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智慧工厂:数字孪生3D传动设备智能运维和生产安全
产品介绍

  皮带传动设备是矿物生产系统的命脉,又时刻关系着工作人员的生命安全,是矿业安全生产的关键所在。在传统生产过程中,生产设备内部的各种化学反应、物理变化和重要参数等都从外部无法看出,只有通过大数据、全连接、全协同打通数据孤岛,才能加快整个行业的转型升级步伐。正因如,矿物行业拥有着工业互联网最丰富和复杂的应用场景。作为一家立足于数字孪生行业,时时刻刻也为“其”服务的一家科技公司,所有客户都在在思考怎么提高矿山皮带传输的安全,博维数孪在擅长的专业领域贡献一份力量。围绕矿产企业管理模式变革的需求,借力能源绿色低碳转型的契机,以信息技术广泛应用为主导,大力推进“智能制造”,并与博维数孪合作,率先将 IoT、可视化、数据分析相关技术引入矿产行业。打造基于数字孪生云平台的智慧传动设备运维平台,以智能管控赋能企业高质量发展,抓好数智化转型新机遇,推动矿物行业绿色低碳高质量发展。

  煤--能源组成重要部分,煤的开采较其他矿开采环境差,技术难度大,现行的定期维修与事后维修模式均已无法满足现代设备的运行维护需求,采用基于设备实时在线状态监测、故障预测的管理模式,已成为设备管理人的共识,博维数孪基于工厂数字孪生的在线监测故障预测模式可以有效规避事后维修、人工点巡检、定期检修等带来的设备管理风险。为关键设备安装在线监测系统,相当于为设备资产购买了可靠的“保险”。博维数孪为煤矿井下设备设计的预测性维护系统采用成熟的振动、温度、光纤测温、电流等相结合的监测技术手段,减少关键设备非计划停机时间,有效避免重大安全事故的发生,助力井工煤矿提升设备智能运维和生产安全,具有很大的现实意义。博维数孪自主研发的数字孪生产品,从数字孪生动画、工艺流程图、驾驶舱三个维度对传动设备多个传感数据进行可视化展示。化“数”为“物”,将原本分布在跨几十个业务系统数据全部整合融入。每传送一块煤炭,它的传送物流和信息流都会实时匹配,工艺质量数据也会在线实时监控。

  安全,是一座矿山生产发展的底线,通过博维数孪煤矿井下设备预测性维护系统,可实现工频故障、电气故障、机械部件损伤等类型故障的监测,为安全生产保驾护航。1、发现故障的早期征兆,以便企业采取有效的维护措施,避免重大安全事故的发生;2、分析故障原因,确定故障根源并预测损伤部件使用寿命,协助制定检维修计划;3、通过长期有效的监测,优化设备检维修工作计划,统筹安排人力以及备件的准备,降低管理成本,实现备品备件采购计划的合理安排;4、通过在线监测的预知维修实现前瞻性维护,避免非计划停机,提高设备的可利用率,避免因此造成的生产损失和维修成本;5、帮助企业积累设备运行数据,建立失效模式,改善后续设计。

  机械设备,尤其是带动力或旋转设备,对于组件共振、不平衡、不对中、润滑油污染、齿轮啮合故障、电机叶片故障、定子故障、转子故障、轴承故障等都伴随着振动信息的变化,设备故障的发生发展过程有其客观的规律,一般说来,设备在使用过程中,其性能或状态随着使用时间的推移而逐步下降。

  当故障达到一定程度,就表征出声音的变化,人工巡检时也主要通过声音来辨别设备是否存在故障。但当通过声音发现设备存在故障时,设备故障就已经达到不可逆转的地步,我们可以用振动传感器对设备进行监测,利用传感器的灵敏性,配合智能算法,在故障早期就加以异常识别。并对监测数据进行趋势管理,预测监测数据超出设备正常运行允许值的时间,提前安排维修,避免故障恶化,避免突发事故的发生。利用长期监测数据,提前设备故障特征,对异常数据进行故障特征匹配,判断设备可能出现什么样的故障,指导设备进行维护。并利用训练的设备模型,可预测设备剩余生命,智能监测对于煤矿井下设备,如皮带运输机、刮板机、风机、采煤机、泵等核心设备,根据设备运行特点,增加监测传感器,采集设备运行静压、风量、瓦斯浓度、风机轴承温度、电机轴承温度、电机绕组温度,风机振动、噪音,电机功率、电流、电压、功率因数等等数据,数据通过矿井监测网络传输到应用服务器,进行数据处理、故障分析等应用,数字孪生虚拟传动设备产线实时展示安全问题与故障显示,并辅以告警,实时显示设备运维实时数据变化趋势,使操作人员及时了解传动设备变化,并及时发现设备异常情况,以利于主动地调传动设备运行。

  博维数孪的基于实时3D工作流程的数字孪生系统,数字孪生系统通过读取后端实时传入的传感器数据来动态呈现,提供监测范围调节功能,可根据需要来调节不同峰值下的参数模型性能表现。采用这种数据驱动的方式监测传动设备性能变化和生产安全。一、皮带机在皮带运输机的电机、减速机上、驱动滚筒上加装无线振动温度传感器,采集设备运行过程中振动温度数据,传感器采集的数据通过无线传输给中继器。中继器安装在适合区域,一个中继器可以接收多个传感器传输的数据。中继器将传感器信号转换成以太网,通过矿井监测网络传输给博维数孪数据服务器,进行数据处理、存储等。

  二、通风机煤矿的通风系统又被称为其“呼吸系统”,它的正常运行对于保证矿井的安全有着十分重要的促进作用。博维数孪对通风机工作状态进行在线监测。采集、显示通风机房各设备运行的工艺参数、电气参数、电气设备运行的状况。

  监测参数包括风机的入口静压、风量、瓦斯浓度、风机轴承温度、电机轴承温度、电机绕组温度,风机振动、噪音,电机功率、电流、电压、功率因数;风机闸门开关状态,制动器开关状态,风机主电机开停信号及正反转信号,高压柜断路器合、分闸位置、弹簧机构储能状态、接地开关及实验位置、故障报警、事故跳闸、保护装置异常等信号。实时显示风机运行的工况点和效率,保证生产安全进行。三、采煤机博维数孪的数字孪生产品方案可对采煤机工作状态进行在线监测,监测参数包括包括位姿感知、运行环境状态感知、机载视频感知、人员临近识别、智能防碰撞检测、直线度感知、基于振动的煤岩识别感知。监测传感器主要包括流量传感器、倾角仪、油位传感器、编码器、振动传感器、压力传感器、矿用摄像仪、温湿度传感器、瓦斯传感器。提升综采面采掘工作的安全性和稳定性,实现采煤机故障在线诊断、设备全生命周期管理,为全面高效完成安全生产目标奠定了基。

  四、数据驾驶舱随着计算机技术的日趋成熟,我国矿业企业的信息化建设得到快速发展。与此同时,企业积累的数据也越来越多,矿业企业数据的爆炸式增长蕴含着巨大的商业价值。然而,在面对客户消费行为的海量数据时,传统的基于大型服务器的数据仓库和数据分析技术难以满足异构数据源数据的应用转化要求。

  基于此,博维数孪开发了一个旨在提高数据资源复用性,统一的、快速响应的、能够多维度深层次直观展示产品设备生产分析系统。把传动带相对复杂的、抽象的数据通过可视的、交互的方式进行展示,从而形象直观地表达数据蕴含的信息和规律。管理者像在汽车驾驶舱里面对仪表盘一样,直观地监测运营情况,并对异常关键指标预警和挖掘分析。客户价值集中管控博维数孪将传动设备的模型进行 1:1 还原,用户可根据漫游视角查看设备细节。并将设备状态、计划维护、运转时刻、供养时长、煤块重量等数据接入博维数字孪生平台系统面板,帮助业务人员实现场景内传动设备生产全流程实时状态展示,形成煤矿生产流程可视化,并辅以电流,实际转速、线速度等数据。便于分析生产过程中的各项指标,管理人员无须到现场即可通过平台进行各方协调统筹。设备运维预测和生产安全为了保证采煤设备的安全、稳定及长周期运行,更加科学地进行设备检修及维护,博维数孪生对煤矿关键设备加装在线监测系统,以实现设备运行数据的 24 小时不间断采集,通过系统自动实时分析及远程诊断专家辅助数据分析,实时掌握设备的实际状态,通过完善的智能报警策略,第一时间发现设备异常,以更从容的准备备件、安排检修计划等,减少关键设备的非计划停机时间,避免安全事故发生。同时通过加装在线监测系统,所有的数据分析和诊断工作,交由专业系统以及远程诊断专家承担,确保报告的准确性和有效性。提高工作效率与培训质量博维数孪数字孪生产品方案创建提供煤块生产流程,为传动带设备作业人员提供图形注释。他们能很快理解任务内容并变得熟练起来。从而避免了生产延迟,提高作业效率。总结传统工业生产逐步向智能化生产转变,纵观世界范围内的工业变革,智能制造、智能数据、智能产品、智能服务等新的生产形态已对工业企业的生产管理、服务模式提出了新的要求和挑战。随着以云计算、大数据、物联网为代表的新一代信息技术加速应用,在工业生产领域,自动化、智能化的产品和生产设备之间的互联互通已成为智能制造建设发展的重要基础。博维数孪将人工智能、数字孪生、3D可视化、工业物联网、大数据融入矿业生产运营,持续创新赋能矿山,创造出可观的实际价值。博维数孪打造的工业数字孪生平台,是一个可以实现平台弹性伸缩、设备接入、设备运维、数字工厂的一体化平台,为企业客户构建智能化生产运营的物联基础设施,能够实现数字化、可视化、智能化的管理运营,设备数据贯穿产品创新、生产运营、资产维护等全业务链条,全面推动工业企业数字化转型、智能化发展。

  博维数孪是国内技术领先的数字孪生技术与产品方案厂商,专注于系列数字孪生软件产品的研发和数据智能解决方案,公司研发的Bowell OneCloud云服务及产品配置器与数字孪生创建工具、3D CAD数据共享与协作、3D数字样机与协作、及建筑产品BIM协作深受行业用户的欢迎,在数字孪生领域,部分产品和技术做到了国内甚至世界前沿。博维数孪研发技术人员占80%以上,本科及研究生以上学历占98%,核心研发团队由数位世界顶尖名校计算机图形学及人工智能专业的博士专家组成;技术服务团队具备超过10年的数字孪生服务经验。数字孪生产品线已服务于国内能工业建筑、政府、大型企业等领域的数百家客户。随着国家新基建战略的深入,博维数孪步入高速发展期,致力于打造成为国内乃至国际一流的数字孪生软件产品解决方案领导厂商。返回搜狐,查看更多

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