基于信息化的设备智能巡检系统构建

张辉

（西安西电变压器有限责任公司，陕西 西安 710077）

设备巡检是按照事先预定的时间、线路以及特定的要求对设备设施进行日常的巡视和检查，进而确认设备设施运行状况的一种设备基础管理方法。设备巡检以预防维修为基础，遵循五定原则（定时间、定地点、定方法、定要求、定人员），其目的主要是为确保设备正常、安全运行，及时发现设备异常情况，进而提高设备运行高可靠性。

设备巡检是多年设备管理经验总结出来的一种科学设备管理方法。通过巡检人员对设备定期的不间断检查，尽早发现设备早期故障、异常和隐患，及时采取预防措施，进而将故障和隐患提前消除，使设备运转始终保持在可控范围内正常运转。准确、准时的提供巡检数据是巡检工作的重要结果，有效的做好巡检工作，可以提升设备管理质量、降低设备运维成本。

1 传统设备巡检过程的缺陷和不足

传统设备巡检工作通常依靠人工定期或不定期巡视、检查，大多采用手工记录和现场拍照记录巡视数据的方式，巡检过程规范性、及时性、真实性程度往往得不到保证，传统设备巡检过程的缺陷和不足主要表现在：

（1）巡检记录大都采用纸质化记录,记录繁杂且耗时，造成记录的随意性、错误性、缺失性经常发生。

（2）巡检人员凭借经验检查，规范化、标准化程度不高，容易产生漏检或经验性错误。

（3）巡检质量的优劣只能通过事后设备故障频次来判断，造成相对的滞后性。

（4）巡检效率较低,其他相关人员无法及时得知设备运行情况。

（5）记录数据检索和查询困难，造成设备运行数据分析困难。

（6）巡检过程的流动性，对巡检人员管理比较困难，人员绩效评价依据不足。

随着智能制造的逐步实施，传统设备巡检过程已不能适应智能制造的要求，如何克服传统巡检管理上的缺陷和不足，建立适应智能制造环境发展趋势的现代企业设备巡检系统是非常必要的。

2 设备智能巡检系统的构建

2.1 设备智能巡检系统基本模型

随着物联网、互联网、人工智能等技术的日趋成熟，充分利用其信息数字化的巨大优势，实现信息技术与现代设备管理的高度融合，将其科学合理地运用到设备巡检工作中，优化传统巡检工作，形成一种新型的智能设备巡检系统，从而提升企业自身管理和技术水平。

智能巡检系统主要由以下三方面组成：

（1）巡视数据采集层：主要由巡视人员配置智能巡视移动终端、或者由智能机器人来完成现场设备的巡视工作，并负责及时将巡视数据上传到企业云端或服务器。

（2）数据传输层：因为巡检过程的流动性，需要及时、准确的将数据进行传送，可采用无线WiFi、4G/5G 将数据传输到设备巡检管理平台。

（3）智能设备巡检管理平台：是巡检计划编制、巡检指令下达、巡检日常管理、巡检数据分析、巡检异常处理的数据及软件管理系统。并通过其与上层设备综合管理平台及MES 系统相关联（图1）。

2.2 智能设备巡检系统构建内容

（1）智能设备巡检系统流程建立。智能设备巡检系统是建立在一整套巡检软件及互联技术上的。巡检软件预先设定巡检计划（包括巡检时间、巡检线路、巡检人员安排、巡检收集参数要求等），并将计划和巡检指令下达给巡检人员手持移动智能巡检终端（智能巡检仪、手机APP）或者巡检机器人；巡检人员或巡检机器人按照预定计划和线路进行巡检工作；对于巡检人员，可利用智能巡检仪对巡检点位设备上的电子标签进行扫描，智能巡检仪则自动匹配巡检设备，并自动提供巡检人员需要录入或提取的数据；巡检人员按照要求对设备进行逐项检查和记录，并可根据经验和数据判断设备是否存在异常；并将巡检数据采集并上传给系统；系统接收并储存巡检记录和数据，形成日常数字化巡检记录台账；同时还可以对数据进行分析，实现预警及异常报警，并为后期预防性维修提供相应数据支撑。

（2）巡检数据收集技术。智能设备巡检系统将近距离无线通讯技术、无线互联、数据高速采集、工业级手持终端、人工智能、设备巡检管理平台软件、数据库等结合起来，形成了智能设备巡检系统。这当中巡检数据收集是智能设备巡检系统的基础。

从操作层面收集方式可以分为人工收集及机器人自动收集。人工收集较为灵活，受线路、环境等外部条件约束较小；机器人可以应用在线路相对固定，巡检频次较高，适宜机器人工作环境或人员巡检受限的工况。

从技术层面收集方式可以采用近距离无线感应技术、红外感应技术、视觉识别技术、设备自反馈、巡检人员自录入、MES 终端自提供、智能巡检仪自提取、拍照及摄录视频等方式来完成现场巡检数据的采集工作。

2.3 智能设备巡检系统优点

智能设备巡检系统按照传统巡检业务的基本原则和流程，运用了物联技术、感知和移动应用等信息和电子技术和现代设备管理理念的相互融合，更新传统和升级传统巡检业务体系、从而提升设备管理水平。其优点主要表现在：

（1）将巡检管理通过数字化流程落实到具体系统业务上，能强化设备巡检到位性和及时性，按预定的巡检要求和巡检规范进行巡检，降低人为因素带来的弊端。系统准确记录巡检线路、巡检时间、巡检记录实现具体化和标准化，并在第一时间及时反馈巡检情况，对规范化和标准化设备管理起到积极的作用。

（2）通过及时的巡检数据和分析，反映设备状态变化趋势，为设备故障判断和消除提供参考；从而可以制定最佳的保养和维修方案，将设备故障隐患消灭在早期状态，实现从发现、处理、监督等闭环全过程数字化信息跟踪，提升设备运行的经济性、可靠性、维护性。

（3）还能对随时对巡视、维护等人员的工作质量、绩效进行数据化，保障人员工作状态和质量的达标，为管理者提供有效管理手段。

（4）设备巡检数据通过设备管理平台，还可以与MES及ERP 系统实现信息数据共享化，可使企业数据信息系统的功能得到丰富和加强，为其他业务提供数据建立了基础。

3 结语

智能设备巡检系统运用物联网和信息技术，构建了智能巡检管理模式，实现了设备巡检过程的数字化、可视化，实现对传统巡检制度的升级，对于提高设备运行可靠性，降低设备日常故障率，延长设备寿命以及提高企业整体管理水平都具有积极意义。