云南某铅锌矿厂宜联设备巡检监测系统使用案例

 云南某铅锌矿区北厂是一座新建 10000t/d 硫化矿选厂工程，主要建设内容粗碎站、粗矿仓、转运 皮带、顽石破碎厂房、磨矿厂房、矿浆自流输送系统、浮选厂房、精矿浓缩及压（过）滤设施、尾矿浓缩、尾矿（锌精矿）输送泵站及管线、药剂仓 库、机修车间和机修仓库、厂前回水加压泵站、高位水池，以及其他配套的 供水、供电、尾矿水处理厂到新建选厂的回水泵及管线、总图运输等工程设施。

一、企业痛点

铅锌矿厂在生产经营中，设备是矿山生产的骨架和肌肉，对于铅锌矿这种连续化、重负荷的生产环境来说，设备管理的水平直接决定了企业的盈利能力、安全底线和环保表现。

以下是铅锌矿厂在设备管理方面的主要痛点：

一）、 设备本身与运行环境的“硬伤”

1、工况恶劣，设备损耗剧烈

腐蚀与磨损：铅锌矿石硬度高，破碎、研磨过程中对设备（如颚式破碎机、球磨机衬板）造成剧烈磨损。同时，矿浆、水汽中含有硫离子、氯离子等，导致设备及管道腐蚀严重，寿命大幅缩短。

重载与冲击：大型挖掘机、矿用卡车、提升机等长期处于重载、冲击负荷下，结构件易疲劳、开裂，传动系统故障率高。

2、设备可靠性要求与故障后果的矛盾

生产连续性：选矿流程是“一条龙”作业，任何一个关键设备（如主扇风机、提升机、球磨机）故障，都可能导致整个生产系统停摆，造成巨大的产量损失。

安全依赖性：井下排水泵、通风机、提升系统等设备直接关系到井下人员的生命安全，其可靠性是绝对的“红线”，管理压力巨大。

二）、 维护、维修与备件管理的“软肋”

1、维修成本高企不下

备件费用高：大型、专用设备备件（如破碎机颚板、球磨机齿轮、大型轴承）价格昂贵，进口备件更是如此。

外协依赖强：对于大型转子、液压系统等复杂维修，往往需要依赖外部专家团队，服务费用高，响应时间长。

2、备件库存管理两难

资金占用：为保证生产，不得不储备大量关键备件，占用了巨额流动资金。

库存失衡：备件库存结构不合理，常出现“该有的没有，不该有的积压”现象。某些进口备件采购周期长，一旦断货，停产风险极高。

3、维修策略落后

过度依赖事后维修：设备“不坏不修”，导致小毛病拖成大故障，维修时间和成本倍增。

预防性维修计划不准：基于固定周期的保养，可能过于频繁（增加成本）或不足（导致故障），未能与设备实际健康状况挂钩。

缺乏预测性维修能力：缺乏有效的状态监测手段（如振动分析、油液分析、红外热成像），无法提前预警故障，只能被动响应。

三）、 人员与管理的“瓶颈”

1、专业技术人才流失与断层

优秀的、经验丰富的机械/电气工程师和维护技师在矿山环境下非常稀缺，且培养周期长。年轻技术人员不愿从事艰苦的矿山设备管理工作，导致技术力量青黄不接。

2、管理粗放，信息孤岛林立

记录靠纸笔：设备档案、维修记录、保养历史仍采用纸质记录，查询困难，数据无法有效分析。

信息不互通：生产部门只管用，设备部门只管修，部门之间信息不畅。生产任务紧时，设备“带病运行”，为故障埋下隐患。

缺乏绩效衡量：对设备综合效率（OEE）、平均无故障时间（MTBF）等关键指标缺乏统计和分析，管理决策缺乏数据支撑。

四）、 环保与安全驱动的“附加压力”

1、环保设备的“特殊性”管理

污水处理设备、除尘设备等是环保生命线，其运行状态直接决定企业能否合法生产。这些设备一旦故障，可能导致环保事故和强制停产，其管理优先级必须提到最高，增加了管理维度的复杂性。

2、安全合规性检查频繁

特种设备（锅炉、压力容器、起重机、电梯等）和安全防护设备必须定期接受强制检验，任何不合格项都可能被要求停产整改。

二、总结与改善方向

铅锌矿厂的设备管理痛点，核心是在恶劣工况下，如何以合理的成本，保障设备高可靠性运行，以支撑连续、安全、环保的生产。

针对性的解决思路是向数字化、精细化、智能化的设备管理转型。针对以上痛点，武汉宜联科技向此铅锌矿厂生产管理部门提出以下方式和措施进行改善和提升：

1、建立状态监测与预测性维护体系：引入宜联设备巡检监测管理系统，对关键设备进行实时监控，变“预防”为“预测”，实现精准维修，减少非计划停机。

2、推行全员生产维护（TPM）：打破部门墙，让操作工也参与到设备的日常点检和基础保养中，实现“我的设备我负责”。

3、引入计算机化维护管理系统（CMMS/EAM）：实现设备档案、工单、备件库存的数字化管理，用数据驱动维修决策，优化备件库存。

4、加强人员培训与激励：建立完善的技能培训和认证体系，并通过激励机制留住核心技术人员。

5、聚焦关键设备：应用帕累托原则（二八法则），将80%的管理精力投入到对生产、安全、环保影响最大的20%的关键设备上。

三、方案实施

铅锌矿厂管理层根据武汉宜联科技提出的生产改进措施管理效能升级方案，首先上线了宜联设备巡检监测管理系统来监管各生产车间、厂站生产和生产设备运行情况，具体措施如下：

一）、综合管理可视化

利用视频监控设备进行车间、厂站生产活动可视化监测、设备运行监测、环境监测等多源物联感知数据在三维空间场景真实位置直观展示，多种监测数据一张图呈现，做到一屏浏览一图感知，打破了信息孤岛，提升了数据应用价值。帮助管理人员直观便捷掌控工厂整体生产运行状态，及时调整调度，提升工作效率，降低管理成本。

针对视频的安装及覆盖场景的不同，匹配适合的视频融合方式实现分散的视频与三维场景的虚实融合应用。通过工厂现场不同的点位安装监控摄像头，现场视频图像通过宜联IOT中继宝盒传输到工厂生产运营管理平台，工厂管理人员可实时了解工厂生产车间、厂站、流水线、作业区情况、现场设备、设施工作情况，根据实际情况做出处理。

铅锌矿厂可视化大屏：

1、厂区可视化管理

通过全栈三维可视化技术来进行精细化建模，打造整个厂区环境，从厂站、车间、生产流水线、设备的逐级可视，还原工厂车间布局，生产设备模型，生产工艺等展示各类设备的空间位置，清晰完整地展现整个工厂环境。

按照从原料入厂到成品出仓(含检验)的实际工艺流水线仿真展示生产的整体流程，表现关键设备动作、物料流向、生产流程流畅程度等，对接工艺流程系统，基于3D场景实时模拟工艺流水线的状态，如正常、故障、拥堵等。通过调节特定工艺流程参数模拟仿真工艺变化调试生产方案，发现生产线隐含问题，提高实际生产线工作效率。

2、仓储管理可视化

以数字孪生技术为基础，以可视化、智能化、网络化、集成化理念为目标，实现仓储的库区、仓库、货架、设备等的逐级可视以仓储监控为重点，集成视频监控、出入库、库存盘点、告警等各种管理系统，构建仓储管理的监控、预警、诊断、分析一体化的3D可视化平台。

3、设备可视化管理

厂区设备资产数据在三维场景精准位置直观展示，360度直观浏览精准掌控厂区生产、应急资产分布情况，赋能厂区设备资产的科学管理。车间、流水线生产作业通过视频监控摄像头实时监控。

系统深度整合了生产现场的视频监控系统，实现了对生产过程和设备操作的实时监控与录像回放功能。通过实时传输视频流，系统能够迅速捕捉到生产现场的任何细微变化，包括设备状态、生产流程、人员操作等，确保对生产过程的全面把控。同时，录像回放功能为事后追溯和问题排查提供了有力支持，便于及时发现生产现场的问题与隐患，并采取有效措施进行改进，从而提升生产安全水平。

二）、工厂生产智能化

企业实现智能制造的核心，是建设智能工厂/数字化车间的前提和基础，通过与物联网设备、传感器、I/O等多种自动化工业设备联机，对车间的生产设备进行实时数据采集、监控、分析、处理，达到工厂生产智能化的目的。

1、生产流水智能化

通过宜联IOT中继宝盒(平台)把工厂车间生产设备、生产流水线设备及生产监控各环境传感器设备物联互通，由宜联IOT中继宝盒(平台)把这些生产设备和传感器实时采集数据推送到工厂生产运营管理平台进行监控、分析处理，根据数据处理分析结果通过宜联IOT中继宝盒(平台)向接入设备发送调度运行指令，从而实现工厂生产的自动化、智能化。

通过生产设备、传感设备入网，利用获取的工厂车间/流水线生产作业数据、生产指标数据、监测数据，由工厂生产运营平台分析处理，适时优化生产流程，调节生产参数，从而提高生产效率；监控调整生产指标从而保证产品质量、生产质量。

宜联IOT中继宝盒实物图：

2、生产、设备巡检智能化

基于数字孪生环境，可构建工厂孪生可视化环境，根据需要灵活规划巡检业务，支持主动与被动等多种巡检方式，管理者可实时查看当前工厂车间、流水线、作业区内巡检工作完成度及人员位置，或利用可视化平台直接在线巡检，大大提升实施效率和后期可维护性。

3、生产、设备监测预警

基于实时设备生产运营数据、各数据点位采集监测的数据实时分析处理，通过智能化的数据分析和预测，提前进行设备预警、故障预警、生产指标预警和处理，避免停机和生产中断的发生，提升设备运行效率，减少维护成本和提高生产效率。

实时监测数据采集与分析

系统通过部署在设备前端的高精度传感器和智能巡检设备，实时捕获并获取设备的运行状态数据。这些数据涵盖了设备的核心运行参数，如轴承温度、设备振动幅度、设备电流波动等关键指标。这些数据经过边缘服务器的初步处理后，被传输至中心服务器进行进一步分析。

运行指标预警与告警机制

系统具备强大的数据分析与预警能力，能够根据预设的标准阈值，对设备的运行状态进行实时监测与预警。一旦设备的运行指标超出正常范围，系统将立即触发告警机制。告警信息不仅包含设备异常的具体描述，还包括了可能产生问题的原因以及潜在的风险评估。相关人员收到告警信息后，可以迅速做出判断，并制定相应的处理方案。

通过对设备运行健康度指标数据监测分析，及时对设备维护保养，提升生产设备运行质量，延长工厂设备使用寿命。

4、一些关键设备所使用到的传感器介绍：

为了监测铅锌矿厂厂站、车间、生产作业区设备运行状态健康情况，对这些设备电机、减速机风机、发电机、空压机、离心机、水泵等旋转设备安装温振传感器，对设备温度和振动进行在线测量。

主要包括输送机、破碎机、球磨机等设备，通过在设备表面安装智能复合型传感器，将采集到的振动、温度信号传输给采集器，再由现场有线方式接入《宜联IOT中继宝盒》进行数据存储和转发，再通过宜联设备在线监测系统对设备状态监测及诊断分析，从而实现对机组运行状态的实时监测、分析诊断，实现预知维 修，减少停机维修时间和成本。

现场温振传感器应用实拍

三）、生产、设备运维电子化管理

车间、班组日常生产操作记录、设备运行记录实现电子化管理，摒弃手工记录、手工档案。通过建立电子档案，实现生产操作日志、设备运行日志电子化管理，可以迅速统计分析日常生产情况、设备运行情况，对生产中问题、设备运行健康状况能够快速检索、分析、处理。

通过对生产设备的集中监视，汇总生产过程中设备的实时状况对设备运行和管理情况数据进行统计，形成设备运行情况统计数据库、设备运维知识库，为合理安排设备运行维护，充分发挥设备的利用率，满足设备操作、车间管理和厂级管理的多层需求提供依据。

四）、设备全生命周期管理

构建设备数字化生命体，让系统自动完成设备全生命周期履历信息的管理。

以“预防为主、综合施策”为原则，通过标准化流程与数字化手段，标准规范信息台账，一物一码，所有信息全对应，实现设备效能与经济效益的双提升。建立设备全生命周期文档资料、对设备履历：日常维修、保养、巡检、处置事件、调拨、备件等履历进行记录跟踪。   设备异动跟踪管理：对设备启用、闲置、停用、禁用、调拨、送检、出租、外借、售卖、作废设备异动处置事件建立标准规范管理流程。

通过建立设备全生命周期管理标准和体系，‌降低工厂成本、延长设备使用寿命、提升资产回报率、优化资源配置、降低安全风险、提高决策科学性‌。

五）、车间、设备能耗监控，节能降耗

在各车间、生产线部署《宜联IOT中继宝盒》接入管理车间、生产线设备、水、电、气等能耗计量仪表，对车间、生产线水、电、气能源消耗实时监测。例如对生产设备能源消耗监测合理调节生产工序降低消耗;再如根据电网峰谷电价差异，合理调节生产计划，合理安排设备运行时间时段，降低工厂生产能源消耗；再如为车间、产线、设备责任人考核制度提供考核依据，促使操作人员精心操作，提升设备工作质量和运行效率，减少设备过载、空载，无效生产运行等能耗消耗和流失。

六）、多维度备件管理,降低备件消耗

设备备件管理规范化，备件出入库追踪，库存预警、库存查询，消耗统计，用量分析，多维度管理，降低用料成本。

专用备件、通用备件定义，关联备件适配设备，形成设备适配备件库。规范化物资备件库存管理流程。设备备件采购入库、领用出库，严格的审批流程。备件领用与运维业务融合，消耗过程可追溯，系统对备件更换的整个流程进行了全面追踪和记录， 促进了备件更换工作效率和质量提升。

建立设备备件库存库存预警机制，针对不同设备备件设置适当的库存指标范围，为保障设备设备生产运行做支撑，避免因设备备件短缺造成设备生产停机影响生产和设备备件库存过多占用企业资金等问题。

四、系统架构

铅锌矿厂系统架构如图：

五、应用部署

铅锌矿厂设备生产监控一体化服务平台应用部署图：

六、目标价值

铅锌矿厂上线武汉宜联科技《宜联设备巡检监测系统》和工厂智能化改造方案后，逐步从被动的“救火队”模式，转向主动的、基于数据的精益设备管理模式，最终化解痛点，提升了企业核心竞争力。并迅速产生了明显的经济效益，提高了生产效率，降低了生产成本，特别是工厂生产经营协同能力得到了非常大的提升。具体达成了目标如下几方面：

1）.稳定生产：

通过数据计算及后台控制，提高产品的质量和产量，降低生产成本，实现稳定的生产。

2）.降低成本：

通过自动化和智能化的管理也减少了人工干预的需求，进一步降低了运营成本。

4）.提高生产效率：

通过智能化的管理，能够实时生产线的环境参数，及时调整设备运行状态，从而提高生产效率。这有助于提高工厂的产出效益，满足市场需求。

5）.数据化：

实现设备间高效信息互联，及时掌握生产运行情况，实现生产环境与信息系统无缝对接。

6）.集成化

建设企业信息集成平台，实现上下游数据无缝连接，向上支撑企业经营管理，向下与生产过程的实时数据高度集成，形成一条完整可靠的生产链。

7）.可视化

设备生产过程实时受控，确保产品质量稳定可控;同时可实现数据大屏，对异常问题及时预警，管理员第一时间发现问题，及时调整生产计划，提升企业经营管理决策。