旋回破碎机数字孪生系统平台

矿山行业面临来自市场、转型发展以及国家相关政策方面的压力与挑战,国家提出在矿山已有自动化、信息化建设基础上,推进物联网、大数据、人工智能等前沿技术在金属矿山的应用,促进矿山企业转型升级、提升矿山建设水平,实现提高生产质量和经济效益的目标。建设基于Cloudiip平台的矿山装备旋回破碎机数字化管理平台是建设数字矿山的客观需求。

★  平台介绍


依托东方国信Cloudiip工业互联网平台及大数据处理能力,开发了可适用于矿山企业的装备数字孪生平台,以旋回破碎机为起点,并逐步扩展至圆锥破碎机、半自磨机、球磨机,完成碎矿、磨矿各工艺环节装备的平台建设工作。通过矿山装备数字孪生平台,实现装备健康状况的实时诊断,实现处理能力的实时监测,实现装备的预防性维护及衬板的预防性更换,降低非正常停机次数,提升矿山企业装备的管理能力,提高矿山的产出能力。最终实现矿山装备的数字化、智慧化管理,为“智慧矿山”、“数字矿山”的建设提供支撑。


★  解决方案


  ▍  旋回破碎机设备健康状态预测


旋回破碎机为大型装备,是矿山生产工艺流程中的第一道设备,其设备健康状态关乎整个矿山生产流程的稳定性。由于矿石处理量庞大,且矿石硬度会有变化,旋回破碎机的健康状态随时都在变化,根据破碎机运行数据,进行预防性维护,实现设备健康状态预测。

为了保证矿山装备的安全,降低设备异常停机的概率,进行设备健康状态的预测和衬板全生命周期的管理,以提高设备维检效率,降低异常停机次数。



  ▍  衬板磨损状态预测


旋回破碎机因矿石处理能力巨大,且矿石硬度会有变化,而矿石处理量和矿石硬度均会影响破碎机衬板的磨损,矿石硬度无法做到实时测量,而实验室矿石硬度试验小样本数据无法代表整个矿石的硬度,因此,需要通过主电机电流、液压缸压力、润滑油油温等参数对矿石硬度进行软测量,以此实现矿石硬度和磨损情况的关联。

为了保证旋回破碎机衬板更换周期的精准性,避免更换太晚衬板磨穿或更换太早引起浪费,因破碎机运行数据会随衬板磨损而变化,利用回归分析,对衬板磨损状态进行预测。



★  系统功能


        旋回破碎机数字孪生系统主要包括综合展示、实时监测、数字装备、故障诊断以及设备管理五大模块。


  ▍  综合展示


主要对旋回破碎机进行系统性展示,实时展示旋回破碎机系统的设备状态,包括累计运行时长与现场温度湿度等相关参数,实时展示堆料口尺寸,实时展示动锥衬板与静锥衬板状态详情,具体包括衬板累计处理量、磨损预估量以及预计寿命,对产量值与电流消耗值进行展示,实时显示旋回破碎机的相关异常信息,同时提供现场实时视频监控


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  ▍  实时监控


主机系统实时展示旋回破碎机主机的基本参数,同时展示产能曲线及中间仓料位曲线;油站系统展示相关零部件的实时数据以及展示加热器、液压压差和冷却风扇的实时报警状态;辅助系统主要展示破碎机当年生产状态、统计辅助系统的异常率。


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      ▍  数字装备


利用三维轻量化技术展示旋回破碎机的完整三维模型,同时将轻量化三维模型与三维模型图纸、各三维轻量化零件、相关数据以及零部件技术文件相关。


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  ▍  故障诊断


包括故障监控、故障类型分析、故障原因分析、故障等级分析、故障等级说明说明与设备状态监控,故障监控用来查看与管理设备的故障基本信息与处理信息,故障类型分析主要对故障类型进行分类整理,故障等级分析利用饼图展示故障等级的占比,通过选择不同的故障特征参数、现象参数、结果参数、原因参数之后,在已建好的故障原因知识库里自动分析出该类故障的处理方法供相关人员参考。


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  ▍  设备管理


上传以及管理旋回破碎机定期巡检维护记录,管理关键生产信息手工台账,记录设备零部件库存信息、更换信息以及采购信息。


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★  系统功能


            XX重工旋回破碎机数字化管理平台

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★  用户价值


旋回破碎机数字化管理平台用户价值安全、提产、降耗、减员。

通过监控监测设施的数字化,实现报警信息、监测信息的可视化,提高管理人员的监管效率,降低异常风险发生几率,提高装备生产安全性。

通过对装备进行预防性维护,合理安排设备维修检修时间,提升设备可靠性,降低设备故障率,提高矿山产能。

通过对备件运行质量进行评价,减少备件消耗量,通过对水、电、油等进行优化管理,降低资(能)源消耗量,通过对新技术的投入,降低矿山生产的耗能水平。

通过旋回破碎机数字化管理平台的投入,加入看板、报表、监控等内容,减少部分岗位不必要的人员投入,进行减员以提高矿山企业综合利润率。

通过东方国信矿山装备数字孪生平台的建设打造,可使用户企业管理层和工程师能够更方便快捷的掌握矿山的实际情况,实现矿山的数字化开采、数字化运输、数字化管理、数字化服务。降低了管理成本、提高利润率,提升矿山的核心竞争力,为矿山实现数字化和智慧化打通道路,促进了矿山转型升级的步伐。