[发明专利]智能冶金设备运行诊断系统

摘要

本发明提供了一种智能冶金设备运行诊断系统，包括设备检测诊断平台、设备工艺流程仿真模块、运行监控模块、故障诊断模块、三维检修培训模块、人机交互界面模块和远端智能终端。本发明具有提高工作效率、实现对检修人员进行培训考核和智能作业等特点。

主权项

一种智能冶金设备运行诊断系统，其特征在于，包括设备检测诊断平台、设备工艺流程仿真模块、运行监控模块、故障诊断模块、三维检修培训模块、人机交互界面模块和远端智能终端，其中：设备检测诊断平台与设备工艺流程仿真模块、运行监控模块、故障诊断模块、三维检修培训模块、人机交互界面显示屏相连；通过该平台实现各模块之间及功能模块与显示控制设备之间的数据交互及操作控制；设备工艺流程仿真模块用于实现一个全方位的三维智能化工厂，为用户提供真实的三维虚拟环境，设备工艺流程仿真模块包括三维显示模块、三维漫游模块和巡检模块，三维显示模块首先建立三维仿真的虚拟厂区，三维虚拟厂区以厂区二维图纸、三维模型为基础，通过对主要设备三维建模形成高精度等比例的三维模型，这些三维场景与实际厂区布置、设备高度吻合，然后通过计算机图形学技术将这些三维场景与设备进行渲染从而进行三维显示，该三维渲染内容通过人机交互界面模块输出到远程智能终端上；三维漫游模块通过自由导航实现在厂区内的自主三维漫游，手动导航模拟在厂区漫游过程，从不同视角看到厂区设备各处细节，通过远程智能终端选择浏览器界面内的树状菜单选择任意设备，系统定位到该设备位置，实现对该设备任意角度的浏览、查询设备对应的视频监控及设备各项检测数据；巡检模块通过远程智能终端规划设计巡检路线，依次调取设备检测数据和对应的视频监控画面进行智能巡检；运行监控模块获取运行状态数据，将数据通过设备检测诊断平台发送给故障诊断模块和设备工艺流程仿真模块，用于故障判断及监控数据实时显示，运行监控模块包括视频监控模块、温度采集模块、压力采集模块、振动采集模块，视频监控模块，实现监控厂区无死角全覆盖，并将数据发送给设备检测诊断平台；视频监控模块包括图像采集、巡航监测模块和人员物流设备凝视监测模块，图像采集模块，当有设备故障发生时，获取相应设备及周边环境的图像数据，并发送给设备检测诊断平台；厂区的球型监控摄像机预先设置一条巡航路线，然后巡航监测模块通过调用预置位使球机一直沿设置的路线转动，实时监控某范围内多个位置的设备或者周边环境，并将视频流发送给设备检测诊断平台；人员物流设备凝视监测模块，用于人员或者物流设备的跟踪视频监控，并将视频流发送给设备检测诊断平台；温度采集模块通过温度传感器，采集实时温度数据并发送给设备检测诊断平台；压力采集模块通过压力传感器，采集实时设备压力数据并发送给设备检测诊断平台；振动采集模块通过振动传感器，采集实时设备振动频率及强度数据并发送给设备检测诊断平台；故障诊断模块为重要旋转机械设备建立一套严密的设备健康监控体系，读取运行监控模块的实时检测数据及大数据分析，由专家诊断系统实现设备状况诊断，并将诊断结果发送给设备检测诊断平台；故障诊断模块包括大数据分析模块和专家诊断系统，大数据分析模块以大量的实时数据采集为基础，包含了各设备厂家的设计数据、安装资料、现场长期的运行参数及检修点检数据，进行大数据分析，将其分析结果发送给专家诊断系统，以支持决策；专家诊断系统运用神经网络和遗传算法数学手段建模、大数据分析、人工智能和专家系统对轴承异常振动现象进行预警和智能诊断，自动判断是由于运行人员的误操作造成的异常还是设备长期积累产生的故障并得出结论；故障诊断模块不仅能进行自动预警、智能故障诊断提醒运行人员处理异常，还具备自学习自适应能力，对于已经处理的故障案例，系统还会自动储存自动归类，进一步丰富专家库的内容，更好的保障设备的安全稳定运行，异地专家借助移动互联网用故障诊断系统进行故障遥控诊断和分析，将诊断结果发送给用户设备检测诊断平台；三维检修培训模块读取设备工艺流程仿真模块的仿真数据，将其用于检修培训；提高检修人员对设备的了解，系统借助虚拟工厂对运行和检修人员进行可视化培训，提高相关人员对现场设备和工作原理的学习，三维检修培训模块包括人员管理模块、仿真培训模块和培训考核模块，人员管理模块记录人员登记信息，培训时间、内容及考核结果，接收仿真培训模块和培训考核模块的结果数据；仿真培训模块基于设备工艺流程仿真模块的仿真数据，实现对设备逐一进行解体、复装，模拟真实的设备大修过程，并将培训时间及内容记录到人员管理模块中；对设备进行拆装模拟不仅能够加深对设备结构和原理的了解，并且能够熟知和掌握检修的拆装顺序、工器具的准备；培训考核模块基于设备工艺流程仿真模块的仿真数据，对检修人员进行培训考核，系统自动打分评判，并记录到人员管理模块中；人机交互界面模块通过设备检测诊断平台实现人员与系统的交互，是高度智能设备检测诊断系统与操作人员交互的工具，一方面通过该工具输入操作人员的操作指令，另一方面通过该界面输出诊断系统的实时监测数据及三维渲染数据，及视频图像数据；人机交互界面模块通过互联网与至少一个远端智能终端同步，保持数据实时更新；远程智能终端通过人机交互界面模块操作设备检测诊断平台；用户通过远端智能终端的浏览器方便地访问智能化监测诊断服务，了解设备运营、故障、诊断、监测情况，查看分析数据、表格、报告，实时和设备专家沟通咨询。