电铲是神华北电胜利能源有限公司生产经营中至关重要的大型设备。电铲故障率和出动率的高低直接决定了露天煤矿生产效率的高低。为此，该公司设备维修中心通过实施电铲远程运行数据采集与状态监测系统，有效预防和监测设备故障，为公司提供设备保障。

01项目开发

"电铲远程运行数据采集与状态监测系统"

该项目基于LTE FDD（4G）网络，可以实时的在远控端采集电铲设备不同工况下各重要机构的运行状态、参数，指导设备科学维护保养，提高使用效率，降低维修成本。

该项目通过监视设备的主要机构以及辅助系统运行状态，异常状态下产生预警，人为参与到预防措施中，避免大型故障发生。在线诊断设备故障和指导维修，缩短维修时间。远程控制设备的部分功能，以更加精细和动态的方式管理设备，实现对设备的安全、高效等一体化管理。

维修业务中存在的问题

WK-35电铲迄今为止在国内外运行超过120台，但是因为作业性质和工况不同，尚无一个完全严谨的维修标准，存在不同程度的补救式维修或过度维修，造成大量的临故时间和过度消耗。没有科学依据就无法从自然寿命、技术寿命乃至经济寿命进行合理的全生命周期管理。

在WK-35电铲运行的过程中，虽然整机系统机电一体化程度较高，但是因为出厂设计制造较早，部分功能还不够完善，从而受到不同因素的影响如震动、操作、环境等，难免产生一些误报警、虚故障。由于设备操作人员机电相关专业知识有限，维修人员只有到达设备现场才能了解实际状态，到达现场后即便是设备正常也会消耗1~2小时不等的临故时间。

由于设备工况以及操驾人员专业素养的区别，对于设备部分的运行状态和参数以及极端瞬态状况是无法通过口述、纸笔和维修人员交接，导致周期性维修维护重点方向不强，难以提前消缺重大隐患，做到预防维修。

02项目实施

电铲车间自行设计了一套利用远程操作控制技术，利用远程操作来实时控制设备上工业编程机的系统，其具有投资低、操作所见即所得、可以远程调试与控制等优点。技术人员通过选取满足工矿使用要求的工业编程机与设备上的PLC通过编程通讯线连接起来，完成软硬件组态，使工业编程机具备现场调试功能，读取或编译电铲内部数据以及程序。

通过编译“批处理”文件使其在在设备断电、上电后自动启动并完成相应的组态、连接、实时监测等功能。

通过工业SIM卡路由器与电铲上安装的工业编程机进行连接，确保其信号通畅；为每台设备申请虚拟网络域名，令其可以进行远端访问。

利用相应软件将远控端与设备端建立模拟局域网络通道，对现场工业编程机进行远程操控并将画面实时回传，完成连接，实现对电铲状态的实时监控。

实施意义

通过电铲远程运行数据采集与状态监测系统的应用，专业维修人员可在远端随时掌控设备的运行状态，通过对状态的监测，如陡坡、强烈震动、相关机构转速、转矩、参数异常等及时提醒操作人员即可达到避免大型故障的目的。

发生故障后，通过电铲远程运行数据采集与状态监测系统进行系统初步排查，确认设备状态，进行远程复位处理或直接携带故障元件进行修复，减少往返路途时间以及故障时间，全年共减少设备故障时间564小时，每年产生直接经济效益297万元。