高效的對磨損顆粒進行識別，這種技術(shù)可以有效地降低分析人員的主觀性，從而提高檢測的準確性。

        3.2開發(fā)油液檢測的新的技術(shù)方法

        隨著各種高端制造裝備的出現(xiàn)，越來越多的新型設備被應用到工業(yè)化生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)分析技術(shù)對數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)不能滿足當今的發(fā)展要求，近年來，國內(nèi)外相繼出現(xiàn)了例如線性回歸技術(shù)、矩陣變換技術(shù)、灰色理論分析等新型的數(shù)據(jù)分析方法，其背后主要得益于新型的數(shù)學模型和極度優(yōu)化的算法，例如傳統(tǒng)的鐵譜磨粒的圖象識別大多基于人工對圖像的判斷，而神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)、分形理論等新型數(shù)學算法的出現(xiàn)，尤其是5G技術(shù)的出現(xiàn)，快速提高了網(wǎng)絡運算能力和存儲能力，對于鐵譜分析技術(shù)的快速發(fā)展起到了極其重要的作用，借助5G通訊技術(shù)，使鐵譜分析技術(shù)從傳統(tǒng)的人工離線分析延伸到超遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速傳輸、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡計算以及超快速在線監(jiān)測。

        結(jié)束語

        根據(jù)煤礦行業(yè)特殊的生產(chǎn)環(huán)境和設備特點，綜合多種油液分析方法，同時開發(fā)了集成到企業(yè)設備管理體系中的油液監(jiān)測管理系統(tǒng)，依托監(jiān)測管理系統(tǒng)進行設備潤滑狀態(tài)監(jiān)測，對油液檢驗結(jié)果進行詳細分析并第一時間與生產(chǎn)現(xiàn)場進行溝通，提高了煤礦設備的整體管理水平。