为了及时地反映我国石油化工领域最新技术,集中展现我国石化领域技术成果,加强国内石化企业、科研设计单位以及技术服务商之间的合作交流,提升工艺技术与管理水平,促进我国炼化工业可持续发展。石化缘计划从2019年6月开始,系列的推出一批石油化工行业新技术,供石化行业的同仁参考,促进合作交流!
今日推荐新技术
一、技术名称
一种基于多维预警分析的机械设备健康状态评估方法
二、先进性阐述
① 智能无线传感器重点应用于现场技术改造及现场设备巡检,包括:
分体式传感器,它是将传感器本体和数据处理mcu部分分离,主要服务于恶劣工业环境(比如高温、高压等),使无线传感器的应用场景进一步扩展,适用能力进一步增强;
中端频响传感器主要是为了进一步扩充无线传感器产品线,使无线传感器覆盖高、中、低三大类频响范围;
面向电机监测的无线传感器,针对工业现场对电机状态监测的大量需求,进一步开发针对工业电机状态监测的无线传感器;
② 智能网关重点是实现强大的边缘计算能力,使更快速的数据计算分析成为可能,并减小了计算对系统能源的消耗。智能网关中的边缘计算将进一步提升云平台分析计算速度,保证了设备数据实时在线分析,为设备智能运维实时响应提供了便利;
③ 基于大数据、物联网、云计算技术构建工业互联网基础平台;基于消息引擎和轻量级通信协议打通端到云的通信链路;基于流计算技术和nosql存储实现海量设备数据的计算和存储;设定数据标准,控制数据质量,实现数据分类和标签化;
④ 基于分布式缓存技术和内存技术提升平台数据分析和计算性能;优化存储结构和数据处理流程;基于设备运行机理和机器学习或深度学习技术构建智能分析模型;
⑤ 基于交叉验证等方式不断完善分析模型,提升模型预测分析的精度;利用实时采集、批量同步,增量采集等技术接入设备全生命周期数据,实现数据驱动下的业务闭环,提升工业设备运营管理水平;基于数据仓库和多维分析技术,构建企业数据仓库模型,为运营管理和战略规划提供科学支撑;
⑥ 工业设备大数据智能分析技术,设备智能预警、设备智能诊断、设备效能分析等。
三、石化案例
吉林某油化厂具备30万吨/年轻汽油醚化装置,9万吨/年mtbe装置,1万吨/年异丁烯装置,以及30万吨/年芳构化装置,是省级明星企业。2016年西安因联对其轻汽油醚化装置、mtbe装置、异丁烯装置、芳构化装置四个区域的关键设备,进行了智能化升级改造,通过加装无线监测系统,对区域内关键设备进行日常设备监护,数据上传到iline-idp(因联云平台),连续稳定运行3年,成效显著。
该案例采用新的商业模式,即服务模式,所有监测设备及云服务相关软件和设施,均由西安因联向客户免费提供,使客户前期实现“0”投入享有大数据及各类设备监护服务,在客户每年享有服务后,只需支付远低于硬件和云平台设施费用的服务费。通过这种新的商业模式,加速了基于大数据平台的设备管理解决方案,在化工行业的推广进程;提高了化工企业对先进设备管理形式的认知度和认可度;减轻企业设备智能化升级改造面临的大经费投入负担,同时也增强了西安因联与客户的粘度,真正体现了工业互联网领域中的大数据业务落实到优良服务,给客户带来切实价值的初衷。
1、现场组网展示
现场通过2台工业无线网关,100余无线传感器,实现了四个区域关键设备的在线监测,区域全景及组网情况如下列各图所示。
2、saas应用展示
3、成果举例
1)关键设备日常维护
醚化装置区域500kw循环水泵p4413自安装后发现电机、泵侧出现不同程度的润滑不良为例,说明为客户带来的价值。
通过大数据平台的诊断分析工具,以及智能诊断模块的结论,由诊断专家进行人工复检确认,得出结论:电机驱动端和泵驱动端包络趋势图,存在包络峰值抬升,属于明显的润滑不良。维护建议为及时添加润滑脂。改善润滑后,设备运行状态显著好转。
2)关键设备故障诊断
醚化装置区域循环水泵p4413泵非驱动端轴承失效为例,说明为客户带来的价值。
通过大数据平台的诊断分析工具,以及智能诊断模块的结论,由诊断专家进行人工复检确认,得出结论:泵非驱动端频谱图,存在轴承外圈故障特征频率,属于早期轴承外圈故障。维护建议为更换该轴承。经现场客户更换,拆解轴承,发现轴承外圈有明显剥落,验证了大数据平台设备故障报警和定位的有效性。更换新轴承后,设备运行状态显著好转。
四、经济效益
通过每月为该油化厂出具诊断报告,同时由大数据平台提供智能报警,状态评估、以及移动端云服务(手机app设备状态展示、微信告警推送)。每年为客户节省:
① 人工巡检费用:每天3名巡检员8小时轮班,工费100元/人天,每年节省人工费用=3*100*365=109500元;
② 意外停机生产延误损失:化工行业是大规模连续型生产,计划外停机导致的产能下降、产品不良,损失少则数百万,多则数千万元。
③ 设备维护不及时导致设备失效:关键设备的价值在10几万到上百万,部件的故障不及时发现处理,会导致整台设备的寿命缩短,甚至失效。
可以看出,通过基于大数据平台的在线监测系统,提早发现,及时预警,并定位故障点,给出维护建议,实现备机及时切换不停产,既保障了安全生产,保证了产能提升,同时大大降低了客户设备的运维成本,每年减少数百万元的成本和损失。
五、关于西安因联
西安因联信息科技有限公司是一家工业物联网、云计算、大数据、智慧工厂领域的平台型高新技术企业,专注于机械设备的在线状态监测、智能预警、智能诊断、机器健康云服务、智能运维和工业大数据平台,帮助行业客户提升设备管理水平、降低生产成本、杜绝安全隐患的发生,为工业领域客户提供更加智能、安全、高效的工业互联网产品及解决方案。
作为智慧运维新生态行业落地重要一环,公司自主研发的智能感知传感器产品线、机器健康大数据平台、saas工业服务平台已成功应用于石油、炼化、钢铁、水泥、汽车等工业领域,为客户向智能制造战略转型提供数据驱动手段及工业大脑。
公司拥有来自ibm、华为、中兴等全球顶级企业的优秀团队;在感知和工业ai算法研发等公司核心技术领域,依托具备丰富经验的顶尖研发人员,通过在十几万台机器上的成功应用,创造具有国际竞争力的模型和知识系统。
(文章内容来源于石化缘科技)