支架运行状态（精选7篇）
支架运行状态 篇1
0 引言
煤矿综采工作面环境恶劣, 电气设备众多, 存在很强烈的电磁干扰, 加之装配的液压支架数量较多, 使得液压支架电液控制过程极为复杂[1,2]。现有的液压支架电液控制系统缺乏远程集中监测功能, 液压支架的运行参数和状态信息不能实时传递给端头控制器及防爆计算机, 很大程度上影响了液压支架电液控制系统的自动化水平。实现对液压支架运行状态的远程监测不仅可以确保液压支架电液控制系统的安全稳定运行, 而且可以为液压支架电液控制系统的智能化分析和预警提供可靠的数据支撑和保障[3,4]。
鉴于高产高效综采工作面的控制要求以及远程监测在控制中所起的重要作用, 本文开发了基于双RS485总线的液压支架运行状态监测系统。该系统通过安装在液压支架上的间架控制器、装配在工作面终端的端头控制器以及远端防爆计算机之间的紧密配合, 将采集到的液压支架状态信息进行存储及分析, 生成故障预警信号和故障标志位, 从而实现液压支架运行状态的远程监测。
1 系统结构
液压支架运行状态监测系统是由防爆计算机、端头控制器、间架控制器组成的三级网络监控系统, 如图1所示。
间架控制器是系统基础, 通过阀线驱动电磁阀导通, 同时与位移传感器和压力传感器相连接, 将传感器采集到的电信号转换为数字信号, 然后将液压支架立柱压力、推溜位移等运行参数上传给端头控制器。端头控制器通过存储巡检回来的液压支架运行参数, 分析判断故障标志位和运行状态, 并及时向防爆计算机发送故障预警信号和状态信息, 实现远程监测。防爆计算机接收端头控制器发送的液压支架运行参数, 经过判断筛选后将故障标志位等状态信息发送给采煤机控制系统和地面集控室。
2 双RS485总线通信方案
鉴于RS485总线通信距离长, 网络节点数多, 通信稳定且容易实现, 系统采用RS485通信模式和Modbus通信协议[5,6,7]。由于既要考虑防爆计算机、端头控制器和间架控制器三者之间通信的稳定性和主从性, 又要兼顾在线监测和远程控制, 所以设计了一种双RS485总线通信方案。整个监测系统采用树枝状结构, 所有的间架控制器并行连接在端头控制器的2条RS485总线上[8,9]。一条RS485总线用于在线监测液压支架运行状态 (称为巡检总线) , 另一条RS485总线根据巡检结果实现远程控制 (称为控制总线) 。2条总线并行运行, 其中在线监测是远程控制的基础。只有端头控制器通过巡检总线接收到液压支架的运行参数 (立柱压力、推溜位移、支架故障标志位以及间架控制器通信状态) , 对参数进行存储和分析, 判断支架工作状态稳定、工作面顶板压力正常后, 才可通过控制总线向间架控制器发送动作命令, 实现自动化控制, 同时将这些参数上传给防爆计算机及地面集控室, 协调采煤机运行速度和乳化液泵站的液压, 从而实现闭环控制。
3 系统硬件
系统硬件主要包括端头控制器和间架控制器中的监测模块, 由中央控制单元、电源电路、外部存储器电路、RS485通信电路组成。
3.1 中央控制单元
中央控制单元以C8051F020单片机为核心。C8051F020是一款8位定点运算单片机, 时钟频率可达25 MHz, 能够满足实时性要求。C8051F020具有快速的指令执行速度 (25 MIPS) 以及灵活的外设配置功能, 通过设置交叉开关可达到灵活选择系统所需外部设备的目的。C8051F020配置2组UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用异步收发传输器) 接口, 满足系统多个异步串行通信接口的要求。
3.2 电源电路
电源电路结构如图2所示。C8051F020和外部存储器的工作电压均为+3.3V DC。为了提高通信的抗干扰性能, RS485通信电路的输入电压为+5V DC。
3.3 外部存储器电路
外部存储器电路由地址锁存器和RAM存储器组成。控制总线分别与C8051F020的片选线、读∕写线相连接, 共15根地址选通线, 能寻址RAM存储器64kB数据空间, 满足稳定存储综采工作面所有液压支架运行参数的要求。
3.4 RS485通信电路
RS485通信电路采用MAX3088芯片作为RS485通信协议的收发器。端头控制器中央控制单元发出的通信指令经光耦隔离电路及MAX3088转换成通信信号, 进而控制MAX3088的输出驱动器向RS485总线发送通信代码, 与间架控制器通信。MAX3088能够驱动256个节点, 驱动性能强, 满足系统多节点驱动要求。MAX3088抗干扰性能卓越, 其输出驱动器采用限斜率方式设计, 使输出信号边沿不过陡, 有效抑制了信号传输过程中产生的高频分量以及电磁干扰和终端反射, 保障了端头控制器通信的稳定性和可靠性。端头控制器和间架控制器之间为一对多通信, 通信过程如图3所示。采用重复发送机制来诊断通信故障, 如果连续发送3次均无应答则进入等待状态, 并认为该次通信失败。
3.5 硬件抗干扰措施
综采工作面现场环境恶劣, 通信干扰强, 对通信的实时性和抗干扰性要求较高, 因此端头控制器和间架控制器电路采取了抗干扰措施, 主要包括光耦隔离电路、故障保护电路以及防高压侵入电路。
图4虚线框内电路为光耦隔离电路。该电路由光耦器件、限流电阻、上拉电阻等组成, 连接C8051F020和MAX3088, 实现了C8051F020工作电压3.3V与MAX3088工作电压5V之间的转换。由于光耦器件内部耦合电容很小, 所以共模抑制比很高, 消除了共模电压干扰。
为了消除RS485总线上的信号毛刺, 吸收通信过程中产生的反射信号, 采用故障保护电路。该电路在MAX3088输出端A, B之间跨接一个匹配电阻, 并在A端接一个上拉电阻, 在B端接一个下拉电阻, 可在RS485总线没有信号传输时增大输出端A, B间的电压差, 防止受到干扰而错误接收数据, 有效提高通信的可靠性、稳定性和故障保护能力。
防高压侵入电路如图5虚线框部分所示。在MAX3088输出端A, B间跨接防雷管和TVS (Transient Voltage Suppressor, 瞬态抑制二极管) , 可有效消除浪涌干扰, 起到共模防护的作用。经过TVS二次限压后, MAX3088两端电压被限制在6.8V左右, 极大地削弱了高电压对RS485通信电路造成的危害。
4 系统软件
4.1 开发环境
采用IDE (Integrated Development Environment, 集成开发环境) 进行系统软件开发与调试。与C语言相比, 选用汇编语言编程能够直接控制C8051F020的最底层资源, 编程效率较高, 可提高系统实时运行速度。
4.2 软件程序
软件包括主程序、中断处理程序、串口通信程序3部分。首先进行系统初始化设置和C8051F020管脚资源的配置。针对系统一对多通信的特点, 端头控制器与间架控制器之间采用增强型串口通信模式, 增加了硬件识别液压支架编号功能, 在相同的串口通信波特率下, 各间架控制器分频同时工作, 不会发生冲突, 提高了通信稳定性。
端头控制器可根据防爆计算机发送的采煤机位置分区段巡检参数, 即巡检采煤机对应支架号的左右各15个液压支架间架控制器参数。
端头控制器接收到间架控制器返回的液压支架运行参数后, 先将参数存储到临时存储区, 进行CRC校验无误后, 再存入外部存储器中的固定区域, 如图6 (a) 所示。
当端头控制器接收到防爆计算机发送的通信命令后, 进入串口0中断子程序, 将存储在外部存储器的液压支架运行参数上传给防爆计算机, 如图6 (b) 所示。
5 抗干扰能力测试
在实验室环境下对系统进行抗干扰能力测试。经现场调研可知, 大部分井下供电系统容易混入浪涌脉冲, 因此主要进行幅值为2kV的浪涌抗扰度测试。
浪涌抗扰度测试是模拟电气设备在开关切换过程中产生的超过正常工作时的峰值电压和过载电流对设备电源线、输入/输出线、通信线路造成的影响[10]。测试采用GB/T 17626.5—1998《电磁兼容试验和测量技术浪涌 (冲击) 抗扰度试验》 (等同于IEC 61000-4-5:1995[11]) 的方法, 测试结果见表1。
6 系统调试
6.1 实验室调试
为检验系统的可靠性和实时性, 在实验室环境下进行系统通信性能测试。图7为通信波形, 可见当端头控制器向RS485总线发送数据时, RS485总线电平由高电平跃变为低电平, 提高了RS485总线的抗干扰能力。通信信号进入C8051F020之前由施密特触发器对其进行整形, 保障了有效信号具有较高的陡峭度。每个尖峰脉冲即为端头控制器与RS485总线中的1个间架控制器通信, 可看出通信稳定, 时间间隔短, 抗干扰能力强。
端头控制器发送完巡检命令后, 间架控制器根据接收命令顺序将运行参数返回。运行参数存储在端头控制器外部存储器的0X0400—0X1400存储区域中, 存储形式为支架号+前立柱压力+后立柱压力+推溜位移+伸缩压力+状态位。部分运行参数存储结果见表2。
当收到防爆计算机的上传参数命令后, 端头控制器将运行参数从外部存储器指定区域中调出来发送给防爆计算机。实验得到的端头控制器上传运行参数见表3, 数据存储格式为支架号+对应的参数。
从表3可看出, 端头控制器上传给防爆计算机4个液压支架的运行参数。其中状态位有8个标志位, 包括工作面间架控制器急停、闭锁状态, 支架推溜到位状态, 支架前后压力是否正常状态等, 准确显示出工作面间架控制器和液压支架的运行状态。
6.2 工业现场调试
在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司古书院矿对系统进行现场安装调试, 如图8所示。间架控制器安装在液压支架上, 连接压力传感器和位移传感器, 可采集立柱压力、推溜位移等液压支架运行参数并上传至端头控制器。防爆计算机接收到端头控制器发送的液压支架运行参数后, 可显示采煤机位置及各液压支架立柱压力、推溜位移等信息。
7 结论
(1) 液压支架运行状态监测系统采用增强型RS485串口通信方式, 以MAX3088为主通信芯片, 建立了一套快速稳定的通信网络, 数据传输速率可达10 Mbit/s, 远高于普通RS485总线2 Mbit/s的通信速率, 为实时、稳定地监测液压支架运行状态提供了保障。
(2) 建立了双RS485总线通信模型, 提出在线监测和远程控制并行执行的方案。在线监测是远程控制的基础, 确保了控制的安全性和准确性;远程控制与在线监测形成闭环过程。二者互相补充, 互相依靠。
(3) 系统硬件设计中采用光耦隔离电路、防高压侵入电路和故障保护电路的抗干扰措施。该系统通过了GB/T 17626.5—1998中的浪涌 (冲击) 抗扰度试验。
参考文献
[1]李磊, 宋建成, 田慕琴, 等.基于DSP和RS485总线的液压支架电液控制通信系统的设计[J].煤炭学报, 2010, 35 (4) :701-704.
[2]秦贞臻, 于斌.简述RS-485的优点与应用[J].品牌与标准化, 2011 (4) :26.
[3]潘琢金, 施国君.C8051Fxxx高速SOC单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2002.
[4]KOUTROULIS E, CHATZAKIS J, KALAITZAKIS K, et al.A bidirectional sinusoidal high-frequency inverter design[J].IEEE Proceedings of Electric Power Applications, 2001, 148 (4) :315-321.
[5]郭兆正.基于485总线在计算机通信系统中的可靠性研究[J].长春师范学院学报:自然科学版, 2007, 26 (1) :73-75.
[6]XU Yang, WANG Ronggang, CHENG Anyu, et al.Design of online upgrade system for the software of vehicle ECU based on CAN-bus[J].International Journal of Advancements in Computing Technology, 2013, 5 (1) :79-87.
[7]闫孝姮, 付华, 刘南, 等.综采自动化监控系统设计与实现[J].仪表技术与传感器, 2011 (10) :73-75.
[8]孙丙科, 何勇华.综采工作面自动化控制系统设计与应用[J].工矿自动化, 2014, 40 (1) :84-86.
[9]李文华, 许春雨, 宋建成, 等.一种液压支架端头控制器通讯系统的设计[J].电气传动, 2010, 40 (9) :58-61.
[10]陈铁军, 谢春萍.PC机与RS485总线多机串行通信的软硬件设计[J].现代电子技术, 2007 (5) :103-105.
[11]ZHANG Xufei, WANG Jian.Realization of remote online upgrading technology based on RealView MDK and IAP function[C]//International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, Wuhan, 2010:6266-6269.
支架运行状态 篇2
31101工作面南西为煤矿首采工作面, 北东为正在掘进的31103工作面, 北西为主斜井井底, 南东为井田南边界。煤层底板标高451.6m-464.0m, 工作面推进长度4128m, 宽298m。
工作面采用美国JOY公司7LS7-LWS790型大功率电牵引采煤机, 支架选用郑州煤矿机械厂ZY12000/28/63液压支架, 端头支架为ZYJ-12000-28/55, 过渡支架为ZYG12000-28/65。
31101工作面回采3-1煤层, 该煤层位于侏罗系中下统延安组上部, 属全区可采稳定煤层, 是井田的主要可采煤层之一。煤层厚度6.05m-7.25m, 平均煤厚6.23m;倾角为1°-3°。31101工作面开采的为近水平厚煤层, 采用倾斜长壁后退式大采高一次采全高综合机械化采煤方法, 采高定为5.40m。
2 矿压观测方案及仪器布置
工作面采用KJ21矿山压力在线观测系统进行工作面矿压观测, 5#-176#支架每隔5架取一测点, 工作面共35个测点。
根据KJ21矿山压力在线观测系统提供的实时矿压观测数据, 分析工作面各测点处支架撑力、末阻力, 制作工作面各测点处的支架顶板压力曲线图和工作面面长方向的压力分布曲面图, 及时了解工作面顶板压力分布情况和顶板压力发展趋势, 做好来压预测预报工作, 指导工作面安全生产。
3 工作面顶板压力显现的主要特点
3.1 工作面顶板压力显现分析方法
在分析工作面顶板压力显现特点时, 先对工作面支架整架的受力特点进行分析。将工作面按照支架所在部位分为3个区域:区域1 (1#-60#支架) 、区域2 (61#-120#支架) 和区域3 (120#-176#支架) 。3个区域基本将工作面从面长方向进行了平均分割, 可以从整体上把握工作面来压状况。
3.2 工作面矿压显现特点
3.2.1 来压步距特点
周期来压步距c分为显著运动步距a和相对稳定步距b, 即c=a+b。其中显著运动步距即为来压持续步距, 相对稳定步距即为来压前步距。按照支架整架循环末阻力大小及变化, 沿工作面推进方向可以划分出顶板运动的3个步距值。周期来压步距规律如下:
(1) 6条测线部位处顶板的周期来压步距平均值c=13.2~16.4m/14.5m, 平均步距折合割煤刀数18刀-19刀。
(2) 统计的监测部位处顶板的周期来压步距中, 140#支架处顶板周期来压步距变化范围最大, 为5.2 m-31.1m, 最大与最小步距相差25.9 m;工作面下部周期来压步距最大, 为16.1m;工作面上部周期来压步距最小, 为13.4m。
(3) 6条测线部位处顶板的周期来压步距均方差为5.6m, 工作面下部顶板周期来压步距均方差最大, 为6.2m-7.5m。
测得的显著来压规律如下:
(1) 6条测线部位处顶板的显著运动步距 (来压持续步距) 平均值a=6.7~8.5/7.6m, a≈0.52c, 约合割煤刀数9刀-10刀。
(2) 140#支架处显著运动步距变化最大, 为2.1m-18.3m, 最大值与最小值相差16.2m, 均方差为4.8 m, 离散性最大;41#支架处显著运动步距变化最小, 为3.1~15.1m, 最大值与最小值相差12.0m。
(3) 141#支架处显著运动步距平均值最大, a=8.2m, 合割煤刀数9刀-10刀;90#支架处最小, a=6.3 m, 合割煤刀数7刀-8刀。
3.2.2 工作面顶板压力分布
以工作面6条测线处支架受力代表整个工作面的支架受力情况, 工作面所有支架循环末阻力均值为7696~8373/8120k N, 均未超出支架的额定工作阻力, 占额定工作阻力的63.80%~70.27%/67.67%。
3.2.3 顶板运动时支架的动载系数
顶板运动引起了支架工作阻力及其变化, 可以用来压前和来压时支架上的顶板压力差异来描述顶板运动对支架工作阻力的影响。动载系数KD=来压时支架工作阻力/来压前支架工作阻力。由统计数据可知:
(1) 6条测线部位支架动载系数平均值1.62, 90#支架动载系数最大为1.82, 141#支架动载系数最小为1.52, 工作面老顶来压强烈。
(2) 工作面6条测线处支架动载系数均方差为0.01~0.06/0.03, 支架动载系数围绕平均值小范围波动, 表明工作面各支架处老顶来压强度相当。
4 支架合理工作阻力确定
支架合理的支护强度要能平衡回采工作面顶板压力, 实现回采工作面顶板处于良好控制状态, 达到工作面顶板下沉量小、不出现顶板台阶下沉、煤壁片帮小、支架冒顶高度小等基本要求。
工作面顶板下沉量Δhi可以作为工作面控顶效果e的主要判别指标。工作面顶板控制效果可划分为四级, 分别为“极好”、“好”、“中等”和“差”, 对应的顶板下沉量分别为≤100mm、101mm-300mm、301mm-500mm、≥501mm。
工作面顶板下沉量可根据支架限定变形工作状态下传统的“支架—围岩”关系式定量计算。
式中, r-工作面来压时支架工作阻力, k N;p0-工作面顶板来压前实测支架工作阻力, k N;k-顶板位态常数, k N。
计算得到老顶自由沉降至最低位态时, 工作面顶板最大下沉量ΔhA=1641mm。将工作面支架均值阻力P-=10365k N、工作面来压前实测支架工作阻力p0=6386k N和工作面实测最大下沉量Δh2=294mm代入上式, 计算得到位态常数K=711k N。
将P、P1-和P2-代入, 计算出相应的顶板下沉量。依据操作标准得到支架工作阻力4值相对应的顶板控制级别分别为:支架阻力为P=12000k N时, 顶板下沉量Δh1=206mm, 控顶级别e=“好”;支架阻力为P-=10334k N时, 顶板下沉量Δh1=293mm, 控顶级别e=“中”;支架阻力为P1-=11639k N时, 顶板下沉量Δh1=218mm, 控顶级别e=“好”;支架阻力为P2-12944k N时, 顶板下沉量Δh1=179mm, 控顶级别e=“好”。因此, 采用额定工作阻力 (即核定R=P) 作为31101工作面支架额定工作阻力较为合理。
参考文献
[1]宋振骐.实用矿山压力控制[M].合肥:中国矿业大学出版社, 1988.
[2]钱鸣高, 刘听成.矿山压力及其控制[M].北京:煤炭工业出版社, 1984.
[3]闫少宏, 富强.放顶煤开采顶煤与顶板活动规律研究[D].中国矿业大学 (北京) , 1995.
[4]闫少宏, 尹希文.大采高综放开采几个理论问题的研究[J].煤炭学报, 2008, 33 (5) :481-485.
[5]吴健.我国放顶煤开采的理论研究与实践[J].煤炭学报, 1991, 16 (3) :1-11.
支架运行状态 篇3
1 资料与方法
1.1 临床资料
随机选取2012年2月—2013年2月在我院心血管内科住院行冠脉支架置入术患者136例, 排除标准:高龄 (>80岁) 、心力衰竭、恶性肿瘤、肝肾功能不全、神经官能症、精神疾病及近期突发工作生活变故者。其中男84例, 女52例, 年龄42岁~76岁 (59.2±10.5) 岁。随机分为对照组和试验组各68例, 2组患者在性别、年龄、职业、文化程度、经济条件、手术方式、置入支架数量、术后治疗等方面比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。
1.2 方法
1.2.1 护理干预方法
对照组给予常规护理, 包括基础护理和健康教育等。试验组在常规护理的基础上, 给予早期心理干预, 具体方法如下: (1) 做好入院护理。提供安全舒适的病房环境, 主动介绍病房设施、医院规定及管床医务人员, 消除患者的陌生感。尊重患者的生活习惯, 保护患者的个人隐私, 尽量满足患者的个体化需求, 不能达到患者需求的地方做好解释工作, 取得患者的理解。 (2) 鼓励患者说出顾虑并逐一解决。对患者的疑问和想法, 护士要耐心倾听并表示理解, 应用“认知行为治疗”方法给予心理护理。首先深入分析患者思维活动的认知来源, 找出错误的认知;然后通过健康宣教、心理疏导等方法, 帮助患者构建客观正确的认知结构, 从而消除焦虑产生的深层次原因。 (3) 发挥支持体系的重要作用。护士在日常护理工作中, 要重视患者支持体系的作用, 鼓励家庭及社会关系力量的参与, 协同解决患者在工作和生活中的实际难题, 以利于为患者建立良好的康复环境。 (4) 增加病友间的交流。由于“同病相怜”, 患者间往往更容易产生认识上的共鸣, 护士介绍情况相似的病友认识, 共同讨论, 共同减压。在交流过程中护士要注意协调控制, 鼓励正能量的释放, 防范消极情绪的叠加。 (5) 树立良好的医德形象, 建立良好的护患关系。护士要做到仪表端庄、知识全面、技术娴熟、言语亲切, 使患者对护士产生亲近感和信任感, 从而减轻负性情绪。 (6) 教会患者一些放松技巧。护士在护理过程中, 根据患者情况教会患者一些放松技巧, 如读书、下棋、聊天、听音乐、散步等等, 分散和转移其注意力, 改善不良情绪。
1.2.2 心理评价方法
采用综合医院焦虑抑郁量表 (hospital anxiety depression scale, HADS) 作为评价量表。HADS包括焦虑情绪亚量表 (HAD-a) 和抑郁情绪亚量表 (HAD-d) , 量表由14个条目组成, 每条分4级 (0分、1分、2分、3分) , 分别计算亚量表分值, 评分越高, 表示焦虑抑郁程度越重。本研究根据推荐标准[1]:焦虑评分>9分为焦虑状态, 抑郁评分>9分为抑郁状态。于术后1 d和出院时对患者进行测评, 对文化程度低不能自行完成量表的患者, 由其家属征得患者意见后据实填写。量表回收率100%, 有效率100%。
1.3 统计学方法
计数资料采用χ2检验, P<0.05为差异有显著性。
2 结果 见表1、表2。
3 讨论
冠状动脉支架置入术是近20年来开展的改善冠心病引起的心肌供血不足、心脏动脉梗塞的新技术, 明显降低了冠心病的病死率, 已广泛被人们接受。然而其毕竟是在心脏血管上施行的创伤性操作, 存在较大的手术风险;手术费用昂贵, 术后还需长期服用价格不菲的抗凝药物, 定期复查造影;支架置入后, 也并非从此高枕无忧, 还要面临支架移位、支架后再狭窄、抗凝药副作用等并发症的风险;此外, 有的患者在置入支架后, 仍会出现胸闷气短等不适, 症状和生活质量未得到显著改善, 与过高的期望值相去甚远, 患者心理容易失衡。以上种种原因, 导致患者常常合并焦虑抑郁情绪。
对患者焦虑抑郁状态应用量表进行评估, 最大的优点是规范化和量化。本研究采用的HADS量表是目前常用的自评量表之一, 是发现情绪障碍的可靠工具, 具有较好的信度和效度[2]。本研究数据显示:对照组术后1 d的焦虑抑郁发生率为55.88%, 出院时焦虑抑郁发生率为32.35%, 远高于一般人群12%~14%[3]的发生率;试验组在术后1 d的焦虑抑郁发生率为22.06%, 出院时焦虑抑郁发生率为14.71%, 仍高于一般人群的发生率。本研究数据与复旦大学附属中山医院的统计数字略有出入 (冠脉支架置入术患者术后1周内焦虑抑郁状态发生率为46.15%[4]) , 可能与样本量、地区、人群及医疗条件差异有关。但各项数字均可证实冠脉支架置入术后患者负性情绪的普遍性和严重性。
焦虑、抑郁情绪障碍已被公认是冠心病的独立危险因素, 不仅影响了介入手术的疗效, 增加了手术难度, 还可能使患者症状加剧, 不良事件增多。北京安贞医院一项对经皮冠状动脉介入治疗 (PCI) 患者 (400例) 的调查研究结果显示, PCI术后发生抑郁症的患者12个月的总主要心脏不良事件 (MACE) 发生率超过非抑郁症患者的2倍[5]。因而, 如何改善患者的情绪状态, 使其保持积极乐观的心态面对疾病和治疗, 已成为医务人员亟需重视的问题。
本研究对冠脉支架置入术患者进行了早期心理干预, 结果显示:试验组在术后1 d和出院时焦虑抑郁的发生率均明显低于对照组, 证实早期心理干预能明显改善患者的负性情绪。临床中, 我们发现很多患者十分担心手术意外, 夜不能寐, 因不能好好休息而影响手术过程和效果;还有的患者过分迷信手术疗效, 认为如此昂贵的高科技一定可以药到病除, 从此高枕无忧, 一旦术后稍感不适, 就战战兢兢, 愤懑不已;还有的患者没有足够的心理准备面对高昂的后续治疗费用, 一面觉得拖累家庭而感到愧疚, 一面又忿恨医务人员昧心赚钱没有医德。面对这些问题, 我们通过早期心理干预使患者客观认识冠心病及支架置入术, 做到既不过分担心手术风险, 又不盲目迷信手术疗效, 必要时通过一些简单易行的放松技巧缓解患者的负性情绪状态, 使之泰然面对疾病及治疗带来的后果。在护士的帮助下, 患者大都能逐步建立起良好的“知信行”行为模式, 客观冷静地对待手术, 以良好的心态接受综合康复治疗, 从而延长生命, 提高生活质量。
从本组结果也可以看出, 尽管实行了早期心理干预, 仍有部分患者存在焦虑抑郁情绪, 说明患者的心理状态受诸多因素的影响, 如年龄、性别、经济基础、家庭社会关系、心理行为模式等。只有依靠家庭和社会的综合力量, 才能很好地改善患者的情绪状态, 从而积极乐观地配合治疗。
参考文献
[1]季建林.医学心理学[M].第4版.上海:复旦大学出版社, 2005:234.
[2]Glassman AH, O′Connor CM, Califf RM, et al.Sertraline treatment of major depression in patients with acute MI or unstable angina[J].JAMA, 2002, 288 (6) :701-709.
[3]段得婉, 王怡红, 赵更力.妇产科身心学[M].北京:中国人口出版社, 1993:128.
[4]弭守玲, 刁盈盈, 徐磊, 等.心脏介入治疗手术后患者焦虑抑郁状态分析[J].中国临床医学, 2011, 18 (5) :586.
支架运行状态 篇4
我国浅埋煤层开采有近30 a的历史, 取得了诸如短砌体梁模型、承压砌块模型、单一关键层理论等大量的研究成果[1,2,3,4], 对于浅埋煤层开采具有重要指导意义。但针对浅埋煤层的定义, 目前尚无统一的认识[5,6], 对浅埋煤层开采的矿压理论也没有形成共识。因此, 需要在浅埋深综采覆岩结构破坏、支架与围岩关系等方面做更加深入的研究工作。
3DEC数值软件是一种离散元软件, 能够很好地模拟反映出煤层开采后的覆岩破坏状态, 而FLAC3D模拟软件是有限元软件, 对于应力和位移的变化反映较为直观、准确。本文分别针对两种数值模拟软件的特点, 基于在鄂尔多斯地区浅埋煤层工作面长期的现场工作, 并针对该地区的地质条件和开采条件, 以典型矿井凯达煤矿为例进行数值模拟研究。
1 浅埋煤层开采覆岩破坏状态的数值模拟分析
利用3DEC数值软件模拟浅埋煤层开采覆岩运移破坏规律, 凯达煤矿3603 上工作面综合钻孔柱状图如图1 所示。
1.1 模型的建立
根据钻孔柱状图建立立体模型, 其尺寸为300 m×150 m×38 m, 即走向推进长度300 m使覆岩达到充分破坏状态, 工作面长度取150 m一次开挖, 模型高度按照钻孔柱状取38 m。本模拟煤层厚度为3.5 m, 埋深为28 m。固定模型左右侧的水平位移, 底端固定水平位移和法向位移。所建立的模型如图2 所示, 模拟采用的煤岩物理力学参数如表1、2 所示。
1.2 模拟结果分析
考虑到边界效应, 从模型左侧60 m处煤层开挖, 每次开挖工作面长度150 m, 开挖循环为5 m, 每次循环运算时步为10 000 时步, 共开挖走向长度为150 m。开挖60 m时的覆岩垮落状态如图3所示。
由模拟图可知, 覆岩发生整体切落式破坏, 破断直至地表, 该切落式破坏周期性产生, 步距为15 m, 采空区处切落岩层达到稳定状态, 工作面处切落正在发生, 据此可将采动覆岩划分为切落压实区和切落区两部分, 如图3 所示。
根据鄂尔多斯地区的浅埋矿井的开采实践, 伊泰凯达煤矿、大地精煤矿及神东石圪台煤矿等均发生过严重的切顶压架事故, 地表产生显著的台阶下沉, 由此表明模拟结论正确, 符合浅埋深煤层开采的实际情况。
浅埋煤层开采, 覆岩切落位置一般位于工作面后方采空区, 但当支架支护阻力低或初撑力大面积不足时, 顶板容易沿煤壁切落, 从而引发压架事故。因此, 要求浅埋煤层工作面支架的初撑力必须达到规定要求。
2 浅埋煤层开采覆岩应力分布的数值模拟分析
为了进一步认识覆岩切落结构对支架受力的影响, 利用FLAC3D数值软件来模拟浅埋煤层开采覆岩应力分布规律。
本模拟所建立的模型为平面模型, 尺寸为300 m×1 m×38 m。为便于计算, 工作面宽度取1 m一次开挖, 模拟所采用的物理力学参数与上述3DEC模拟相同。同样, 从模型左侧60 m处开挖, 循环开挖5 m, 每次运算10 000 时步, 共采出150 m, 模拟结果如图4 所示。
模拟过程中, 当工作面推进75 m时, 对应地表位移、应力均开始变化, 此后每开挖10 m, 工作面顶板和对应地表位移和应力周期性改变。由图4 可知, 覆岩破坏具有明显的周期性。覆岩应力、位移变化特征具体表现在: (1) 上覆岩层是在拉、压和剪切应力综合作用下发生屈服破坏的, 且以拉、剪切破坏为主; (2) 在地质、开采条件相近的情况下, 切落破坏是等距的。由位移等值线图4 (a) 可知, 工作面每推进10 m即发生一次破坏, 破坏形态和宽度相同, 切落覆岩所有点位移均相同; (3) 工作面前方上隅角煤壁及顶板属于拉应力集中区, 易发生拉伸破坏而煤壁片帮、超前冒落等;工作面后方属于压应力集中区, 工作面支架尾梁可能承受较大载荷。因此, 应注重煤壁和顶板管理工作。
3 浅埋煤层开采支架压力与顶板下沉量关系
支架与围岩相互作用关系主要体现在指支架压力和顶板下沉量的关系, 只有在底板软弱、煤帮不稳定的情况下, 支架与底板和煤壁关系的重要性才突出[7]。采用建立的数值模型, 模拟分析浅埋深工作面支架与围岩关系, 即支架与顶板关系。由于切落从顶板至地表具有整体性, 支架与顶板的关系也是支架与切落岩体之间的关系。
模拟过程是沿工作面推进方向, 对整个工作面的顶板施加变化的压力, 变化幅值为0.2 MPa。从0 递增至1.2 MPa, 记录工作面采动前后阻力施加处顶板不同位置的位移变化量, 并作支架载荷与相应最大位移量的关系曲线, 如图5 所示。
由图5 可知, 施加支护载荷可显著改变顶板的下沉状况。支架阻力越大, 顶板下沉量越小。以往大量的实验和现场实测均证明:一般埋深条件下, 支架载荷与顶板下沉量关系为双曲线关系或类双曲线关系[8,9]。而通过数值模拟发现, 浅埋综采支架与围岩关系和一般埋深条件下有所不同。
顶板下沉量与支架阻力拟合曲线方程 (回归方程) 及相关系数为:
由拟合方程可知, 浅埋煤层综采工作面顶板最大下沉量与支架阻力呈负相关, 且更接近于直线关系。由此, 提高支架支护阻力对于预防顶板离层和切顶压架具有重要作用。
4 结论
基于两种数值模拟方法研究浅埋深综采覆岩移动破坏规律, 得到如下结论: (1) 浅埋综采覆岩发生整体切落式破坏, 地表具有台阶下沉, 可划分为切落压实区和切落区两部分;为防止浅埋煤层切顶压架事故, 开采实践中要求支架的初撑力必须达到规定要求。 (2) 浅埋覆岩破断以拉剪为主, 地质、开采条件相似时具有等距离切落特点, 端面及煤壁处于拉应力集中区, 支架处于压应力集中区, 为来压预报及煤壁片帮防治等提供依据。 (3) 与一般埋深条件下支架与围岩的双曲线或类双曲线关系不同, 浅埋煤层综采支架阻力与顶板最大下沉量呈负直线关系, 由此, 提高支架支护阻力对于预防顶板离层和切顶压架具有重要作用。
摘要：为了充分认识浅埋深综采覆岩破坏状态以及相应的支架与围岩关系, 分别运用有限元软件FLAC3D和离散元软件3DEC, 模拟得出了浅埋煤层综采覆岩破坏状态和支架压力与顶板下沉量关系曲线, 结果表明, 浅埋煤层综采具有切落式破坏的特点, 并且支架压力与顶板最大下沉量之间近似呈负直线关系。研究结果符合现场实际情况, 可为指导生产实践服务。
关键词：浅埋深综采,覆岩破坏状态,支架与围岩关系,数值模拟
参考文献
[1]黄庆享.浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制研究[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2000.
[2]李凤仪.浅埋煤层长壁开采矿压特点及其安全开采界限研究[D].辽宁工程技术大学, 2007.
[3]侯忠杰.浅埋煤层关键层研究[J].煤炭学报, 1999, 24 (4) :359-363.
[4]任艳芳, 刘江, 齐庆新.薄基岩浅埋深长壁工作面覆岩结构运动特征[J].煤矿开采, 2011, 16 (3) :35-37.
[5]黄庆享.浅埋煤层的矿压特征与浅埋煤层定义[J].岩石力学与工程学报, 2002, 21 (8) :1174-1177.
[6]任艳芳, 齐庆新.浅埋煤层长壁开采围岩应力场特征研究[J].煤炭学报, 2011, 36 (10) :1612-1618.
[7]金智新, 于海湧.特厚煤层综采放顶煤开采理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社, 2006.
[8]刘长友, 钱鸣高, 曹胜根.采场直接顶对支架与围岩关系的影响机制[J].煤炭学报, 1997, 22 (5) :471-476.
轴承运行状态的检测 篇5
一、滚动轴承状态检测的方式及要点
对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的实用方法是振动分析。实践中需注意选择测点的位置和采集方法。要想真实准确反映滚动轴承振动状态,必须注意采集的信号准确真实,因此要在离轴承最近的地方安排检测点。以电机为例,在电机自由端一般有后风扇罩,其测点选择在风扇罩固定螺丝有较好监测效果。另外必须注意对振动信号进行多次采集和分析,综合进行比较。才能得到准确结论。
二、滚动轴承正常运行的特点与实用诊断方法
在长期生产状态监测中发现,滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性,并且重复性非常好。正常优质轴承在开始使用时,振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值都较小,可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。如图1
运动一段时间后,振动和噪声维持一定水平,频谱非常单一,仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常稳定,进入稳定工作期。如图2
继续运行后进入使用后期,轴承振动和噪声开始增大,有时出现异响,但振动增大的变化较缓慢,此时,轴承峭度值开始突然达到一定数值。我们认为,此时轴承即表现为初期故障。如图3
这时,就要求对该轴承进行严密监测,密切注意其变化。此后,轴承峭度值又开始快速下降,并接近正常值,而振动和噪声开始显著增大,其增大幅度开始加快,当振动超过振动标准时(如IS02372标准),其轴承峭度值也开始快速增大,当既超过振动标准,而峭度值也超过正常值(可用峭度相对标准)时,通常认为轴承已进入晚期故障,需及时检修设备,更换滚动轴承。如图4
轴承表现出晚期故障特征到出现严重故障(一般为轴承损坏如抱轴、烧伤、沙架散裂、滚道、珠粒磨损等)时间大都不超过一周,设备容量越大,转速越快,其间隔时间越短。因此,在实际滚动轴承故障诊断中,一旦发现晚期故障特征,应果断判断轴承存在故障,尽快安排检修。
三、滚动轴承异常运行特点及诊断方法
现在由于劣质轴承较多,难免会进入企业安装到设备上,而这些轴承造成的严重故障往往是突发的,灾难性的。如轴承保持架突然断裂、轴承内外圈突然断裂等,这些故障将造成轴承抱死,甚至导致设备报废。因此,在实际监测与诊断中,必须尽快诊断出滚动轴承状态好坏,并及时更换伪劣轴承,避免重大事故发生。此类轴承在安装后运行初期,监测其振动状态,并进行频谱分析。轴承在运行初期,其频谱有其独特特点,即设备工频一般不占主要成份。但振动总值不大,用振动标准判断振动是合格的。此时,就要引起我们警惕,这种状态即表现为轴承部件存在缺陷等,其失效往往非常快而且非常突然。在诊断这些假冒伪劣轴承故障时,要注意多积累平时优质轴承在设备上正常运行的频谱和振动时域情况,便于在出现此类异常频谱时能及时判断出轴承故障,避免设备事故。
四、实用的滚动轴承快速诊断方法
在实际状态监测中,通常只需判断滚动轴承好坏,能用多长时间,而精密分析及诊断中,诊断轴承某个部位故障往往实用性不大。实际中精密诊断由于受工况等因素影响,常常找不出滚动轴承对应的特征频率。虽然近几年发展出的小波分析与快速共振动解调分析技术比较准确,但所需设备投入较大,还需进行较多分析,现场故障诊断人员一般较少应用。在实际诊断上采取有量纲参数与无量纲参数结合判断进行轴承快速故障诊断,即采用频谱分析中频率振动速度,结合轴承峭度值进行综合诊断。当两个条件均超过标准时,我们判断轴承存在故障。这种判断方法经过长期的实践,证明对滚动轴承的故障诊断是非常实用的。诊断出来的轴承基本上均处于后期故障阶段,具有非常好的经济效益。另外,当监测到滚动轴承低频振动非常大的时候,排除机组不对中、不平衡、结构松动、基础共振结构性因素后,即使无滚动轴承特征频率,应果断判断滚动轴承故障进行检修。
配电变压器最佳运行状态分析 篇6
关键词：变压器,运行,分析
通过这些年来在实际工作中对配电线路的考核及参与规划设计工程的实践, 着重就变压器的经济运行做以下几方面的分析。
1 变压器运行中出现的不正常现象
(1) 当变压器的负载超过允许的正常过负荷值时, 应按规定降低变压器的负荷。
(2) 变压器运行中如漏油、油位过高或过低, 温度异常, 音响不正常及冷却系统不正常等, 应设法尽快消除。
(3) 变压器内部音响很大, 很不正常, 有爆裂声;温度不正常并不断上升;储油柜或安全气道喷油;严重漏油使油面下降, 低于油位计的指示限度;油色变化过快, 油内出现碳质;套管有严重的破损和放电现象等, 应立即停电修理。
(4) 当发现变压器的油温较高时, 而其油温所应有的油位显著降低时, 应立即加油。加油时应遵守规定。如因大量漏油而使油位迅速下降时, 应将瓦斯保护改为只动作于信号, 而且必须迅速采取堵塞漏油的措施, 并立即加油。
(5) 变压器油位因温度上升而逐渐升高时, 若最高温度时的油位可能高出油位指示计, 则应放油, 使油位降至适当的高度, 以免溢油。
2 变压器容量的选择
我局供电辖区内10KV配电变压器大部分属单台终端变压器,
负载情况基本上分为三种:"大马拉小车"、"小马拉大车"、"中马
拉小车"。把这三种通俗称谓换成技术术语, 分别是"变压器轻负载
运行"、"变压器过负载运行"、"变压器略低于额定功率运行"。近来
在农网改造工程中, 农民往往想借改造之机把原来变压器更换为更
大容量的, 以备后用;而用户 (=320KVA) 申请用电时, 往往又因
为资金的影响, 尽量选用小容量变压器, 以减少费用支出与每月基本电费的支出。这些, 都是不同利益驱使下人们认为实惠的选择。那么, 科学选择变压器容量的原则是什么呢?
其中Pjs——用户的计算负荷
COSф2——补偿后的功率因数
ß——变压器的负荷率
S——所需变压器容量
对于一定的用户, 其Pjs和COSф2一般波动不大。因此, 变压器容量的最终确定就在于确定变压器的负荷率ß, 然后再按所选用的变压器标称系列来规整即可求得。而变压器损耗与负荷率ß又有很大的关系, 故应认真地研究变压器损耗与负荷率的关系, 合理的决定变压器容量、运行方式及变压器类型。一些刊物和书籍把变压器的负荷率笼统的定量在某个范围如 (40%~60%) 或 (75%~90%) 是不正确的。
3 变压器节电的正确计算
以"大马拉小车"为例, 人们认为该变压器没有得到充分利用,
若用小容量变压器代替原大容量变压器, 则不仅提高了变压器利用
率, 也降低了电能损耗, 习惯上用的公式为:
PDO——大容量变压器的空载损耗
PXO——小容量变压器的空载损耗
ΔP——节电功率
众所周知, 变压器本身损耗分空载损耗和短路损耗两部分, 上
面公式只计及空载损耗的原因在于空载损耗的不变性, 易见性, 这
是用一分为二的观点即先不谈可变损耗 (短路损耗) , 只考虑不变损耗的情况下产生的节电公式。可是, 考虑一下可变损耗部分, 结果又如何呢?分析如下:
大容量变压器的有功损耗:
小容量变压器约有功损耗:
其中:PD, PXD——大、小容量变压器的空载损耗;
PDK, PXK——大、小容量变压器的短路损耗;
βD, βX——大、小容量变压器的负荷系数,
为实际负荷容量与额定容量之比;
P, PX——大、小容量变压器的有功损耗。
在所带负载相同的前提下,
由 ——实际负荷容量
得: SDN, SXN——大、小容量
将 (3) 式代入 (2) 式得:
式 (1) -式 (4) , 得节电功率的完整计算式为:
从我局所管的三水厂为例分析:该水厂正常运行时有两台泵同时开动, 每台泵由I00KW电机带动, 经常负荷为200KW,
原配备一台630KVA变压器, 其容量利用率为35%, 视为"大马拉小
车", 经过调容, 现换为一台250KVA变压器, 利用率90%。认为
变压器利用率大大提高了, 节电了。可通过表一的变压器铭牌参数
对比计算可知, 结果并非如此。
首先, 根据习惯计算万法得出节电功率为:
再根据 (5) 式, 得实际节电功率为:
结果表明, 250KVA变压器实际上比560KVA变压器更浪费有功功率, 若全年按360个工作日计算, 则习惯上认为节电:0.67×360×24=5789KWH, 而实际浪费电能为:
从上面的例子看:“中马拉小车”还不如“大马拉小车”, 所以,
算节电功率时一定要同时考虑变压器不变损耗和可变损耗两部分, 不能仅从变压器容量利用率单方面来判断变压器是否运行于经济状态。
4 变压器最高效率运行的条件分析
变压器只有在最高效率运行时, 自身能耗才最小, 当然, 此时
是最节电了, 可变压器运行于最高效率的条件又是什么呢?
由变压器的效率公式:
其中:P2——输出功率
P1——输入功率
∑p——变压器损耗, 为不变损耗 (P0) 和可变损耗 (PCU) 之和由 (6) 式可见, 当负荷功率因数不变时, 变压器效率将随负荷而变化, 如图示:把 (6) 式对求微分, 并使其等于零, 可得变压器效率最高的条件为:
即在不变损耗与可变损耗相等时, 变压器出力最大。在变压器
输出为0 (即) 时, 效率当然也为0。在范围内, (6) 式分子随正比增加, 但此时由于不变损耗在分母中占有较大比重, 所以分母随负荷而增加的速度较快, 故效率曲线上升。过了后, 分子仍然随着负荷正比增加, 分母上升得比分子还快, 所以效率曲线又重新下降。
由上面的分析可知, 只有当变压器的负载率为 这一定值时, 变压器才得到最佳利用。下面对6台不同容量的S9-M系列10KV/0.4KV变压器, 根据 , 求出β3, 列表如表二所示:
从上表可看出, 这批变压器的最佳负荷率在42.8%—44.7%之间。
综上所述, 单纯地以变压器是否“大马拉小车”来判定其是否节能是片面的认识。科学运作方法是:根据负载合理选配变压器容量, 并令其工作于最佳负荷率下, 在节电计算中严密分析铁损、铜损两方面的因素, 这将真正做到以理论分析为依据, 使变压器在最佳运行状态下工作。
针对当前全国正进行的城农网改造, 科学选择变压器, 使其最大出力, 这对节能、节省投资很有价值。
5 变压器的安全运行
选好了合适容量的变压器, 那么, 在平时的运行维护中, 如何保证变压器的安全运行?
首先, 我们应掌握下列情况: (1) 系统运行方式, 负荷状态, 负荷种类; (2) 变压器上层油温, 温升与电压情况; (3) 事故发生时天气情况; (4) 变压器周围有无检修及其它工作; (5) 运行人员有无操作; (6) 系统有无操作;7) 有无保护, 事故现象情况等。
变压器在运行中常见的故障是绕阻、套管和电压分接开关的故降, 而铁芯、油箱及其它附件的故障较少。下面将常见的几种主要故障分述如下:
5.1 绕阻故障
主要有匝间短路、绕阻接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点:
1.在制造或检修时, 局部绝缘受到损害, 遗留下缺陷。2.在运行中因散热不良或长期过载, 绕阻内有杂物落入, 使温度过高绝缘老化。3.制造工艺不良, 压制不紧, 机械强度不能经受短路冲击, 使绕组变形绝缘损坏。4.绕阻受潮, 绝缘膨胀堵塞油道, 引起局部过热。5.绝缘油内混入水分而劣化, 或与空气接触面积过大, 使油的酸价过高, 绝缘水平下降或油面太低, 部分绕组露在空气中未能及时处理。
由于上述种种原因, 在运行中一经发生绝缘击穿, 就会造成绕组的短路或接地故障。
匝间短路时的故障现象是变压器过热油温增高, 电源电流有增大, 各相直流电阻不平衡, 有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起保护动作;发现匝间短路应及时处理, 因为绕组间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。
5.2 套管故障
这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油, 其原因有:
(1) 密封不良, 绝缘受潮劣比;
(2) 呼吸器配置不当或者吸入水份未及时处理。
5.3 分接开关故障
常见的故障是表面熔化与灼伤, 相间触头放电或各接头放电。主要原因有:
(1) 连接螺丝松动;
(2) 带负荷调整装置不良和调整不当;
(3) 分接头绝缘板绝缘不良;
(4) 接头焊锡不满, 接触不良, 制造工艺不好, 弹簧压力不足。
(5) 油的酸价过高, 使分接开关接触面被腐蚀。
5.4 铁芯故障
铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的, 其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接, 出现环流引起局部发热, 甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成芯铁迭片局部短路, 产生涡流过热, 引起迭片间绝缘层损坏, 使变压器空载损失增大, 绝缘油劣化。
运行中变压器发生故障后, 如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较, 如差别较大, 则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查, 再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大, 在损坏处涂漆即可。
此外, 变压器着火也是一种危险事故, 因变压器有许多可燃物质, 处理不及时可能发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火的主要原因是:套管的破损和闪落, 油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧;变压器内部故障使外壳或散热器破裂, 使燃烧着的变压器油溢出。发生这类事故时, 变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开, 应用手动来立即断开断路器, 拉开可能通向变压器电源的隔离开关, 停止冷却设备, 进行灭火。变压器灭火时, 最好用炮沫灭火器, 必要时可用砂子灭火。
6 变压器运行中的检查
(1) 检查变压器上层油温是否超过允许范围, 由于每台变压器负荷大小及季节不同, 运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据, 还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较, 来判断变压器内部是否有故障。
(2) 检查油质, 应为透明、微未带黄色, 由此可判断油质的好坏。油面应符合周围温度的标准线, 如油面过低, 应检查变压器是否漏油等, 油面过高, 应检查冷却装置的使用情况, 是否有内部故障。
(3) 变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。如有异常, 应进行检修。
(4) 天气变化时, 应重点进行检查, 大风时, 检查引线有无断裂, 变压器顶盖有无杂物, 大雪天, 各部触点在落雪后, 不应立即熔化或有放电现象, 大雾天, 各部有无火花放电现象等等。
(5) 应检查套管是否清洁, 有无裂痕和放电痕迹, 冷却装置应正常。
7 结论
设备寿命周期状态的运行管理 篇7
神光-Ⅲ主机装置精密装校 (OAB) 实验室主要包括金工预装配间、机械件洁净清洗间、光学元件过渡间和单元模块精密光机装配间等, 由于设备的品类繁多、型号各异, 使设备管理工作愈加重要。为能更好地进行设备寿命周期状态管理, 提升设备管理整体水平, 从设备的购买、使用、维修、报废等各阶段的工作进行全生命周期的状态管理实践, 取得了较好效果。
1 设备购买
随着主机装置生产规模急剧扩大, 设备管理在生产中的地位愈加重要, 特别是在设备的购买申请、采购、台账建立、使用以及计量值溯源等方面, 均应从设备的寿命周期状态管理入手, 强调建立各项规章制度的必要性和紧迫性, 不断加大设备管理工作力度, 进一步约束和规范员工的行为, 进而做好各项工作。
1.1 设备调研
购买一台大型测量设备, 首先从厂家的规模以及设备的各项指标来调研和评价是否已达到预期的要求, 特别是在价格不等的情况下, 更需要进行多方面比较。例如, 购买1台精度为20″以内0.2″, 全视场为0.5″, 测量范围为0.5°的自准直仪, 西安昂科光电有限公司的是9.5万元, 成都合思锐进的是12万元, 江西九江是150万元。通过综合比较后, 最终确定选择西安昴科光电有限公司的产品。项目负责人填写《月需求计划报表》或《年需求计划报表》, 如表1。对购买的设备型号、资金来源等相关事项进行说明, 经部、所领导的批准同意后进行设备采购。
1.2 设备采购
(1) 采购人员根据设备的功能、使用需求及价格等进行采购。价格>1万元的需填写技术开发采购审批表, 其他的则填写一般采购申报表。经部、所领导批准签字后与供应方签订合同协议, 注明设备类别。
(2) 供应商评价包括:①将各生产厂家的同类设备按照规格、型号、使用环境 (温度、湿度) 等进行对比。②从设备型号入手, 注重设备的技术指标、价格的评估。③对供应方的资信能力、质量保证、售后服务等进行综合评价, 做出最终决定。
1.3 设备验收
测量设备使用前必须持有原设备校准报告, 按照技术协议合同的规格、型号等进行比照, 查验设备说明书、技术文件和相关配件, 并由厂方的专业技术人员到现场进行安装、调试和员工培训。合格后由检验人员填写《设备产品信息登记表》和《进货验证记录表》。设备原值≥100万元的归为重点设备;50~100万元的为重要设备;其他的为普通设备。全部工作完成后, 由检验中心负责人核对各项验收指标, 标明“合格”字样, 并签字盖章。检验负责人将《设备验收报告》等相关资料及时归档, 并将设备移交给使用单位。
2 设备建档
2.1 建立台账
按照测量面形、自准直仪、激光器、其他设备等类别进行分类, 建立《XX项目组设备汇总一览表》。例如, 激光装置安装集成总体组的设备填写形式, 如表2。
2.2 设备编号
可分为测量与非测量设备, 为有效的标注设备, 在设备明显的位置上粘贴标识, 测量设备的标识内容包括设备名称、设备编号、合格校准时间、单位可属部门加顺序流水编号、检验人员等。非测量设备的标识内容包括设备编号、设备名称和责任人。合格设备标签为绿色, 可以达到设备的出厂指标;校准的测量设备有部分指标不合格但不影响使用的, 标识为蓝色限用标签;对损坏经维修不能达到出厂指标且影响使用的设备标识为红色禁用标签。既便于区别使用状况, 又方便操作员使用。
2.3 收集设备相关资料
设备管理员对新购买的设备应及时收集设备的说明书、校准证书、操作规程、设备的合格证书以及设备自带的配件。对重点设备的说明书及合格证、资料光碟应统一存放于档案室, 由相关负责人进行管理, 凡是需用资料的部门均应到档案室借用, 并签字登记。
3 设备运行与维护
3.1 建立管理制度
建立行之有效的设备管理制度, 目的是做到有章可循和有法可依。通过制度、标准来约束和规范员工的操作行为, 使设备管理由被动转化成主动[2], 不仅为约束员工的操作行为, 也可将设备的安全操作规程、维护保养规程、鉴定规程等形成固定模式, 可以更有效的管理设备。例如, 设备使用前, 操作者需了解设备基本原理、结构、运行方式, 掌握操作规程并持有设备操作证, 自觉做好设备运行状态记录等工作。为使主机装置的操作人员要严格按照操作规程工作, 保持设备良好性能和发挥最大效率, 可采取3项措施。
(1) 对不同系统设备的操作、运行或维护保养人员必须进行岗前培训, 以理论考试加实践操作相结合的方式取得操作上岗证。真正做到持证上岗, 增加员工的安全意识, 杜绝违章操作, 不断增强自我保护意识。
(2) 无论大型或小型设备, 如近红外大口径相移平面干涉仪、自准直仪等, 都要从设备的使用登记状况和维修状况、技术改造、软件更新等方面进行全程跟踪和信息收集, 为设备动态管理提供准确的依据。
(3) 按照设备操作规程的要求对员工的工作情况进行定点、定人和定时检查, 特别是要做好设备润滑工作的检查。维护保养人员要勤检查、勤擦扫、勤清理, 定时、定点加润滑剂[2]。
3.2 维护保养
设备在使用过程中由于零部件损坏等, 会直接影响其精度和性能, 需定期检查内部结构、添加润滑剂、紧固松动部件等, 并做好检查与保养记录等。例如, 在定期对仪器设备易磨损部件进行调试时, 首先要对滑动和转动部件进行润滑, 然后对易松动部件进行检查和紧固, 最后对应用软件进行避免病毒感染处理等。目的是在不断开发仪器设备功能和定期对软件进行更新和升级换代的同时, 还能提高仪器设备的使用寿命[3]。
3.3 设备维修
如果设备不能正常运行和使用, 需填写《维修设备申请表》, 经领导同意批准再通知厂家代理商对设备进行维修。厂家的维修人员需在允许的情况下再进行维修, 维修后需重新进行鉴定和校准, 合格后方可投入正常使用, 并做好设备维修记录等工作, 为下一次质量体系检查做好准备。
(1) 对设备运行实行状态监控, 通过对数据的检查、收集、分析、处理, 可为现场运行操作员提供有利的依据, 及时反映设备的技术状态, 及时发现设备功能的下降和故障等情况[3]。
(2) 对于进口设备的零件不易买到等问题, 可事先登记好配备零件的规格、型号、厂家。利用互联网的方式进行查询、购买, 可记录其联系人联络方式, 为以后购买提供方便, 减少采购时间。
3.4 设备报废
现场操作人员应严格按照设备安全操作规程, 定期检查设备运行状况, 及时对设备运行状态进行记录, 确保设备能够正常运行。设备因损坏而无法修复, 计量检定达不到使用要求或其他原因无法使用时, 应给予报废处理[1]。设备的报废处理, 首先由设备负责人提出, 经专业部门鉴定人员确认后, 再填写《设备报废单》提交给部、所领导批准后执行。凡报废的仪器设备, 均应标有明显的标识, 并在《××项目组设备汇总记录表》中做出相应记录。
4 设备计量值溯源
测量设备是否能定期计量校准, 会直接影响科研生产的检测质量, 这是测量数据可靠性、真实性的有力保证。因此, 计量校准是设备管理工作的重要组成部分, 可制定《设备校准周期表》以便于设备管理员在规定的校准时间内到指定地方进行送检。设备检测校准后要附带有效的校准报告, 并有“合格”字样, 填写检测的数据, 需盖上公章和有检测人员的签名, 一旦发生问题时能够依据可查。
设备管理是质量管理体系的重要组成部分, 设备管理工作是一项细致而繁锁的工作, 只有认真地完成好设备管理工作中的每一项内容, 才能保证设备的寿命周期状态良好, 保证设备在寿命周期内的正常运行。
参考文献
[1]薛铜龙.实验室认可中如何做好仪器设备的管理, [J].现代测量与实验室管理.2004, 01.
[2]郭晓阳.企业设备高效运行的现代化管理方法探究, [J].中国高新技术企业.2009, 12.
[3]王双保.确保设备高效运行的几个关键环节, [J].山西冶金.2002, 01.