机电设备自动化监控技术在冶金机械制造业中的运用

冶金机械生产过程中机电设备自动化监控技术的应用，是一项综合性的研究课题，涉及到多个学科。该系统综合机械工程、自动控制、信息技术、传感技术等领域的最新研究成果，以智能化为手段，对冶金机械生产过程中的各种设备进行全面的监测和管理。在传统的冶金机械生产过程中，对设备的监测主要依靠人工巡视和简单的仪器监控，这样不仅效率低，而且很难发现隐患。然而，随着自动化监测技术的出现，这种情况发生了翻天覆地的变化，因此探究机电设备自动化监控技术在冶金机械制造业中的运用具有重要意义。

一、设备状态实时监测策略

在冶金机械制造行业，其稳定运行是保证生产连续性的关键，而对其进行实时状态监控，可以有效地发现设备的隐患，避免因突发停机而造成的损失。这一策略需要依托传感技术和数据传输技术，将振动、温度、压力、电流等多种传感器集成到关键机电装备核心部件上。如将振动传感器和温度传感器安装到鼓风鼓风机和轧钢机的轴承部位，实时采集轴承的振动频率、幅值和表面温度等数据；液压系统管路中装有压力传感器和流量传感器，对液压油压力的变化及流量进行监控。利用工业以太网和无线通讯技术将传感器采集到的数据实时传送至中央监控平台 [1]。平台上安装的数据分析系统能实时处理数据，并与设备正常工作时设定的参数阈值相比较。当数据超过临界值时，系统就会自动报警，并以声光、短信的方式提醒操作人员。同时，该系统能够根据数据的变化趋势，初步判断设备的故障类型及可能发生的位置。操作人员可以根据预警信息及诊断结果，及时到现场检查并维修设备，从而大大缩短发现和维护故障的时间，提升设备的工作可靠性和使用寿命，保证冶金生产的连续性。

二、生产流程智能调控策略

在生产过程的智能调控中融入机电设备的自动化监控，可以实现对冶金生产过程的精确高效管理，提高企业的生产效率和产品质量。该策略要求建立覆盖全生产过程的监测网络，实时监测机电设备从原料投入、冶炼、轧制到成品产出各环节的运行参数及生产工艺参数。例如，在炼钢过程中，通过在转炉、连铸机等设备上安装相应的传感器，对熔炼温度、钢液成分、浇注速率等参数进行实时监控。监控系统将监测数据实时反馈给生产控制系统，由生产控制系统按照预先设定的生产工艺规范及优化算法自动调节机电设备的工作状态。当熔炼温度达不到规范要求时，自动控制加热装置提高加热功率，提高熔炼温度，当浇注速度过快，影响浇注质量时，可自动调整浇注速度，保证浇注过程平稳 [2]。另外，通过实时分析生产过程中各个环节的数据，可以及时发现生产过程中存在的瓶颈。如如果某个环节的设备运行效率不高，造成后续环节出现了材料堆积，那么监控系统就会及时给出提示，管理者可以按照这些提示来调整生产计划或者优化相关设备，从而达到生产过程的动态平衡，从而使冶金生产的总体效率和产品质量的稳定性得到有效提高。

三、数据驱动故障预警策略

针对冶金机电设备运行过程中出现的大量运行数据，采用大数据分析与人工智能算法相结合的方法，对冶金机电设备的故障进行预警，使传统的事后维护变为事前预防，从而降低设备维护成本，降低设备失效率。需要建立一个完整的设备运行数据库，对不同型号、不同使用年限的机电设备在正常、异常和故障情况下的各种数据进行采集，包括传感器采集到的实时数据、设备维护记录、故障类型和原因分析等，为以后的故障预警模型训练提供足够的数据支持。采用神经网络和 SVM 等机器学习算法，训练数据库中的数据，建立设备故障预警模型。该模型可以学习设备运行数据和故障之间的内在联系，在监测系统实时收集设备的运行数据之后，把数据输入到故障预警模型中，该模型能够预测出未来一段时间内发生故障的概率，以及可能出现的故障类型。同时，结合设备的使用年限、维护历史等信息，对预警结果做进一步的优化与改进 [3]。在预测设备失效风险较大的情况下，向运维人员发出警告，并给出可能发生故障的原因及维修建议。运维人员可以根据预警信息，预先制定维护计划，备好维修所需要的零件及工具，以防止设备出现故障。该策略可有效降低设备突发故障，防止因故障造成的生产中断，同时对维护时间、资源进行合理配置，减少维护费用，提高设备综合利用率。

四、人机协同监控管理策略

将机电设备自动化监控技术的精确性与人工管理的灵活性相结合，建立起一套高效的冶金机械生产监控系统，保证监测工作的全面性与时效性。

自动监测系统承担数据收集、实时分析、初步预警等基本的重复性工作，减轻工作人员繁重的监测工作，使其可以把更多的精力放在处理复杂问题和决策决策上。自动化监测系统对机电设备的运行状态及生产流程参数进行实时监控，一旦发现异常情况，会对其进行自动预警和初步分析，同时向工作人员提供有关的信息，如故障点的位置，异常参数的变化曲线，以及初步的故障诊断结果等。员工可根据系统提供的资料，结合自己的专业知识及经验，对异常状况作进一步的判断与分析。对一些简单的、系统能自动处理的异常，比如参数的微小波动，系统可以自动调整，而操作人员只需要跟踪确认即可 [4]。对系统不能自动解决的复杂故障，由机组人员制定详细的处理计划，指导有关人员进行修理、调整或干预。与此同时，工作人员也可以监控和管理自动化监测系统的运行状况，定期优化并更新系统的参数设定、算法模型，以保证系统能适应冶金生产工艺变化及设备升级。通过人机协作，实现自动化监测技术与人工管理的优势互补，不仅可以提升监测的效率与精度，还可以对各类复杂局面进行有效应对，保证冶金机械制造业的稳定高效生产。

结束语

综上，在冶金机械制造业中应用机电设备自动化监控技术，对提高整个行业的生产水平与竞争能力，将起到积极的推动作用。不仅能有效地提高生产效率，降低成本，而且能明显地提高生产过程的安全可靠性。在今后的发展过程中，随着科技的不断进步与创新，冶金机械制造行业的自动化监测技术必将发挥越来越大的作用。有理由相信，随着技术的不断升级与拓展，冶金机械制造行业将进入一个智能化、高效化、绿色化的新时代。

参考文献：

[1] 李超 . 自动化在煤矿机电技术中的创新实践探析 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2023,(21):53-55.

[2] 夏烈 . 机电设备自动化监控技术在冶金机械制造业中的应用 [J]. 有色金属工程 ,2023,13(10):150.

[3] 黄粒 . 自动化技术在矿山机电设备中的应用与发展方向研究 [J]. 中国金属通报 ,2023,(08):11-13.

[4] 黄锦华 . 电气工程中自动化监控系统的设计与实践 [J]. 自动化应用 ,2023,64(13):200-202.

作者简介：董瑞兴（1966年1月-）男；汉族；山东日照人；本科学历；职称：助理工程师；研究方向：主要从事于冶金企业——选矿、烧结、球团、炼铁生产方面工艺与设备的设计、制造、安装、使用等技术方面工作。