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燒結(jié)是現(xiàn)代鋼廠生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。為了能讓鐵礦石充分反應(yīng)盡可能多地?zé)挸鲣撹F，入廠后要進(jìn)行粉碎篩選，而粉碎后的礦粉不容易裝爐冶煉，因此需要燒結(jié)成塊狀、球狀。燒結(jié)生產(chǎn)的過程就是把鐵礦粉燒結(jié)成塊狀或球狀，便于高爐煉鐵。

燒結(jié)過程中需要用到抽風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制抽風(fēng)產(chǎn)生負(fù)壓。整個抽風(fēng)系統(tǒng)的核心是主抽風(fēng)機(jī)，它直接影響燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗，是燒結(jié)生產(chǎn)的“心臟”。主要作用是通過煙道進(jìn)行抽風(fēng)，產(chǎn)生負(fù)壓，使燒結(jié)料中的固體燃料點(diǎn)火并充分燃燒，為燒結(jié)提供能量，同時(shí)將燒結(jié)過程中產(chǎn)生的各種氣體通過煙道，經(jīng)過電除塵器凈化后由煙囪排出。

作為燒結(jié)過程中的重要設(shè)備，主抽風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)和安全生產(chǎn)尤為重要。主抽風(fēng)機(jī)作為典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，對振動的監(jiān)測是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測的重要組成部分。其中驅(qū)動軸與軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件。主抽風(fēng)機(jī)能否可靠地工作主要取決于驅(qū)動軸及軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。

大量數(shù)據(jù)表明，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的大多數(shù)振動故障與驅(qū)動軸及軸承直接有關(guān)。比如由質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)軸的彎曲或熱變形、軸線不對中等原因引起的振動，都是與軸及軸承直接相關(guān)的振動故障。

因此可以通過對主抽風(fēng)機(jī)振動狀態(tài)的監(jiān)測獲得更多有關(guān)故障的信息，從而有效的診斷出機(jī)械是否發(fā)生故障。

目前鋼廠對主抽風(fēng)機(jī)的日常監(jiān)測還是以人工為主，定期巡檢，故障推測主要依靠肉眼觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷。因此內(nèi)部的一些損傷、故障等很難進(jìn)行精準(zhǔn)定位。鋼廠是安全生產(chǎn)的重點(diǎn)單位，每年由于各種安全隱患造成的大型事故時(shí)有發(fā)生。因此鋼廠的智能化監(jiān)測勢在必行。

西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測系統(tǒng)

西人馬基于自己的“端－邊－管－云－用”一體化解決方案針對鋼廠的特殊環(huán)境和需求，提出旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測系統(tǒng)，以“技防”代替“人防”，有效解決了諸如燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)監(jiān)測維護(hù)的安全問題。

這套系統(tǒng)涵蓋了感知端、采集端、服務(wù)器、云端和用戶端。

首先是感知端的傳感器測量系統(tǒng)，在主抽風(fēng)機(jī)內(nèi)部安裝多個傳感器，包括各種傳感器及其內(nèi)置的專用測量電路（如電荷放大），將旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動、轉(zhuǎn)速、位移、溫度和滑油品質(zhì)等信號變換為具有歸一化靈敏度的電壓信號。例如在電機(jī)中安裝加速度傳感器和溫度傳感器，監(jiān)測電機(jī)的振動速度值以及溫度變化；在驅(qū)動軸安裝電渦流傳感器，監(jiān)測轉(zhuǎn)速和軸位移變化；在風(fēng)機(jī)的軸承中安裝滑油傳感器，通過監(jiān)測滑油中的鐵屑流量監(jiān)測軸承的磨損程度。

△西人馬傳感器部署圖

其次是數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，將原始信號進(jìn)行放大、濾波后經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，從而為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷等提供數(shù)據(jù)支持。

△西人馬邊緣計(jì)算模組

然后是中控服務(wù)器，接收由數(shù)據(jù)采集器預(yù)處理之后的敏感數(shù)據(jù)信息，通過運(yùn)行專業(yè)軟件進(jìn)一步處理和分析被測結(jié)構(gòu)的信息，根據(jù)不同算法判斷出設(shè)備運(yùn)行情況，如出現(xiàn)異常將及時(shí)反饋至設(shè)備維保人員。

接下來是云端數(shù)據(jù)中心，主要用來接收各個子系統(tǒng)上傳的工況數(shù)據(jù)，建立設(shè)備狀態(tài)故障數(shù)據(jù)庫，指導(dǎo)本地工控機(jī)進(jìn)行故障診斷。

△西人馬現(xiàn)代化數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用使能平臺－塔斯云

最后是手機(jī)APP，利用APP連接到云端數(shù)據(jù)中心，可實(shí)現(xiàn)多人遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測主抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和工作狀況。

西人馬的這套系統(tǒng)通過監(jiān)測軸溫、軸轉(zhuǎn)速、軸的軸向／徑向／豎向振動、風(fēng)機(jī)的滑油品質(zhì)，可對軸質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)軸的彎曲或熱變形、軸線不對中、油膜渦動及振蕩、潤滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動、軸溫過高、轉(zhuǎn)速異常、滑油鐵屑流量過高等故障進(jìn)監(jiān)測。

除了在燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，這套系統(tǒng)還能應(yīng)用在水泵機(jī)組的監(jiān)控當(dāng)中。通過監(jiān)測軸溫、軸位移、水泵前／后軸、電機(jī)前軸軸向和徑向振動、電機(jī)的輸入電壓和輸出電流，系統(tǒng)可對軸質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)軸的彎曲或熱變形、軸線不對中、油膜渦動及振蕩、潤滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動、軸溫過高、電機(jī)功耗異常等故障進(jìn)行監(jiān)測。

△西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測系統(tǒng)－低壓水泵機(jī)組監(jiān)控

△西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測系統(tǒng)－高壓水泵機(jī)組監(jiān)控

目前系統(tǒng)已經(jīng)在多個客戶現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了成功安裝并正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行24小時(shí)全天候智能監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)故障早期預(yù)警，提前制定維修決策并做好維修準(zhǔn)備，減少停機(jī)損失和多次維修帶來的費(fèi)用。通過精確定位故障，提高維修效率、減少維修損失。另外，基于傳感器端邊緣計(jì)算以及云端大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，為故障模式判定與管理過程優(yōu)化提供量化決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧機(jī)組。

西人馬“端－邊－管－云－用”

一體化解決方案

西人馬是一家依托于IDM（芯片設(shè)計(jì)與制造和封測）模式的芯片公司。眾所周知，當(dāng)前我國芯片因?yàn)榉N種原因有著大量國產(chǎn)化替代的機(jī)會，西人馬除了關(guān)注存量市場外，更關(guān)注增量市場。

西人馬擁有MEMS芯片及其ASIC設(shè)計(jì)能力，西人馬芯片制造和先進(jìn)封測中心有著完整的芯片流片、先進(jìn)感知封裝、材料生產(chǎn)以及可靠性測試等一系列能力。本著建立生態(tài)和給客戶提供交鑰匙服務(wù)的態(tài)度，西人馬打通了邊緣計(jì)算端、以及基于感知芯片和場景應(yīng)用的云（塔斯云），這種垂直整合可以為客戶提供一站式智能化解決方案服務(wù)，因此更加容易構(gòu)建生態(tài)。

為了創(chuàng)建自己的芯片生態(tài)，西人馬為客戶提供從感知層的芯片、傳感器，到邊緣計(jì)算和云的解決方案，并以解決客戶痛點(diǎn)為驅(qū)動。這些解決方案更加關(guān)注如何利用芯片驅(qū)動IoT、AI、大數(shù)據(jù)等的落地，因此西人馬打造了“端－邊－管－云－用”一體化解決方案，為民用航空、能源、醫(yī)療、交通及工業(yè)領(lǐng)域提供服務(wù)。

△西人馬“端－邊－管－云－用”一體化解決方案

目前，西人馬“端－邊－管－云－用”一體化解決方案已在多個行業(yè)成功應(yīng)用，上文中提到的西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測系統(tǒng)只是這套方案在鋼鐵行業(yè)中的一個應(yīng)用，西人馬還提出了鋼包紅外測溫解決方案、高壓開關(guān)柜無線測溫方案和AR智能監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，以解決鋼包溫度和高壓開關(guān)柜溫度的智能化監(jiān)測，并進(jìn)行AR智能監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的全周期智能管理。

在國家大力提倡產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重大機(jī)遇面前，西人馬提出“端－邊－管－云－用”一體化解決方案，該方案利用西人馬的芯片、傳感器、邊緣計(jì)算和塔斯云，不斷開發(fā)新的應(yīng)用場景，賦能各個傳統(tǒng)行業(yè)，推動經(jīng)濟(jì)社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

鋼鐵行業(yè)推動智能制造勢在必行

近兩年來，鋼鐵行業(yè)在供給側(cè)改革持續(xù)推進(jìn)、去產(chǎn)能和防范“地條鋼”死灰復(fù)燃、嚴(yán)防已化解的過剩產(chǎn)能復(fù)產(chǎn)以及取暖季限產(chǎn)不搞“一刀切”等因素的影響下，整體市場呈現(xiàn)震蕩運(yùn)行格局。

2019年，受國內(nèi)需求拉動，鋼鐵產(chǎn)量增長較快。而價(jià)格方面整體呈現(xiàn)回落趨勢，且下跌幅度較大。2019年以來，國內(nèi)鋼材價(jià)格長期低于上年同期。從中國鋼材價(jià)格指數(shù)（CSPI）走勢看，2019年平均108點(diǎn)，同比下降6．8點(diǎn)，降幅達(dá)5．9％。

△CSPI中國鋼材價(jià)格指數(shù)變化，數(shù)據(jù)來源：中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

受鋼材價(jià)格回落和原材料價(jià)格上漲的影響，鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益自2019年以來大幅下滑。2019年全年，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會會員鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入42663．1億元，同比增長10．1％，實(shí)現(xiàn)利潤1889．9億元，同比下降30．9％；平均銷售利潤率僅為4．4％，同比下降2．6個百分點(diǎn)。

△會員鋼鐵企業(yè)銷售利潤率，數(shù)據(jù)來源：中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

經(jīng)濟(jì)效益的不斷下降促使鋼鐵企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)改革，由之前資源和人員密集型的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)向智能化生產(chǎn)。

作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層技術(shù)，芯片及傳感器在智能制造方面起著至關(guān)重要的作用。以芯片為基礎(chǔ)的“端－邊－管－云－用”是鋼鐵行業(yè)智能化道路上的關(guān)鍵鑰匙。

2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議將強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量置于八大任務(wù)之首。會議同時(shí)提出實(shí)施好關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)工程，盡快解決一批“卡脖子”問題，在產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢領(lǐng)域精耕細(xì)作，搞出更多獨(dú)門絕技。

芯片產(chǎn)業(yè)是被國外嚴(yán)重“卡脖子”的產(chǎn)業(yè)，芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破關(guān)系著眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化革新之路。以鋼鐵產(chǎn)業(yè)為代表的傳統(tǒng)工業(yè)，智能制造勢在必行。如果堅(jiān)守傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，必將在未來被科技淘汰、被效益拋棄，被時(shí)代遺忘。

“我消滅你，與你無關(guān)�！薄度�體》里闡述的宇宙定律，在現(xiàn)今這個快速發(fā)展的時(shí)代同樣適用。“時(shí)代拋棄你時(shí)，連一聲再見都不會說”道盡了這個科技高速發(fā)展時(shí)代下殘酷的生存規(guī)律。

當(dāng)智能化成為時(shí)代主流，如果傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)再不升級和變革，等待自己的只有潰不成軍的命運(yùn)。

畢竟，“時(shí)代淘汰你，與你無關(guān)�！�