المراقبة الذكية في صيانة المراوح

مع نضوج تقنيات إنترنت الأشياء والبيانات الضخمة، أصبحت منصات المراقبة الذكية مركزية لصيانة المراوح. توضح هذه المقالة كيف تمكن المراقبة عبر الإنترنت وتحليل البيانات والنماذج التنبؤية من التحذير المبكر من الأعطال واتخاذ قرارات التشغيل والصيانة المثلى، مع التركيز على هيكل النظام، والمعلمات الرئيسية للمراقبة، وحالات التطبيق، وأساسيات التنفيذ.

1. هيكل النظام والمكونات الرئيسية

طبقة المستشعر:

• أجهزة استشعار الاهتزاز تلتقط إشارات اهتزاز المحامل وغلاف الآلة.

• أجهزة استشعار درجة الحرارة تراقب درجة حرارة المحامل، والملفات، ودرجة الحرارة المحيطة.

• أجهزة استشعار الضغط/التدفق تسجل التغيرات الفورية في ضغط القنوات وتدفق الهواء.

• مقاييس مستوى الصوت تكتشف الاضطرابات الضوضائية.

بوابة الحافة:

• تعالج تحقق البيانات الأولي والضغط والتشفير؛ تدعم بروتوكولات الصناعة مثل Modbus وOPC UA.

منصة السحابة والبيانات الضخمة:

• قواعد بيانات السلاسل الزمنية تخزن بكفاءة كميات كبيرة من بيانات المستشعرات.

• مستودع البيانات يدمج العمليات والتاريخ والصيانة والظروف الخارجية.

تحليل وتصوير:

• لوحات المعلومات لعرض مؤشرات الأداء الرئيسية في الوقت الفعلي.

• أنظمة الإنذار بتنبيهات مرتبة حسب العتبات والقواعد.

• وحدات تعلم الآلة (مثل طيف الاهتزاز، ارتفاع درجة الحرارة) لبناء نماذج تنبؤ بالأعطال.

2. المعايير الأساسية للمراقبة والتحذير من الأعطال

• العتبات: المرجع إلى ISO 10816 وISO 14694 وكتب المعدات للتعديل.

• تدريب النموذج: التدريب باستخدام بيانات طبيعية وبيانات الأعطال باستخدام Random Forest وLSTM، لتحقيق تحذير مسبق لمدة 48-72 ساعة.

3. حالات التطبيق

• صيانة تنبؤية للمروحة الرئيسية في المناجم:
  مراقبة الاهتزاز ودرجة الحرارة عبر الإنترنت + نموذج LSTM أعطى تحذيرًا مسبقًا لمدة 60 ساعة من فشل المحامل، مما جنب وقف العمل غير المتوقع.

• تحسين كفاءة المروحة في مصنع التعدين:
  حدد مراقبة نسبة التدفق/الطاقة نقاط توفير الطاقة المثلى، مما حسّن كفاءة النظام بنسبة 8% وتوفير 150,000 kWh/سنة.

• إدارة دورة حياة المروحة الطارئة للنفق:
  دمج سجلات الصيانة مع البيانات عبر الإنترنت لتقييم الحالة وجدولة الصيانة الديناميكية، مما خفض تكاليف الإصلاح بنسبة 20%.

4. أساسيات التنفيذ وأفضل الممارسات

• المسح المسبق: تقييم الشبكة والطاقة في الموقع، اختيار المستشعرات/البوابات الصناعية.

• النشر المرحلي: تجربة الآلات الفردية قبل الارتقاء إلى كامل المصنع؛ تحسين قواعد الإنذار والنماذج بشكل تدريجي.

• حوكمة البيانات: توحيد العلامات، تنظيف البيانات المفقودة/الشاذة، ضمان دقة التدريب والتنبؤ عبر الإنترنت.

• التنسيق في التشغيل والصيانة: بناء فريق مشترك بين التشغيل والصيانة وتقنية المعلومات، تحديد عمليات الاستجابة والصلاحيات بوضوح، إجراء تدريبات منتظمة.

• التحسين المستمر: مراجعة أداء التحذير، تحديث الخوارزميات/العتبات، وتوسيع وظائف المنصة لتناسب المعدات/السيناريوهات الجديدة.