机泵智能监测解决方案.docx

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机泵智能监测解决方案

机泵群智能监测分析诊断系统

解决方案

1.引言

随着现代工业的发展，设备资产密集型企业对设备的依赖程度不断提高，且企业中生产设备自动化水平高、生产连续性强，兼有高温、高压、易燃、易爆、易中毒有腐蚀等特点，一旦设备发生故障，就有泄漏、污染环境的风险，甚至会导致火灾、爆炸、人身伤亡等重大安全事故。

往往一台设备、一条管线、一块仪表、甚至一个电子元件发生故障，都会导致停产，造成重大的经济损失，直接影响企业的经济效益。

因此，确保生产设备以最佳状态、长周期安全可靠运行就成了企业管理者的诉求。

经过多年来，国内外工厂管理的经验总结，满足这一诉求的最佳方法就是升级企业设备管理的技术手段。

虽然资产密集型企业一贯重视设备管理工作，并通过应用信息化技术来提升设备管理水平，且对主要设备采用巡检的方式进行管理，为巡检人员配备了巡检仪器，但企业设备管理系统普遍缺少有效设备状态信息的支撑，导致设备检修缺乏科学依据，造成设备维护成本高且效率低下。

因而亟需通过实施智能监测技术对企业重要机泵设备进行全面的状态监控以提升企业设备管理水平。

2.智能监测方案

智能监测是通过无线的监测仪器对企业关键、重要设备的状态进行自动监测、自动采集和自动存储，并通过软件的辅助诊断功能，触发自动报警。

不仅可以使设备管理人员实时、准确地掌握设备状态，同时又可以第一时间发现隐患，做到事前预防、预知检修，保障生产的安全、可靠和稳定运行。

此方案由IMAS智能监测分析软件系统、HD500无线通讯站和HD330无线监测器三部分组成。

框架图如下：

总体结构图

HD330无线监测器：

是针对现场测点分散、布线复杂的设备专门开发的无线监测产品，可实现振动信号和温度信号的同时采集，振动信号包括速度、加速度和位移三种，且数据采集为持续量，后续可做频谱波形分析使用。

数据采集后，监测器是通过无线的方式将数据回传，避免了现场布线的繁琐工作，大大降低了企业对设备进行监测的难度。

HD500无线通讯站：

是无线监测方案的重要组成部分，负责无线监测器HD330与数据库服务器之间的数据传输与通讯；接收无线监测器传来的振动与温度数据，并将数据传输给数据库服务器；同时，也能够从数据库服务器接受指令并下达给无线监测器。

智能监测分析诊断系统（IMAS）：

B/S架构的网络化设备状态监测整体解决方案，实现对设备状态的自动存储、自动分析和自动报警，并对设备故障进行早期诊断与趋势预测，为实现基于设备状态的预知维修提供标准量化的基础数据。

2.1.软件介绍

IMAS智能监测分析诊断系统是以设备状态为主线、以保障设备安全长效运行为目标的B/S架构软件系统。

具体功能模块如下：

2.1.1.设备状态总览

通过状态总览页面，用户可以一目了然的查看所有监测设备的运行状态。

了解哪些设备正常、哪些设备有报警，报警设备是几级报警、哪个测点报警、什么时间发生的报警等信息。

2.1.2.设备诊断分析

设备诊断分析功能中，集成了多种数据分析功能，包括时域波形、频谱分析、趋势分析、瀑布图、多时域波形、多频谱分析、多参数趋势分析、频率趋势分析、自定义趋势分析、倒谱分析、包络解调、长时域波形等。

能够辅助诊断专家从多个维度对故障进行分析。

2.1.3.监测报告

监测报告是专家上传设备状态月报和故障诊断报告的地方，也是用户下载浏览的地方。

2.1.4.设备台帐

通过设备台账可以直观全面的了解监测设备的基础信息和技术参数，如所属车间、所属装置、设备位号、设备名称、转速、电机功率、介质等。

也可以了解叶片、皮带轮、齿轮等部件信息。

授权用户也可以对监测设备台帐进行修改，以保证信息准确。

2.1.5.传感器监测

传感器监测功能可以使仪表保运人员一目了然的查看所有传感器的工作状态。

如果传感器自身出现问题，会在此功能以红色字体显示。

2.2.硬件介绍

2.2.1.HD330（无线监测器）

振动测量

量程

30g

频率范围

10～10kHz

信号类型

加速度、速度、位移、温度

A/D转换

24位

谱线数

800、1600、3200

通讯

通讯方式

Zigbee

无线传输

通讯频率

2.4GHz

传输距离

100米

无遮挡情况

常规指标

尺寸

高度60mm，最大直径：

40mm

安装螺纹

6mm

供电

单节电池

5分钟采集一组数据，工作12个月以上

防护等级

IP65,防尘防水

重量

170克

存储容量

128Kbytes

工作温度

（-35～70）℃

防爆选项

防爆标识

ExiaIICT4

可用于0区、1区、2区

温度测量选项

测量温度

（-55～125）℃

2.2.2.HD500（无线通讯站）

说明

参数

无线通讯方式

Zigbee

无线通讯频率

2.4GHz

有线通讯方式

Ethernetv2.0.IEEE802.3,TCP/IP,10/100baseT

尺寸

200*160*50

供电

220VAC

重量

600g

存储容量

128M

工作温度

（-20～50）℃

防爆等级

ExdIICT6

2.2.3.干扰与防爆

HD330采用Zigbee平台，此平台是广泛应用与工业无线通讯的一种协议，其特点是稳定性好、功耗低，最大功率是100mw。

HD500采用两种方式进行无线通讯，一种是与HD330进行通讯的Zigbee平台，另一种是收发站之间无线通讯方式的433M或900M射频无线连接，其最大功率是500mw。

都是免牌照频段。

这两种无线方式都是功耗较低的无线通讯，比普通对讲机的功率要小10倍，所以振动无线监测系统不会干扰其他系统的正常运行。

另外，这两种无线方式都有跳频选项，当和现场无线频段冲突时，可以调整频段来避开干扰。

HD330和HD500均已通过防爆认证，可用于1区、2区。

3.方案优势

3.1.无线

采用无线传输技术，避免了设备打孔、设备上方敷设钢管、设备周边布线等繁琐工序，不仅施工简单、成本低，而且泵体周边没有任何线缆，加之传感器本身体积小巧、安装拆卸方便，对日后的检修维护不会造成影响。

3.2.二合一传感器

内置加速度、温度二合一传感器，可同时采集速度、加速度、位移与壳体温度四项数据（旋转设备最核心的预判指标）。

振动数据均采集波形数据，后续能够进行时域、频谱等精密分析。

3.3.智能

1.虽然振动数据是周期性采集、周期性回传，但发现报警数据后，传感器会根据报警等级立即启动数据回传程序，并且在数据回传之前，还会采集一组长波形数据，作为后续诊断分析的关键依据。

2.IMAS系统中内置了将近十万条的轴承信息库和数据模型、特征频谱，能够智能判断常见隐患和故障。

3.4.诊断工具丰富

具有在线监测、远程浏览、数据分析等功能，数据分析包括时域波形、频谱分析、趋势分析、瀑布图、多时域波形、多频谱分析、多参数趋势分析、频率趋势分析、自定义趋势分析、倒谱分析、包络解调、长时域波形等。

3.5.硬件自检

当传感器或通讯站工作不正常，会立即在IMAS软件系统中显示提醒，帮助仪器运维人员第一时间处理问题。

3.6.通知中心

设备发生报警，在第一时间通知相关人员采取措施，是监测系统的关键环节。

IMAS系统内置了通知中心，包含如下方式：

1.软件系统内报警。

主要是针对低级别报警，提醒相关人员加强巡查。

2.短信报警。

主要是针对高级别报警，一旦报警，短信会立即发送到事先设定好的手机上，保障相关人员能够在第一时间进行响应、处理。

3.声光报警。

也是针对高级别报警，主要针对中控室的24小时值守人员。

3.7.远程诊断

借助于IMAS系统的B/S架构优势，任何专家都可以在任何可以联网的地方为故障设备做出诊断。

而且海顿公司在全球拥有数十名的旋转设备故障诊断专家，能够在24小时内迅速为客户提供服务。

3.8.联网自动升级

无论是IMAS软件系统，还是传感器、通讯站中的嵌入式系统，在联网的情况下都可以链接到我公司的UpgradeCenter进行自动升级。

4.安装与测点配置

4.1.传感器安装

采用磁座粘接的安装方式。

以进口、高强度粘接力的金属胶水，将带有强磁的磁座粘接到经过简单打磨处理的轴承座表面，这样无需钻孔、更不会破坏设备，且磁性与粘接力双重效用，磁座在设备上非常牢固可靠。

磁座粘接好以后，将传感器旋转安装到磁座上，即可完成安装工作。

且以此种方式安装的传感器，即使设备日后发生检维修作业，也可方便的通过扳手旋转将传感器拆卸下来，对检维修不会造成任何影响。

5.实施、培训与服务

5.1.实施流程

5.1.1.安装调研

合同签订后，我方专业工程师在实际安装开始之前30天内到达客户现场开展安装调研工作，以确定传感器、通讯站的安装位置、服务器的安放位置，并确定电缆、光缆、网线的接入点与走线路径。

此过程客户需安排现场设备工程师、电气工程师、仪表工程师、信息技术工程师协助完成。

5.1.2.施工方案

安装调研工作完成后，我方会提交一份施工方案。

此施工方案需要客户相关人员审核。

5.1.3.安装调试

施工方案审核通过后，我方的实施人员将进厂施工安装。

所有的安装工作结束后，工程师将进行现场的调试。

5.1.4.组织培训

现场调试通过后，我方将申请组织培训，客户需配合乙方安排培训，并协助我方完成培训工作。

5.1.5.试运行验收

培训结束后，将试运行2个工作日，如系统运行稳定，我方将申请项目验收。

5.2.培训

我方提供以下技术培训：

系统使用培训、仪器运维培训。

5.3.技术服务

Ø根据设备运行状况，针对每台设备设置报警值；

Ø系统故障可在当日由技术人员提供远程支持，如解决不了，48小时内安排人员到现场解决；

Ø定期对客户的设备状态数据进行分析并给出专业意见；

Ø自项目验收之日起半年内，乙方免费提供技术服务。

5.4.售后服务

Ø乙方所提供的HD500、HD330，保修期为一年，过保后终身有偿维护。

Ø保修期起始日：

产品安装调试验收合格之日为保修期的起始日；

Ø在保修期内，如仪器壹星期内不能修复，修理期间乙方免费提供同等级的仪器供用户使用；

Ø因甲方和用户人为原因、不当使用或者碰摔而导致的产品问题，不在免费保修范围；

6.供货清单

品名

型号

数量

单位

无线监测器

HD330

83

支

无线通讯站

HD500

7

台

智能监测分析系统

IMAS

1

套

系统服务器

IBM3650

1

台

操作系统

WindowsServer2008

1

套

短信服务

1

年