1.立项背

镇海炼化分公司目前拥有2300万吨/年原油加工能力、100万吨/年乙烯生产能力，与200万吨/年芳烃、4500万吨/年的码头吞吐能力、390万立方米的罐储能力，构成了“大炼油、大乙烯、大芳烃、大码头、大仓储”的产业格局。100万吨/年乙烯裂解装置在所罗门绩效评价中连续4次位列全球第一群组；炼油竞争力位居亚太地区炼厂第一群组

随着新一体化项目、新乙烯项目的筹建，企业规模将逐渐扩大，机泵设备数量将不断增多，但公司的人力资源却日益紧张，这就对公司转动设备的状态监测管理水平提出了更高的要求

为了适应公司设备专业化和智能工厂建设的步伐，提高转动设备自动化智能化水平，公司统筹考虑，创新状态监测数据传输技术，建立公司智能生态泵群状态监测系统，整体提升转动设备管理水平

2.内涵和主要做

创新状态监测数据传输方式，利用公司自建的4G网络，成功建立全无线泵群状态监测系统。开发多功能通讯站，将泵群数据与DCS系统数据融合使用。延伸数据使用范围，调动外部专业力量，协助我们做好机泵设备状态监测和诊断分析工作。与专业厂家紧密合作，建立机泵故障案例库和泵群大数据库。并对故障案例和大数据整理分析，进而优化采集策略和报警策略，最终实现智能诊断，成功实现泵群系统的智能生态循环

镇海炼化智能生态泵群状态监测系统数据传输及网络架构，如图1所示

图1镇海炼化泵群状态监测系统数据及网络循环架

监测系统分两个回路：（1）智能生态泵群状态监测系统回路；（2）与DCS系统数据融合实时监测回路

2.1智能生态泵群状态监测系统回

图2　波形频谱等分析数据的智能生态循

（1）公司泵群系统服务器通过多功能通讯站下达数据采集指令给无线传感器

（2）无线传感器按规定策略采集机泵设备的振动温度等分析数据，通过自带的zigbee无线数据传输技术上传至多功能通讯站

（3）通讯站完成对数据的收集，再利用镇海炼化公司自建的4G网络，将数据传输至公司泵群系统服务器

（4）分析数据再由公司泵群系统服务器远传到专业厂家系统服务器

（5）通过一段时间的数据收集和整理，由大数据整理分析团队对大数据进行分解分析。形成更加优化的采集策略、报警策略和故障诊断策略

（6）IT团队将上一步形成的最新的采集策略、报警策略和故障诊断策略转为计算机可执行的软件算法

（7）软件算法返回到公司泵群系统服务器，泵群系统服务器再下达最优的采集指令采集数据，并执行最优的报警和故障诊断策略

多次循环往复，从而形成智能生态泵群状态监测系统

这一路数据由管理人员和专业技术人员使用，需要进行诊断分析时，登陆系统对趋势、波形、频谱等数据进行诊断分析。该系统自带报警功能，参数超过门限自动发送邮件、短信给提醒相关人员关注处理。现场工程师和远程诊断中心专业诊断工程师，可同时对数据进行精密分析，完成装备状态评估和故障诊断，为装备检修提供决策依据和检修指导，实现预测性维修

2.2与DCS系统数据融合实时监测回

图3　振动总值和温度数值与DCS系统监测回路

（1）多功能通讯站下达数据采集指令给无线传感器

（2）无线传感器采集机泵的振动总值和温度数值，振动总值和温度数值通过自带的zigbee无线数据传输技术上传至多功能通讯站

（3）振动总值和温度数值通过多功能通讯站接入DCS系统。在DCS系统将机泵的工艺参数、密封参数和振动温度参数进行整合集中监控

（4）数据再利用原有的回路，由DCS系统上传至PI，方便管理人员在办公室查看分析数据

（5）当所有的机泵均已列入泵群状态监测系统后，EM系统每月的机泵状态监测月报将统一到PI系统自动提取生成。并在EM系统与公司设备综合状态监测平台数据集成

这一路数据在DCS系统供装置操作人员实时监控。参数超过门限值，发出声光报警提醒盯表人员。在DCS系统对机泵的电气参数、工艺参数、密封参数等进行优化整合显示，方便操作人员监盘。将优化后的页面引入PI系统，方便管理人员和技术人员在办公室浏览。当所有的机泵设备均列入泵群状态监测系统后，可开启EM系统自动提取机泵状态监测月报的功能

3.创新

创新状态监测数据传输方式，开发多功能通讯站，将数据采集、4G模块和数据转换模块进行集成，结合公司智能工厂建设，实现泵群数据多路传输、综合使用，成功建立了公司智能生态泵群状态监测系统

在中石化系统内，首创利用公司自建4Ｇ网络将数据无线上传至云服务器，成功建立全无线泵群状态监测系统

在中石化系统内，首创无线泵群系统数据转换为有线数据上传至DCS系统。首次实现泵群数据与DCS系统数据融合使用

镇海炼化公司内，首次将内部数据远程至专业厂家，借助专业厂家的状态监测诊技术力量全天侯看护机泵设备

与厂家开展战略合作，收集机泵状态监测故障案例、建立故障案例库和泵群状态监测大数据库

对大数据整理分析，形成更加优化的数据采集策略、报警策略和智能诊断策略

将上一步的最优化策略转化为软件算法，指导数据采集、报警和故障诊断分析，成功实现泵群的智能生态循环

4.经济效

（1）有线状态监测系统每个点约需3万元，无线状态监测系统每个点仅需1万元，公司共增上1700个测点，则节省投资3400余万元

（2）外部专业故障诊断工程师、内部设备技术员和人员，共同利用泵群系统数据，实时掌握机泵运行状态，大大提高了机泵设备的运行可靠性，对运行异常机泵早发现早采取措施，减少了突发故障停泵检修次数，保障了装置的运行可靠性，为公司经济效益的提高提供了可靠的保障

5.社会效

（1）智能生态泵群状态监测系统实时全天候监测机泵设备的振动温度数据，等报警策略和故障诊断模型进一步完善以后，公司将统一减少操作人员现场测振、测温工作量，为公司人力资源的减少奠定基础

（2）多功能通讯站在4G 网络的工业应用、将无线数据转换为有限数据方面做出了大胆的探索和尝试。为4G网络的工业应用和无线数据使用场景的推广和拓展延伸开创了先河

（3）机泵大数据库和故障案例库的建立和完善，将为故障诊断技术的推广、智能诊断技术的开发和应用奠定基础