基于可靠性的状态监控预知系统介绍30040.docx

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1、基于可靠性的状状态监控预知知系统 -风机机在线监测及及诊断系统技技术方案一、概况：监控设备：对于炼钢厂转炉炉风机，实施施在线状态监监测，精确了了解设备运行行状态，实施施有计划的预预知维修，同同时根据运行行状态与根源源分析，进一一步提高设备备运行的可靠靠性，为合理理安排设备维维修和优化备备件提供有力力保障。实施目标：该系统通过建立立关键设备在在线监测体系系，实时监控控设备振动参参量状态，及及时报警，防防止重大设备备事故的发生生；同时采用用最先进的监监控技术，最大程程度延长设备备的预警时间间，从而实现现预知维修，并并通过智能的的专家诊断，精精确诊断故障障源，实现精精密维修，缩缩短维修用时时，为检测

2、维维修制度合理理化提供准确确的数据基础础。二、项目意义利用传感器捕捉捉振动、冲击击脉冲、转速速、电流信号号；进行信号号处理、模式式识别、预报报决策，及计计算机技术，监监测机组在运运行过程中的的振动参数及及有关性能参参数及其动态态变化，在机机组运行过程程中，作出是是否有故障、故故障种类、故故障部位、故故障严重程度度、故障发展展变化趋势等等诊断结果，判判断机组性能能劣化趋势。使使运行、维护护、管理人员员能在维修之之前做好有关关准备，做到到预知维修，并并可根据监测诊断结结果，进行技技术改造，避避免类似事故故再次发生。实施本项目的意意义在于：1、通过本项目目实现对机组组的连续在线线监测和劣化化趋势预测

3、达达到预知维修修的目的，以以保证无故障障运行。2、利用监测诊诊断系统可以以及时判别设设备是否有故故障，并且能能够迅速查明明故障原因、部部位、预测故故障影响。从从而实现有针针对性的按状状态维修，那那里坏了修那那里，而不是是大拆大卸，延延长检修周期期，缩短检修修时间，提高高检修质量，减减少备件储备备，提高设备备的维修管理理水平。3、向运行人员员提供及时的的信息，有效效地支援运行行，提高设备备使用的合理理性、运行的的安全性和经经济性，充分分挖掘设备潜潜力，延长服役役期限，以便便尽量合理地地使用设备。从从而降低设备备故障停机时时间，减少计计划检修时间间和非计划检检修时间。4、向维修管理理人员及时提提供

4、设备运行行情况，及时时准备备品备备件，及时处处理有关故障障，真正实现现预知维修，以以最少的代价价发挥设备最最佳的效益，做做到最佳运行行，使设备维维修费用、设设备性能劣化化与停机损失失费用最低。根根据监测诊断断结果确定维维修时间、维维修部位和维维修方法，并并根据诊断结结果进行技术术改造，可以以降低设备故故障停机时间间，减少计划划检修时间和和非计划检修修时间。提高高开工率，增增加产品产量量，减少同类类事故发生的的次数。三、CMS在线线监测系统功功能说明：系统功能：1） 本系统为瑞典SSPM公司著著名的CMSS网络监控系系统，在世界界范围内拥有有40年的历史史，更为ABBB、西门子子、英格索兰兰、西

5、马克、阿阿尔斯通等著著名设备制造造商应用，进进行产品出厂厂配套或进行行出厂质量校校核；2） 全中文操作界面面，提供WIINDOWSS窗口形式和和树状结构形形式两种操作作方式，真正正做到会使用用计算机就能能操作软件；3） 在线监控设备振振动指标，长长期趋势监控控，智能型“绿、黄、红红”报警指示；4） 通过专利的“EEVAM”专利技术，实实现： 智能诊断故障原原因，对位移移、加速度、速速度、歪度、峭峭度、4个等级摩擦擦量以及不平平衡、不对中中、松动、轴轴承故障、转子断条条等30多项参数数与征兆独立立评估，分别别给出“绿、黄、红红”状态指示，实实现智能专家家诊断； 针对设备工况的的复杂性，对对于变速

6、设备备、载荷变化化较大的设备备，可根据转转速和载荷的的变化量预先先设定设备不不同工况下的的不同标准； 根据设备的多样样性，有时设设备总体振动动不大，但是是短时工作后后便造成事故故停机现象，“EVAM”根据30多项参数的趋势变化可以捕捉设备的故障原因，并报警提示； 根据设备的基本本参数和正常常状态下的参参量，形成适适合该设备的的企业标准，从从而为设备后后期更准确判判断设备运行行状态； 内置的“专家系系统”和庞大的轴轴承库，方便具具有一定专业业知识、习惯惯用频谱来分分析设备故障障的管理人员员来判断如不不平衡、不对对中、松动、轴轴承故障、转转子断条等等等故障。5） 轴承监测 冲击脉冲冲技术 振动监测

7、解决不不了早期预警警问题已是世世界公认的事事实，原因是是轴承早期的的问题（如润润滑不良，点点蚀等）所产产生的是较弱弱的瞬态信号号，常规振动动传感器及振振动分析方法法根本无法捕捕捉得到。如如下图实例中中，振动未报报警，但轴承承冲击脉冲峰峰值LR已远远远超出报警警值，损伤程程度值CONND逐渐加大大，说明轴承承已经失效，继继续运行将导导致严重隐患患。轴承状态冲击脉冲LR/HR损伤程度COND润滑指标LUB水平振动VIB “冲击脉冲技术术”是完全不同同于振动监测测的技术，该该技术已服务务世界各国330多年，被被公认为是解解决滚动轴承承、齿轮问题题的最佳途径径，因此应用用极为广泛，仅仅在中国就已已成功

8、应用于于上千家企业业。绝大多数数世界知名设设备制造商，如如ABB、英英格索兰、苏苏尔寿、GEE，都已在其其设备出厂前前安装冲击脉脉冲传感器，或或使用该技术术进行出厂检检验；为数众众多的进口石石化挤出机、造造纸机、船用用发动机的齿齿轮箱上，已已经安装了冲冲击脉冲监测测保护系统。 该技术简单易用用，只须在轴轴承座上安装装冲击脉冲传传感器，系统统会直接给出出轴承运转状状态值及国际际标准的“绿、黄、红红”状态指示，同同时给出：n 专利的LR/HHR 技术，给给出强冲击与平均均冲击指标；n 状态代码Codde（A为最最佳，B为干干磨擦，C为为轻度损伤，DD为严重损伤伤）；n 润滑状态代码LLUB（油膜膜

9、厚度：0，11，2，3，44）；n 损伤程度值Coond（440为重度）；n 它包括一个庞大大而丰富的轴轴承库，以及及专利的 LLUBMASSTER 轴轴承润滑寿命命分析模块。（见见下图） 冲击脉冲技术的的优势是其独独特设计的冲冲击脉冲传感感器，仅对轴轴承运转、齿齿轮啮合时产产生的瞬态冲冲击做出反应应，而对其它它低频振动的的干扰不作反反应，因此可可以得到纯净净的早期信号号。对冲击脉脉冲信号进行行频谱分析，即即专利的SPPM Speectrumm TM，具具有其它常规规带通滤波、包包络技术无法法比拟的优势势，可得到极极为清晰的频频谱图。6） 通过企业内部网网络实现网络络共享，同时时支持5个用户同

10、时时上网查看设设备目前的工工作状况；7） 系统内置的TLLT自检功能能，自动监测测网络系统的的连接质量和和硬件品质，保保证采集数据据的真实可靠靠；8） 本系统自成体系系，不受网络络系统的故障障干扰；9） 本系统可以同时时接收在线或或离线便携式式数采器的数数据，进入系系统进行统一一管理；10） 可以按企业内部部的设备统一一编号或自己己编排的编号号（任意）编编辑测点名，方方便查找；11） 可以根据管理人人员的职责范范围来设定管理权权限，真正做做到职责分明明；12） 对于问题设备或或检修过设备备处理的过程程、方法和结结论可在当时时的测定数据据中加以注解解，便于将来来查阅、参考考和制定恰当当的处理方案

11、案；13） 本系统采用WIINDOWSS自带的SQLL SERVVER 数据据库，可以利利用SQL SERVEER 数据库库自身的软件件进行备份，也也可以在客户户端自行备份份数据；14） 数据可与企业EEAM或ERP体系实实现数据共享享；15） 本系统采用模块块化的方式，可可以根据用户户的需求扩展展功能，如：脉冲技术、油油膜分析功能能等更深层次次的分析功能能；16） 可以通过网络系系统，输入软软件序列号，在在互联网上免免费升级软件件。实施方法：1） 安装振动传感器器，监控设备备的振动变化化；2） 安装冲击脉冲传传感器，监控控轴承的冲击击变化和润滑滑的状况；3） 安装转速传感器器，实现转速速监控

12、，并实实现变速设备备智能诊断；4） 通过现场监测单单元（多通道道信号处理），将将数据通过企企业互联网传传输；5） 服务器运行监控控软件与数据据库，客户端端实现有权限限地数据共享享与诊断分析析。VCM+BMU五、在线系统结结1、结构图2、风机测点分分布测点说明明如下：u 风机本体安装33个振动传感感器：风机本本体轴承位水水平安装1个个振动传感器器、垂直方向向安装1个振振动传感器、轴轴向安装1个个振动传感器器，。u 电机本体安装22个冲击脉冲冲传感器：两两个轴承位各各安装1个冲冲击脉冲传感感器。u 电机和风机之间间安装1个转转速传感器。u 电机控制柜上:控制柜上电电机电流信号号接入VCMM。一、风

13、机在线监监测系统功能能要求；1、 按照设备状态在在线监测和故故障诊断的需需求，风机上实施在在线监测，并并具有故障诊诊断和故障报报警功能。2、 利用传感器捕捉捉振动、冲击击脉冲、转速速、电流信号号；进行信号号处理、模式式识别、预报报决策，及计计算机技术，监监测机组在运运行过程中的的振动参数及及有关性能参参数及其动态态变化，在机机组运行过程程中，做出是是否有故障、故故障种类、故故障部位、故故障严重程度度、故障发展展变化趋势等等诊断结果，判判断机组性能能劣化趋势。3、 通过振动准确监监测风机系统统的不平衡、不不对中、松动动等问题；4、 通过冲击脉冲准准确监测风机机系统的轴承承问题，做到到准确预知与与

14、诊断；5、 通过电机电流信信号的监测，反反映风机载荷荷的变化，提提高系统诊断断的准确性；6、 有关诊断分析软软件中能实现现不同岗位人人员的权限设设定，并能在在局域网内实实现数据共享享，以便提高高各级专业人人员利用系统统及时了解所所监测设备的的能力和水平平，以便提高高此类重要设设备管理的效效率。二、主要系统硬硬件的技术条条件1、振动监测模模块（VCMM-20）VCM-20 是连续测量量单元，供采采用 EVAAM 专家方法进进行振动分析析。单元内部部配有 CPPU、硬盘和和多路复用测测量逻辑模块块。VCM-20-8 配有 8个个振动测量通通道，8 个个 RPM 测量通道。可可插接4-220mA模拟

15、拟量输入板，可可扩充8-116通道模拟拟量，监控温温度、压力等等，也可通过过负载电流监监控，实现变变载分析。VCM-20 可通过以太太网与安装 Condmmasterr Novaa 软件的计计算机连接。测测量设定值在在软件中设置置。通信程序序 DBL 向 VCMM-20 单单元传送测量量设定值，并并读取这个单单元的结果文文件。l 处 理 器： 1GHz l 存 储 器： 256 MMb RAMM l 硬盘容量： 20 GGbl 通 道： 振动200，转速 88 l 频率范围： 00 20KHzzl 包络频率： 1100, 2200, 5500, 11000, 2000, 50000, 10 0

16、00 HHzl 检测窗口： 矩矩形、汉宁、海海明等l 分辩线数： 2200, 4400, 8800, 11600, 3200, 640002、轴承监测模模块（BMUU-07）BMU-07配配有7个测量量滚动轴承冲冲击脉冲通道道，与测量单单元 VCMM20连接，根根据 VCMM20的请求求进行测量、传传输数据。BBMU 提供供冲击振幅值值和包络冲击击脉冲信号，用用于频谱分析析。VCM20单元元测量轴承转转速，计算 SPM 频频谱，评估轴轴承工作状态态。测量条件件在 Conndmastter Noova 中设置，包包括冲击脉冲冲方法、频谱谱类型、用于于识别轴承故故障的征兆及及告警极限等等。l 测量

17、方法： 冲冲击脉冲 LLR/HR, 和 SPPM 频谱l 测量范围： -19 到999 dBssv (LRR/HR)l 测量通道： 77l 电源： 5 VV DC 10%l 温度范围： -10 到60 Cl 尺寸： 1399 x 1445 x 446 mm3、冲击脉冲传传感器（422000）l 测量范围：最大大值100 dBsv l 机架基础：不锈锈钢SS 22382l 设计：密封 l 温度范围：-330到+1550 Cl 外部压力：最大大1 MPaa (10 bar) l 扭矩：15 NNm, 最大大20 Nmm4、振动传感器器（SLD1144B）l 灵敏度：1000 mV/mm/s2，精度：1%l 工作环境温度：-501125l 频率范围：0.510KKHzl 适用公制M8内内螺纹孔，传传感器垂直输输出l 传输距离：4000米以内