1、概述
中冶宝钢新一代滚筒全面引入全生命周期的状态监控与智能诊断，初步应用了运营数据集中化、作业流程规范化、故障处理自动化、业务数据可视化。新技术将逐步提高滚筒设备智能控制与诊断，延长滚筒的使用寿命，缩短滚筒检修工期，可以大大降低生产运维成本，提升滚筒连续化、智能化生产的能力。
2、滚筒运行的状态监控与智能诊断现状分析
2.1)滚筒现有传感器的运行现状与管理要求
在滚筒全寿命的管理过程中，很多设备检修无参数依据，全靠工人们的经验操作。滚筒大拖轮与止推轮更换，全凭检修工人的经验来调整高低，因为现有的条件无法保证在滚筒拖轮更换后，滚筒的每只拖轮上的受力是均衡的，这种情况下很容易造成了滚筒托轮的受力不均，造成承重力大的拖轮异常损坏，增加了滚筒全寿命管理过程中的停机时间及维修成本。
而滚筒状态监测依靠点检日常检查完成，没有系统的对滚筒在线运行状态的数据进行采集、管理及趋势分析，建立设备生产状态监测，实现数据传输、数据存储、智能分析、故障诊断、趋势预警、图形图表可视化等核心功能，及时采取相关措施保障滚筒设备的功能精度稳定，为高效生产和稳定产品质量提供设备保障，另外，需要考虑整个寿命周期内设备的投入、运行、维护和最终处置成本及费用。
环境污染的问题越来越受到行业和企业的重视。国家对钢厂排放标准不断提高，通过对滚筒运行控制参数与运维参数优化，让滚筒运行效率提升，红渣在滚筒内得到最有效的冷却，以此减少了粉尘排放，也是更好符合当前环保的要求。
2.2)滚筒全生命周期的状态监控与智能诊断研究的目标
为确保滚筒渣处理的清洁化生产和炼钢智慧生产，通过信息化系统的研发，提高滚筒设备全寿命运行状态检测，降低滚筒渣处理设备故障率，提高滚筒钢渣处理率是本次研发的目标，具体内容包括：
A.滚筒运行实时数据的采集：整合原有传感器，并通过滚筒部件加装全新的IOT设备，对数据进行全面的实时采集、传输；
B.建立工艺参数模型：通过大数据模型，对滚筒工艺参数的优化方向进行分析与验证；
C.故障智能诊断：通过设备监测进行智能诊断，结合专家智库系统提供故障的诊所途径，并持续改进；
3、全生命周期的状态监控与智能诊断技术解决方案
滚筒设备使用西门子专用PLC编程软件"SIMATIC STEP7" ，在PLC中建立所需数据的DB块,用于按一定格式存放设备滚筒设备的实时运行状态数据。服务器通过基于TCP的Socket技术与PLC连接,并发送命令定期读取DB块中的内容,根据事先约定的格式解析数据,并保存至数据库中,用于进行设备状态的实施展示及数据分析。对于新增的IOT设备统一使用标准开发接口，并规范MQTT(消息队列遥测传输)协议，它是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。IOT设备通过MQTT协议,将设备设备读数按一定频率发送到服务器,服务器根据事先约定的格式解析数据并将数据保存至数据库，服务器通过MQTT协议将控制指令发送到IOT设备中,用于设置设备的数据发送频率等参数。
为了解决PLC实时数据和IOT设备的数据存储，选择了MongoDB数据库，MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库,它旨在为应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。而应用服务部分依然采用MySQL关系型数据库，充分利用两种数据库各自的优点解决不同数据类型的有效存储。
滚筒各部件在运行过程中的动态变量，本系统将综合运用IOT传感器技术，实时采集物体或过程。针对滚筒在线运行状态的数据进行管理及趋势分析，建立设备生产状态监测，实现数据传输、数据存储、智能分析、故障诊断、趋势预警、图形图表可视化等核心功能。
4、总结
通过在滚筒拖轮、旋转料斗、倾翻装置、刮板机、斗提机、除尘等装置上新加装各种传感器，可以实时获取当前滚筒作业过程中的重量、区间位置、ACC状态、湿度、振动以及各类作用力的基础信息，对数据进行集中管理后，建立科学的数据模型，通过技术迭代与测算，形成更加优化的设备运行参数，既避免了滚筒响爆等的作业过程的安全风险，同时减少了粉尘排放，适应了智慧钢厂的环保趋势，具有很高的经济效益和社会价值。
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