卷烟包装设备故障监测和智能诊断系统探究

烟草机械远程监控及故障预警诊断系统众所周知中国是一个烟草大国，烟草产业在国民经济中占据着重要地位。

虽然中国是烟草大国，但却不是烟草强国。

在这种状况下，烟草企业本身已经潜伏着一定的危机，加上走私烟、假烟等泛滥，更有自中国加入WTO后来自外烟、跨国公司的阻击，使得烟草企业将陷入危机四伏的窘境。

（资料来源于《浅析中国烟草产业发展现状》）要想改变这种窘境，烟草企业需要大量淘汰陈旧、效率低下的生产设备，更新为科技水平更高，更加稳定、可靠，更加满足个性化需要的技术装备，同时不断的吸收消化国内外的先进制造技术，统一统筹全部机器的运转及实现远程监控。

华辰智通针对机械设备特别是烟草生产设备不便集中管理维护而自主研发了一套基于HDRS平台的“烟草机械远程监控及故障预警诊断系统”。

该系统不仅能实现设备的远程综合管理，同时能实现设备的故障预警及远程故障诊断。

系统基本架构如下：HDRS设备云远程监控及故障预警诊断系统HDRS远程安全通讯网关通过与烟草机械的核心控制器（如PLC等）连接，结合3G、wifi、以太网及GPRS等通信方式并通过华辰智通专有的安全通道实现与服务器连接，实现设备的远程监控及管理控制，并通过HDRS平台强大的数据分析能力，分析来自控制器的各种数据，结合客户自己设定的预警值实现对设备的故障预警及诊断功能。

HDRS远程安全通讯网关具有体积小巧安装方式简单（导轨安装）等特点，整套系统无需改变烟草机械的基本原有构造。

HDRS设备云远程监控及故障预警诊断系统特点介绍：1 设备接入，设备可以在不同的可联网的地点方便的接入平台。

2 设备配置，设定状态值的正常范围，超出范围时即为异常状态、设置异常状态的告警级别、告警时限和告警方式（短信、邮件、系统内告警）。

3 WIFI、以太网、3G及GPRS等多种通讯方式可选，适用设备各种使用场合。

4 设备告警，系统检测到设备有异常状态，获取状态的告警级别、告警时限和告警方式发起告警通知。

“互联网+”烟草物流设备故障智慧诊断系统的构建摘要：以“互联网+故障智慧诊断”模式，探究解决卷烟商业企业物流设备生产、维保作业过程中异常发生处置效率低、问题查找困难、运维难度大等问题。

提出一种设备的故障智慧诊断系统构想，该系统通过智慧识别、定点定位、电子图册等手段，实现设备故障的智慧诊断、快速判断处置，提升全物流作业环节的生产效率。

以百色烟草市公司物流配送中心分拣、仓储设备进行研究探讨，供行业内单位借鉴。

关键词：智慧诊断；辅助识别；定点定位；处置效率；故障；运维；仓储；分拣1故障智慧诊断系统概况故障诊断是随着机械设备发展而形成的新学科，最早于20世纪60年代由美国提出，并率先开始了机械故障诊断技术的开发、研究，同时在故障机理研究和故障诊断、监测和预测等方面取得许多成果，随着科技的发展，故障智慧诊断依托人工智能、计算机网络技术逐步发展壮大。

故障智慧诊断系统就是基于人工智能与故障诊断技术相结合而提出的实用性智能故障诊断系统。

在系统应用环节，可以发挥领域专家知识与人工智能技术的作用，将大大提升设备故障诊断的时效性和高效性，能为延长设备使用寿命、保障设备使用安全奠定基础。

20世纪80年底，故障诊断技术在国内得到发展，在航空、航天、煤炭采掘、石油化工等大型生产领域，故障诊断技术走在前列。

2故障智慧诊断系统在烟草行业发展烟草商业企业中物流设备目前仍普及大型生产领域中应用的故障智慧诊断系统，设备监控系统中拥有的故障提示信息也无法全面反映、预测设备的异常情况。

随着烟草商业企业的物流设备向高速、高自动化发展，设备技术的更迭及信息技术的支持，高联动、大型化等特点逐步形成，为满足较高的工艺水平，物流设备各部件精度、配合度要求极高，设备故障的突发概率及随机性愈发明显。

故障的出现如不能得到及时发现并快速排除，会产生一系列连锁反应，造成设备的损坏维修，严重的可引发安全生产事故。

因此，面对现代化的机械设备，烟草商业企业必须基于现代化技术手段才能有效完成故障智慧识别、诊断、排除和预测，以“经验为王”和“时间堆积”为基础的传统故障诊断模式已经不再适用。

智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。

科学技术的进步，带动了烟草行业技术水平的提高，机械设备在烟草生产中的应用也愈加广泛。

做好机械设备的故障诊断对于保证烟草生产连续、稳定的开展具有积极的意义，是保证产品生产质量、提高生产效率的重要环节。

本文就智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用展开探讨。

关键词：智能在线；故障诊断；在线监测；烟草机械引言烟草机械是烟草工厂中的一个非常重要的设备。

而在烟草机械运行的过程中，故障会对烟草生产和生产安全带来很大的影响。

在这种情况下应用故障诊断技术是非常有必要的，其是保证烟草机械生产效率、提高机械运行安全性的有效途径。

1故障诊断的含义故障诊断技术指的是对烟草机械设备正常运行当中的状态进行识别，进而保证烟草机械设备的整体或者设备的局部是不是正常、运行是不是最佳状态，以便于较早的发现烟草机械设备中隐藏的故障，查明其中的原因并掌握烟草机械设备故障发生以及发展趋势的一门技术性学科，其主要目地在于对烟草机械设备开展故障检测，分析造成其故障的原因，做到防患于未然，提高烟草机械设备发生故障的预知能力以及预知管理。

2烟草机械的特点以及诊断方式2.1烟草机械的通用设备在烟草的生产制造过程中，使用频率较高的设备为通用设备，这些设备具有一系列共性特征。

包括电动机、离心风机以及空压设备、烘干设备、皮带运输设备等。

这类设备在动力、制丝以及卷包等制造车间具有较多的应用，也应用在部分机械维修和设计部门。

通用性设备是否可以高质量的运行对于保证生产的连续性具有积极的意义，也关系到生产和制造的安全性。

通用性设备的构造相对简单，所以比较容易进行检查和测试。

对于引风机的检测，可以采用振动测量的方式来完成检测；离心设备可以采用振动频率分析法完成检测；水环真空泵可以采用冲击脉冲法来完成检测。

2.2烟草企业的专用设备一般来说，烟草企业的专用设备有着以下的特点。

卷烟设备状态检测与故障诊断系统发布时间：2023-07-28T08:00:03.476Z 来源：《科技潮》2023年15期作者：唐文扬1 陈晋礼2 余兴华2 陈颖2 郑春燕2 罗钢印2 [导读] 在科学技术迅猛发展的影响下，当前烟草生产设备较之传统设备而言已经有了很大的改变，卷烟设备检测、诊断与控制系统已在生产的各个环节得到应用。

1.重庆移通学院重庆合川 4015202.重庆烟草工业有限责任公司涪陵卷烟厂重庆涪陵 400800摘要：随着科技的快速发展，智能化机械管控技术已经成为各个行业发展的重点方向。

传统卷烟设备在运行过程中存在问题故障率高的问题，直接影响了卷烟产品的生产效率、工艺质量，为了有效解决卷烟设备问题诊断难、问题解决不及时的问题，将智能化故障诊断技术和卷烟设备相结合就显得尤为重要。

关键词：卷烟设备；故障诊断；现状；优势；硬件；软件引言：在科学技术迅猛发展的影响下，当前烟草生产设备较之传统设备而言已经有了很大的改变，卷烟设备检测、诊断与控制系统已在生产的各个环节得到应用。

定期对卷烟生产的设施与设备的状态及故障进行检测与诊断，既能改变原来管理制度中不合理的部分，又能高效率地确保设备的安全运行，降低设备的事故发生率。

而设备状态监测和故障诊断系统可以实时监测设备的运行状态，实现对设备隐患问题的实时报道和紧急情况下的结束生产，在保障设备安全的情况下避免事故的发生。

故障诊断技术是一个复杂的技术，他结合设备数据监测、监测数据分析以及紧急预警等多个环节，该技术当前在建筑业、汽车生产行业等多个行业展现出其独特的优势。

一、故障诊断技术在烟草行业应用的现状相比于国外的烟草制造行业，我国烟草生产企业对于故障诊断技术的应用起步较晚，当前大多制造企业使用的系统均是采用引进外国设备和监测系统的方式。

如：PROTOS-M5/M8设备加装智能监测系统，该监测设备可以实时对设备的各项数据进行监测，技术人员通过对各项数据的查看并根据经验进行问题分析，这种方式与传统方式相比，一定程度上提升了监测的质量，但从根源而言还是没有做到智能监测与维护。

设备智能化控制在烟草工业卷烟工厂的应用与优化研究摘要：本研究先介绍了设备智能化控制技术的概念和主要技术，以及其应用前景。

然后详细阐述了设备智能化控制在卷烟工厂中的应用。

接着提出了烟草工业卷烟工厂设备智能化控制的优化策略，包括设备选型与升级、生产工艺优化、信息化建设与系统集成、人员培训与组织结构优化。

通过本研究，可以为烟草工业卷烟工厂实现智能化控制提供参考和指导。

关键词：设备智能化控制；烟草工业；卷烟工厂；应用；优化引言：随着科技的发展和工业生产的不断进步，设备智能化控制在各个领域得到了广泛应用。

烟草工业作为传统的重要行业之一，也面临着提高生产效率、优化产品质量的需求。

卷烟工厂作为烟草工业的核心环节，设备智能化控制的应用有望为其带来更高的自动化水平和生产效益。

因此，研究设备智能化控制在烟草工业卷烟工厂的应用与优化具有重要意义。

1. 设备智能化控制技术概述1.1 设备智能化控制的概念设备智能化控制技术是通过各种传感器、执行器、控制器和通信网络，实现对设备的实时监测、故障诊断、远程控制和优化调度。

智能化控制技术可以提高设备的运行效率、降低能耗、减少故障率，提高设备的安全性和可靠性。

1.2 设备智能化控制的主要技术设备智能化控制的主要技术包括传感器技术、控制策略优化技术、通信网络技术、大数据分析技术和人工智能技术。

传感器技术用于实时监测设备的运行状态；控制策略优化技术用于优化设备的控制参数，实现节能降耗；通信网络技术用于实现设备的远程监控和远程控制；大数据分析技术用于分析设备的运行数据，为设备的故障诊断和预测提供依据；人工智能技术用于实现设备的智能控制和自主优化。

1.3 设备智能化控制的发展历程设备智能化控制技术起源于20世纪60年代的工业自动化技术，随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，设备智能化控制技术得到了飞速的发展。

20世纪80年代，随着个人计算机的普及和工业控制系统的普及，设备智能化控制技术逐渐应用于工业领域。

人工智能在线监测技术在烟草机械故障诊断中的应用摘要：我国是世界上最大的烟草消费国，烟草机械设备故障诊断技术受到重视。

随着科学技术的飞速发展，人工智能和互联网技术的应用，推动了烟草生产进入智能化阶段。

烟草机械故障预测管理进一步提高了烟草机械设备健康状况的整体监督水平，为烟草生产提供了更安全、智能的系统功能。

现代烟草机械的生产工艺精度高，结构复杂。

生产线出现不可预测的故障，将导致烟草企业的经济损失。

人工智能在线监测技术可对生产中的烟草生产线进行实时故障报警。

同时，在不影响整个生产线运行的前提下，可以提高烟草企业的整体经营效率，进而产生经济效益。

关键词：人工智能；在线监测技术；烟草机械；故障诊断；应用1人工智能人工智能设计的领域十分广泛，涵盖多个大学科和技术领域，如计算机视觉，自然语言理解与交流，认知与推理，机器人学，博弈与理论，机器学习，统计学，脑神经学等，这些领域和学科目前尚处于交叉发展，逐步走向统一的过程，所以很难给人工智能下一个全面，准确的定义。

一般来说，人工智能是模拟实现人的抽象思维和只能行为的技术，即通过利用计算机软件模拟人类特有的大脑抽象思维能力和智能行为，如学习，思考，判断，推理，证明，求解等，以完成原本需要人的智力才可胜任的工作。

从这个意义上看，人工智能既可以捕捉海量的信息和知识，又可以以极高速度进行思维和运算，是海量知识和高速思维的结合体。

2人工智能对机械设备故障检测的重要性分析故障诊断技术可以智能地识别烟草机械运行过程中的状态和部分故障，对潜在故障或存在的故障进行预警，找出原因，从而提高整个烟草机械运行的效率和安全性。

机械故障检测是通过机械操作中的相关信息识别技术状态是否正常，确定故障的性质和位置，探索故障原因，预测故障趋势，最后提出相应的故障解决方案。

在这一过程中，主要是基于故障机理和技术检测，以信号处理和模式识别为基础的理论和方法的发展。

传统的机械设备故障检测需要投入大量的人力物力。

智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用摘要：在烟草生产过程中，如果因为机械设备的某些零件这设备出现了故障没有及时发现，其结果就是让设备损坏，严重的情况下还会造成安全事故。

所以在当前的生产系统，当设备出现了问题而不能运行时，不仅影响了整个生产流程，同时也会给公司带来较大的经济损失。

本文重点探讨了智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用。

关键词：烟草机械；故障诊断；智能化1、故障诊断的含义故障排除技术是一种新技术，用于识别机械设备的运行状态，确定是否存在隐患。

合理使用该技术可以及早检测设备故障，并根据实际情况确定故障原因，从而能够设计出有针对性的解决方案，在故障发生之前预防故障，并防止机械设备因故障影响而无法正常运行。

特别是，烟机故障会严重影响企业的整体经济效益，更严重的故障甚至会危及经营者的生命。

因此，只有采用高度优先的故障排除技术，才能提高设备的运行效率，确保其安全可靠地运行。

2、人工智能在线监测技术在烟草机械故障诊断中的应用背景由数据资料显示，我国是世界上最大的烟草消费国。

烟草企业属于国企，由国家直接进行管控，因此保障烟草的正常生产非常有必要。

在烟草生产过程中，对烟草机械设备故障进行准确诊断以及处理能够为烟草的生产提供帮助。

进入21世纪之后，随着互联网技术的普及，人工智能技术应运而生。

对烟草行业而言，这是挑战更是机遇。

借助人工智能技术来监控并优化烟草生产设备的运行状态，能够进一步提升烟草生产的安全性和效率。

当前，烟草生产已经实现了全过程机械化，设备精度及系统复杂程度都较高，一旦某个位置出现故障，整个生产线都会因故障无法正常运行。

而将人工智能监测技术应用于烟草机械化生产流程中，不仅能够对烟草的机械化生产全过程进行监督和管理，同时还能够减少人力工作负担，减少人力方面的支出，为企业创造更多的经济效益。

3、设备检修存在的问题3.1定期检修也有可能提升设备的故障率根据国外大量数据统计资料表明，在烟草机械行业中尤其是在检修通过前后的数据进行对比会得出这样的结论，每次进行检修经常会出现由于工人经验或者技术从而造成出现故障，在计划检修的机组当中，由于众多因素从而导致在规定的期限内，没有办法完成所规定的任务量或者说在检修后，相关指标反而还不如在检测前理想，所以就要进行重新检测或者还要花费一段时间，只有达到了标准才能够予以通行。

人工智能在线监测技术在烟草机械故障诊断中的应用摘要：随着科学技术不断发展，烟草机械故障诊断技术的水平也越来越高，人工智能监测技术为烟草机械故障诊断带来了一种可预见的崭新思路。

在未来，人工智能监测技术可以对生产过程中发生的烟草机械故障进行精确诊断，也为中国烟草企业高质量发展奠定了坚实基础。

关键词：人工智能；在线监测技术；烟草机械故障诊断；自动化1.烟草行业故障诊断技术发展现状1.1国内烟草机械发展现状中国烟草行业的发展最早可追溯到上世纪80年代，当时我国已着手推行烟草专卖管理统一制度。

在党和国家的坚强领导下，行业克服诸多困难，引进了先进的生产设备，并积极试验和应用了国外烟草生产新技术，使产品质量得到改善，并大幅降低了生产成本，给烟草企业带来较大的经济效益。

同时，通过借鉴与应用国外先进生产技术，促进了中国烟草机械设备的发展，在此背景下，我国烟草行业逐渐由进口设备转向合资生产与出口的方向。

1.2智能化的生产模式当今时代，各行各业竞争十分激烈，对于烟草企业来说，为了确保国家利益与消费者利益得到保障，必须取得良好的经济效益，在回报社会的同时不断增强行业竞争力，促进烟草生产模式向智能化转变。

以制丝生产线为例，将传统的生产模式向智能化转变，对提高生产效率、保证产品质量、降低人员工作强度等具有积极意义。

1.3新技术促进企业高质量发展21世纪后，全球经济进入飞速发展阶段，在不同领域各种全新技术应运而生，烟草行业亦然。

在激烈的竞争下，国际烟草企业与中国烟草企业为提高效率，不断研发新技术、新工艺、新材料、新设备，并应用于生产过程。

对于烟草企业而言，除加大资金投入外，仍需积极寻求崭新的生产技术，保持创新的活力，不断向智能化迈进，实现行业的高质量发展。

在高新技术日益发展与运用的今天，烟草行业机械设备亦开始走向群控网络。

如：在设备出现机械故障时，可通过与其相连的控制系统与现场设备终端，将故障信息进行直观显示，提示相关人员及时处理。

产业与科授论血2019年第18卷第12期一种智能化卷烟设备机械故障自诊断系统的设计与实现□王鑫曹兴强[内容摘要】当前，为了针对卷烟厂卷包车间卷烟设备的机械磨损与疲劳等隐性故障进行实时监控，以提前提示卷烟机械设备的寿命■与使用期限。

基于此，本文设计开发了一套智能化卷烟设备机械故障自诊断系统，并在某卷烟厂卷包车间的生产现场进行了测试与应用，实现了设备故障数据的分区实时监控，实现了设备故障的自动识别和报警，减少了由于设备故障造成的过程质量和产晶质量的下降，降低了过程消耗，效果较好。

【关键词】智能化；卷烟机械设备;故障诊断【作者简介】王鑫（1982~），女，河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂助理工程师【通讯作者】曹兴强，河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂当前,为了针对卷烟厂卷包车间卷烟设备的机械磨损、疲劳等一些隐性故障进行实时监控，以提前提示机械设备的寿命与使用期限，通过增加必要的温度、电流、振动等传感器，结合卷烟机械设备实际,选择合理的安装位置，对设备故障的智能监控和诊断进行研究U'21o基于此，本文针对某卷烟厂卷包车间卷烟设备设计了一套智能化卷烟设备机械故障自诊断系统，并在该卷烟厂卷包车间的生产现场进行了测试与应用，实现了设备故障数据的分区实时监控，实现了设备故障的自动识别和报警.减少了由于设备故障造成的过程质量和产品质量的下降，降低了过程消耗，效果较好。

一、系统架构一般言之，对于卷烟机械设备状态监测与故障诊断技术,其根本在于了解和掌握卷烟机械设备在其正常运行过程中所具备的正常状态，对卷烟机械设备的可靠性进行预测、评价、反馈，来对故障的出现进行合理预测，同时对故障发生的位置、原因、危险性等进行识别，预报故障的发展趋势，并针对具体情况做出决策。

本系统将针对某卷烟厂卷包车间卷烟设备的机械磨损、疲劳等一些故障进行实时监控，以期提前提示机械设备的寿命与使用期限。

基于此，来衡量、建设卷烟机械设备状态监测和故障诊断辅助系统平台，针对卷烟设备的机械磨损、疲劳等隐性故障进行监控，实现设备故障的预先报警和智能诊断。

智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用秦建新摘要]烟草生产需要机械的运转，烟草设备的状态监测系统可以分为四层，依次是采集层、网络传输层、实时监测层以及在线分析层。

为了从根本上提升烟草企业设备运行效率以及生产的稳定性，帮助烟草公司降低设备维修成本对烟草机械智能在线系统在烟草机械故障诊断中的应用效果进行分析探讨。

[关键词]智能在线监测系统；烟台机械；故障诊断；现阶段，在烟草生产中对设备故障的诊断技术受到了高度重视，因此机械诊断技术在新时期也作为新学科，在进入新世纪后不仅得到了快速发展，尤其是互联网技术的应用已经迈入了智能化阶段。

就目前为止，在科学技术飞速发展的今天，机械诊断技术在烟草生产中给予了高度重视，特别是互联网技术的运用已经向智能化的阶段迈进。

一、故障诊断的发展概况十八世纪六十年代从工厂手工向工业阶段过渡，工业革命是以机器设备取代人工，通过大规模工厂化生产取代个体工厂手工生产，有了机械后就会出现各种故障，随着我国经济技术与诊断技术的不断发展，机械故障都是通过触摸或者声音的形式进行判断，通常情况下还是根据工作经验来判断故障并且进行修复。

现如今，科学技术和新型技术的运用，设备故障诊断开始走向了新的阶段。

在二十世纪六十年代，美国创建了机械故障预防小组，并提升了机械故障的研发，至于此人们对故障技术的研究逐渐呈现在人们眼前并且被广大学者重视。

随着科技的发展和自动化的运用，机械诊断技术已经向人工智能化方向发展，它可以更快速的解决机械故障。

二、设备故障预测与健康管理通过数据监控和分析来预测烟草机械故障的发生，从根本上提升机械的运作效率。

故障预测与健康管理（Prognostics Health Management，PHM）主要是提升设备管理的状态感知，监控机械的运行情况、故障发生情况以及使用周期，是从监控状态向健康管理方向的转变。

这种改变提升了系统今后的预测能力，缩小烟草机械的使用和保障费用，保证机械系统的安全性和使用率，保证了烟草机械故障检测和自主式保障。