張誌勇1 秦文超1 鍾伯錄2
（1.華（huá）能曹妃甸港口有限公司，河北唐山（shān） 063200；2.鄭州奧特科技有限公司，河南鄭州 450000）
摘 要：為解決港口設備集中潤滑、分散管理的問題，研製一種基於互（hù）聯網的集中潤滑係統。該係統集成移動互聯網技術、大數（shù）據處理技術和集中潤滑技術等（děng），通過無線網絡技術將分散布置在（zài）港口設備的（de）各個潤滑係統進行網絡連接，對所有港口設備的潤滑係統（tǒng）進行集中管理（lǐ）、分散控製，提高港（gǎng）口集中潤滑的智能化水平。
關鍵詞：港口；集中潤滑；網絡架構；無線通信；數據庫（kù）
0 引言
據統計機械設備軸承運行過程中損壞約（yuē）55%是由潤滑不（bú）良造成的，傳統集中潤（rùn）滑係（xì）統故障率高，無（wú）法實現遠程智能監控，無法實時監測設備潤滑狀態，人工巡檢無法及（jí）時發現（xiàn）設備潤滑故障，當巡檢人員發現時（shí）已造（zào）成較大損失。
目（mù）前，國內（nèi）港口設備的集中（zhōng）潤滑係（xì）統基本處於分散工作狀態，由（yóu）於港口設備較（jiào）為分散，設備（bèi）間（jiān）的距離較遠一般有2000多米的直線距離，傳統的集中潤（rùn）滑係統隻能靠維護巡檢人（rén）員定期檢查（chá），排查集中潤滑（huá）係統運（yùn）行狀況。由於受巡檢周期及維護人員責任心的影響，集中潤滑係統的運行狀態無法（fǎ）及時獲取，無法預知設備潤滑狀態，對設備集中潤滑的（de）維護管理極為（wéi）不便，給設備維護（hù）人員（yuán）帶來極大的巡（xún）檢工作量、維護成本較高、檢修難度大。
移動互聯網技術的發展和（hé）應（yīng）用很（hěn）好的解決了（le）分（fèn）散設（shè）備隨時、隨地、及時（shí）、高效監控的這一技術難題。基於互聯網的（de）集中潤滑係統將移動互聯網技術、自動控製技術、無線通信（xìn）技術、數據庫管理技術、集中潤滑技術有機結合、融為一體。可實時監測（cè）分散在港口的各（gè）個集中潤滑係統的運行（háng）狀態（tài），並（bìng）具備報表自動歸檔、故障自檢、遠程參數設置、手機APP監控等功能，便於管理。
1 基於互聯網的集中潤滑係統
基於互聯網的集中潤滑係統是通過無線網絡將分散在港口的各個自動（dòng）潤滑站進行網絡連接（jiē），每個潤滑站（zhàn）的潤滑信息實時發送到數據庫服務器，數據（jù）庫服務器對收集到的各（gè）潤滑（huá）站的（de）信息進行分類整理（lǐ），見圖1。每個潤滑站均有（yǒu）獨（dú）立的網絡ID，用於識別各個潤滑站（zhàn）；並在後台設置售後服務中心（xīn）、監控中心、專家會診平台（tái），各個潤滑站的運（yùn）行（háng）信息實時更新至服務器，對於一（yī）般（bān）故（gù）障由售後服務平台給出處（chù）理預案，特殊故障由專家會診並給出解決方案，並記入專家診斷庫。客戶端根據不（bú）同級別用（yòng）戶設定相應權限，對潤滑係統進行相應操（cāo）作管（guǎn）理。
係統由數據庫服務器、無線收發裝置、後（hòu）台數據處理平台、客戶（hù）端、集中潤滑係統等組成。係統優勢主要包括（kuò）：
（1）支持手機短信（xìn）查詢功能（néng），可隨時隨地（dì）掌握各個潤滑（huá）站（zhàn）的潤滑狀態。
（2）通過Web客戶端可查詢每個潤滑站（zhàn）的潤滑狀態，潤滑報表（biǎo）查詢並下載。
（3）應用現代網絡技術將分散的各個潤滑站進行聯網，設備維護（hù）管理（lǐ）人員可隨時掌握設備潤滑情況。
（4）通過無線遠程監控係統可方便查詢各個潤滑站的故障信息，無需逐個對潤滑站進行排查，減輕維護人員（yuán）工作強度。
（5）每個（gè）潤滑站的液位信息、每個分（fèn）配器（qì）的工作狀態都可及時查（chá）詢。
（6）可通過無線遠程監控係統設置和查詢各個潤滑站的潤滑參數。
1.1係統網絡架構
基於互聯網的集中潤滑係統（tǒng）采用4層網（wǎng）絡（luò）架構：物理層、傳輸層、信息層（céng）和應用層，見圖2。
物理層主要由壓力傳感器、柱塞探測器、液（yè）位傳（chuán）感器等組成，實時（shí）監測潤滑（huá）泵站的運行壓力、泵站液位、各個分配器運行狀（zhuàng）態，並將信息反饋到控製櫃（guì）。
傳輸層主要由無（wú）線通信、通信（xìn）總線、移動通信網絡等組成。
信息層主要（yào）由數據庫服務（wù）器（qì）組成，實現對各個潤滑站的運行信息的收集、處理。
應用層主要由移動終端、計算機（jī）等組成，用戶可根據權限進（jìn）行相應操作。
1.2係統業務模式
基於互聯網的集中潤滑係統業務模式可分為狀態監測、數據融（róng）合、分析診斷、處理預案、維護保養5個（gè）模塊，見圖3。
1.2.1狀態監測模塊
現場傳感器實時監測潤滑係統運行（háng）狀（zhuàng）態，並將信息發送（sòng）到現場潤滑控製器，然後通過無（wú）線傳輸網絡將信息發送到數（shù）據庫服務器。
1.2.2數據融合模塊
數據庫服務器（qì）將收集到各種潤滑數據進行整理，並經過相應數學模（mó）型進行計（jì）算，得出不（bú）同特征參數，為下一步分析診斷做好準備。
1.2.3分（fèn）析診斷模塊
根據取得的（de）特征參數對潤滑係統運行狀態進行預判，一般故障通過病例數（shù）據庫進行檢索，自動生成處理預案。對於疑難雜症，組織召開（kāi）專（zhuān）家會（huì）診，給出處理預案，並將該（gāi）故障記入病例數據庫。
1.2.4處（chù）理預案模塊
根據分析診斷結果，出具相應可執（zhí）行解決方案。
1.2.5維護保養模塊
依據解決（jué）方案對潤滑設備進行維（wéi）護，並形成維護記錄，記入數據庫。
1.3集中（zhōng）潤滑係統
集中潤滑係統采用多線遞進式潤（rùn）滑方式，潤滑（huá）泵站由電控箱進行控製，在每個分配器（qì）上均設置柱塞探測器用於檢測分配器（qì）的（de）工作狀態，潤滑泵站設置超聲（shēng）波液位傳（chuán）感器和（hé）壓力傳感器用（yòng）以監測潤滑泵站工作狀（zhuàng）態，其結構（gòu）原理見圖4。所有傳感器信息全部接入電控箱。電控箱集成（chéng）PLC和觸摸屏，可實現對潤滑站的參數設置、遠程或（huò）就地操作、聲（shēng）光報警、潤滑報表查詢等功（gōng）能。
通過電控箱可以設置集中潤滑係（xì）統的運行時間t1和間隔時間t2，一（yī）個（gè）潤滑（huá）周（zhōu）期（qī）T=t1+t2。係統上（shàng）電工作後t2開始倒計時，當t2=0時，係統開始供油作業；同時供油計時t3開始累加，潤滑泵站開啟，壓力油脂通過分配器定量分配（pèi）到潤滑部位，當t3=t1時，潤滑泵站關閉，一個潤滑周期T結束，係統進入下一個潤滑周期。
係統由潤滑泵（bèng）站、電控箱、分（fèn）配器、傳感器、管路、電纜等組成。
工作原理：係（xì）統按預設程序進行運行，休止倒計時模式結束，係統進入（rù）供油（yóu）模式，啟動潤滑泵，壓力油脂通過各主管道輸送到相應分配器，通過分配器將油脂定量（liàng）輸送到各個潤滑部位，供油模式結束，關閉潤滑泵，係統進入下一個休止倒計時模式；柱塞探測器實時監測分配器柱塞運動情（qíng）況，超聲波液位計實時（shí）監測潤滑泵內油脂量，並將信號反饋至電控箱；電控箱集成無（wú）線收發模塊，實時將潤滑站運行（háng）信息發送到後台服務（wù）器。
（1）潤滑泵站。潤滑泵站是集中潤滑係統的動力單元，潤滑泵站泵出的高壓油脂通過潤滑管路進入分配器，再由分配器按不同油量需求將油脂定量輸送到各潤滑部位。
（2）電控箱。電控箱是集中（zhōng）潤滑係統的（de）控製及信息采集中樞，並集成無線通信模塊。電控箱自動控製集中潤滑係統的運行並實時監測（cè）運行狀態，同時將信息傳輸至後台數據處理平台（tái）。
（3）分配器。分配器油脂定量分配單元（yuán），按需將（jiāng）油脂分配到各個潤滑部位。
（4）超聲波液（yè）位監測裝置。超聲波液位監測裝置監測潤滑泵站（zhàn）的高低（dī）液位，避免潤滑泵站因缺油而出現抽空（kōng）斷流現象（xiàng）。
（5）壓力監測裝置。壓力監測裝置實時監測係統運行壓力（lì）。
（6）柱（zhù）塞探測裝置。柱塞探測裝置實時監測分（fèn）配器柱塞動作信號，在泵站運行（háng）時監測柱塞動作次數，向電控（kòng）箱發出脈衝信號，見圖5。
2 基於互（hù）聯網的集中潤滑係統在某港（gǎng）口皮帶機上的應用
該港口共有27條皮帶，東西跨度2800米（mǐ），南北寬1800米，由於皮帶機驅動站較為分散，受集中潤滑係統供油半徑限製，在整個港口設備共設置21套自（zì）動集中潤滑係統（tǒng），自動集中（zhōng）潤滑站（zhàn）分布（bù）見圖6。自動集中潤滑係統主要對皮帶機的驅動滾筒、拉（lā）緊滾筒、改向滾筒、頭尾部滾筒等進行潤滑作業。集中潤滑係統采用多線遞進式潤滑係統，每個分配器均設置有柱塞探測（cè）器進行狀態監測，潤滑泵站與電控箱集成在一個不鏽鋼防塵櫃內，電控箱與數（shù）據庫服務器之間采用無線通信方式。數據庫服務（wù）器設（shè）置在辦公（gōng）樓機房內，在機房頂層架設有主信號收發裝置，主信號收發裝置與服務器之間通過（guò）總線連（lián）接，在每個自動潤滑站均安裝有從信（xìn）號收發裝置。數據庫服務器（qì）對21個自動潤滑站進行遠程監控，並（bìng）可通過WEB客戶端、手機短信客戶端或手機APP客戶端操作訪（fǎng）問（wèn）各個潤滑站。
該港口後台數據服務平台采用Java語言進行設計開（kāi）發，采用C/S與B/S架構相結合的方式進行設計，數據庫采用Oracle進行開發。多種客戶端可選，可通過瀏覽器、手機短信代碼或安裝手機APP對各（gè）個潤滑（huá）站進行控（kòng）製（zhì）操作。
該港口的21個潤滑站分散布（bù）置在各（gè）皮帶機驅動站，其中每個潤滑站控製4—10組分配器，潤滑（huá）泵站狀態與各個分配器的運行狀（zhuàng）態實時顯（xiǎn）示在潤滑站電控箱（xiāng）和遠程監控終端上，無需巡檢人員逐個檢查各潤滑站的運行情況。每組分配器均有的編（biān）號，並對應於相（xiàng）應（yīng）的潤滑部（bù）位，便（biàn）於維護人員及時準確的查找維護。據統計該港口采用（yòng）基於互聯網的集中潤滑係統僅人工（gōng）可節省每月40個人工，其它節省如皮帶機（jī）滾筒維護保養次數等。該係統的應用可很大程度延長皮帶（dài）機滾筒有效運行時間。潤滑站監控界麵見圖7。
該港口潤滑泵（bèng）站采用多點潤滑泵，每一組分配器均（jun1）由（yóu）獨立的泵單元進行（háng）供油，各分配器之間相互獨立。分配器采用片式結構，可根據（jù）各潤滑部位的（de）油（yóu）量需求進行設定，避免油脂過量造成（chéng）浪（làng）費。
3 結語
基於互聯網的集中潤滑係統在港口設備上的應用，將整個港口分散的各個集中潤滑係（xì）統進行集中管理。移（yí）動互聯網技術的應用使設備維護人員隨時隨地掌（zhǎng）握集中潤滑係統運行狀（zhuàng）態，避免因小的故障未（wèi）及（jí）時發現處理而造成較大的損失（shī）。隨著國家《中國製造2025》戰（zhàn）略規（guī）劃的實施以及“智慧港（gǎng）口（kǒu）”的發展建設，該係統在（zài）港口設備上的應用前景將會非（fēi）常廣闊。
（來（lái）源：港口科技）
