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船闸机电设备预防性养护技术探讨胡晓炯

发表时间：2020/7/15 来源：《基层建设》2020年第7期作者：胡晓炯

[导读] 摘要：船闸机电设备对船闸的正常稳定运行意义重大，因此针对机电设备的管理维护是关键点，基于此，应采取预防性养护策略，实践证明该养护策略效果非常理想，因而基于实践总结了预防性养护的技术手段，并对预防性养护配套的在线状态监测和诊断系统进行了探讨。

        长江三峡通航管理局湖北省宜昌市 443400
        摘要：船闸机电设备对船闸的正常稳定运行意义重大，因此针对机电设备的管理维护是关键点，基于此，应采取预防性养护策略，实践证明该养护策略效果非常理想，因而基于实践总结了预防性养护的技术手段，并对预防性养护配套的在线状态监测和诊断系统进行了探讨。
        关键词：船闸；机电设备；预防性养护；在线状态监测与诊断
        船闸机电系统是一个相对复杂的系统，包含控制系统、供配电、液压机械系统、启闭设备、通信、照明等等，保证机电设备的正常运转，是确保船闸正常运行的关键点之一，因此采取高效的养护措施，使机电设备始终处在正常状态非常关键。
        一、预防性养护
        在船闸机电设备养护工作中，预防性养护属于一项新的概念。预防性养护，顾名思义，就是以预防为核心的一种养护策略，一般而言，预防性养护，主要就是养护人员主动采取养护措施，对养护对象的特性、性能、技术特点、工作环境等进行研究分析，并制定养护对象的科学使用寿命和周期，在此基础上对养护对象进行周期性的养护，提前解决养护对象的薄弱点或质量缺陷，使其技术性能始终最优。
        船闸机电设备对船闸的正常运行非常非常关键，对船闸机电设备进行预防性养护意义重大。
        葛洲坝船闸通过多年的运行检修，对船闸检修总结实施了船闸预检预修、应急抢修以及停航大修相结合的检修模式。通过日常对船闸设备的预检预修，完成船闸部分机电设备维护保养及更换工作；通过应急抢修确保船闸及时有效的投入运行，保障三峡河段的高效畅通；最后结合有计划的停航大修工作，确保船闸机电设备的良好运行工况。通过日常性的预检预修工作使得计划性停航大修的时间大大缩短，如2018年一号船闸的计划性停航大修仅仅用了 22天。同时通过日常性对设备进行预检预修，为设备工况也有了一定的追踪管理，为后续的维护保养工作提供分析依据，现在平均每月处理各类故障十余起.从设备安全方面保障了船闸的运行效率。可见预防性养护对于船闸的高效安全运行有着极其重要的意义。
        二、船闸机电设备预防性养护
        （一）预防性养护的主要内容
        基于上述分析可见船闸机电设备预防性养护的关键价值意义，在具体实践中应从两个方面考虑机电设备预防性养护技术内容。
        一方面是对机电系统设计阶段的质量控制，从源头上降低机电设备存在质量缺陷的可能。保证机电设备的使用寿命。为此要以统一的机电系统设计标准为基础，在保证机电设备造型不影响性能的情况下，采取统一的设备型号，方便集中管理养护，并且实现设备零部件的通用化，方便后续的检修更换。同时注重设计规范，对重要的机电设备在设计阶段就要关注其使用手段，可能的质量缺陷进行预测，在设计完成投运后，要根据设计情况制定预防性养护的方案和应急方案，随时检查可能出现的质量缺陷。
        另一方面，要突出使用过程中的预防性检修，，预防性检修与计划性检修不同，预防性检修突出对机电设备状态的检测，并以日常巡查为主要方式，有针对性的对机电设备使用工况进行分析，以此确定设备状况。以日常性巡查为基础，在巡查过程当中对机电设备状况进行检查并对现场环境的具体参数进行记录，确保数据的准确性，通过分析数据对设备的具体状况进行研究，并对比本身存在的检查记录，查看是否存在一些异常。
        （二）预防性养护的关键技术
        当然为了保证预防性养护的顺利实施，关键是要在机电系统中设置一套状态监控和故障检测系统，当前技术条件基本已经成熟，以震动检测、电流、电压检测、声发射检测等作为主要检测手段，实现远程在线监测。传感器技术将是机电设备状态监控及诊断的关键技术之一，利用传感器来收集机电设备的工作参数，并对比历史数据库当中的状态数据进而实现对机电设备的远程监控。传感器的选择需要根据机电设备运行参数，比如电流、电压等来确定，并根据总结的故障经验在设备的特定位置安装好，用来作为远程监控的数据采集信息源，通过构建服务器集群，至少包括一个实时服务器，一个历史服务器，传感器采集的数据上传至服务器，上层计算机对存储的数据进行大数据分析，并对比历史服务器中的数据，实现在线预测预警，在控制室外联的报警装置则可以在出现异常情况时进行报警，并在显示设备上显示异常状态数据以及故障趋势曲线，系统自动判断是否需要停机检修，若不需要则保持监控，并提请检修申请，若需要则由中控装置，如PLC控制自动停机，并进入应急抢修状态，由机电维护人员快速进入现场针对现场故障进行应急处理。
        该远程状态监控系统框架如图所示。

        图1：在线状态监测与诊断系统框架
        根据该系统，传感器布置一般选择门、机、电三个类别设计，闸门主要选择受力传感器，在闸门背拉杆上安装，该背拉杆一定程度上可以反映闸门受力情况，非预应力拉杆在工作之前是无应力的，预应力拉杆在制造中就预先加载应力，所以背拉杆可以作为一个传感器布置点。阀门主要以换向阀的阀芯为布置点，监测阀芯是否到位。启闭机突出启闭机液压系统的监控，以液压缸作为核心部件进行监测。电气系统按非停机故障、停机故障以及紧急故障三类选择监测代码，其中非停机类主要以水位监测、通信监测为主，停机类故障则主要以电机过电流、过电压或电机未启动为主，紧急故障则包含闭锁信号丢失、集中控制信号丢失为主。
        结束语
        综上所述，船闸机电设备预防性养护的主要目的是保证船闸机电设备始终处在正常运行状态，保证航运通畅。对于机电设备的预防性养护，主要从两个方面进行，一个是在设计制造期间便对设备进行检查、分析、判断，确保无明显质量缺陷，另一个则是在使用过程中针对设备进行日常性巡查，确保工况稳定正常，为了提高效率，应当引入在线状态监测和诊断系统。
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