设备监测

设备监测（精选12篇）

设备监测 篇1

设备是油田生产发展的重要物质基础。虽然油田的各种设备差异性很大, 但是对设备工作的安全性和可靠性的高要求, 促使油田必须建立完善的设备监测网络, 把设备监测工作贯穿于耗能设备一生管理的各个环节。

一、发挥耗能设备监测作用, 确保设备安全经济运行

1. 以耗能设备的经济化运行为目标, 实施状态监测工作

耗能设备 (指油田生产所需的耗能大、主要生产及生产辅助设备, 如抽油机、注水泵、输油泵、注聚泵、注汽锅炉、加热炉、通井机及运输车辆等。) 监测技术是实现设备科学管理的重要手段, 胜利油田监测部门把耗能设备故障诊断技术中最有效和最直接的现代油液分析技术作为状态检测的切入点, 到2007年已有286台重点耗能设备纳入监测范围。

对这些设备传统的维修方式是事后修理与定期维修, 其缺点一是计划外维修比例高, 二是计划维修可能造成维修过剩。如果不能监控此类精、大、稀、关耗能设备的运行状态, 造成非计划停机, 不但增加耗能设备维修成本, 而且会造成巨大的经济损失。

2007年胜利油田孤东采油厂对在用重点耗能设备进行抽样检测897台次, 获取数据1.6万多个, 为设备管理提供了大量的运行状态信息和针对性的维护建议, 很多耗能设备根据监测结果延长了换油周期或推迟了检修时间。

2. 以监测数据为依据, 提高耗能设备管理技术含量

从1999年起, 胜利油田在设备年审工作中引入设备监测技术, 通过采用现场油液分析及振动、温度、噪声监测等方法, 把检查的重点从外观检查和局部解体检查转移到设备的内在技术性能评价上来, 使设备的监督检查从单凭眼看、手摸、耳听等感官定性检查向主要依靠科学仪器, 用监测数据来评价。此项活动还推动了二级单位的设备监测工作, 现在多数单位成立了专职的设备监测机构, 根据各自特点, 配备了相应的监测仪器。

耗能设备监测力量的加强, 使故障率逐步下降, 确保了耗能设备的完好率, 提高了耗能设备的系统运行效率。以胜利油田孤东采油厂为例, 烧电机、转子轴承损坏等故障由2000年的15次/年降低到目前的2次/年;转子找平衡的次数由55次/年下降到2007年的10次/年, 节约了大量的维修成本, 提高了耗能设备的运行效率。

3. 以保障安全生产为基础, 推广实施油田生产安全检测与评估体系

胜利油田各联合站油气生产设备和油井生产设备是采油生产的关键设备, 由于长期在恶劣环境中作业, 以及生产设备工作的连续性特点, 抽油机运行过程中发生轴承断裂翻车、注水设备和输油机组轴瓦烧毁等故障时有发生, 给油田生产带来严重的安全隐患。

2002年末, 油田检测在用抽油机528台, 存在严重问题的有21台。如某型抽油机经现场检测噪声大, 平衡度仅为43%, 轴承磨损程度严重, 不仅存在着抽油机轴承断裂翻车的故障隐患, 还存在着油井低效率运行现象。根据油井现场测试结果, 有关管理部门对其中11台抽油机进行了大修, 10台抽油机进行了节能技术改造。

鉴于这种情况, 胜利油田各采油厂每年把油田生产设备检测作为一项重要工作内容, 每年都要对在用主要生产设备的运行状况进行跟踪检测。设备管理部门依据检测结果对存在缺陷的主要生产耗能设备制定相应的维修计划, 对达到设备使用期限的生产耗能设备进行技术改造和更新, 对仍能继续安全使用的生产耗能设备进行保养和预知维修, 有效避免了各类生产耗能设备安全事故的发生, 保证了油田的安全生产。

4. 开展专项耗能设备监测, 为领导决策提供依据

耗能设备监测的作用不仅能对单台设备的运行情况作出判断, 而且可以对同一类设备作出综合分析, 为领导决策提供依据。

油田的抽油机、电机控制柜及相关的节能降耗产品, 生产厂家众多, 质量参差不齐, 缺乏统一、科学的评价依据。以胜利油田孤东采油厂为例, 2005年该采油厂委托技术质量监督站设备监测部门对其油气集输大队二号联合站节能工程示范区内的部分抽油机进行抽检, 共测试抽油机332台, 测试输油泵机组六台次, 注水泵机组八台次, 加热炉12台次。从检测情况看, 节能工程示范区收到良好示范效果, 各系统效率均得到普遍提高, 其中机采系统效率提高明显, 达到31.88%。示范区内对双驴头节能抽油机、高效加热炉、高效输油机组和注水机组等进行技术改造取得成功。但也发现一些代表性的问题, 主要有部分抽油机变速箱磨损严重、永磁同步电机存在不同程度的退磁现象等, 为管理部门对抽油机的专业化管理及下一步新机的购置提供了科学依据。

二、耗能设备监测工作中存在的问题及建议

1. 兼顾当前、放眼长远, 深化耗能设备在线监测工作

从耗能设备监测工作中见到效益, 一般要经过投入阶段、效果不明显阶段和效益逐渐显现三个阶段。随着安全意识的增强和上级严格要求, 设备的所有者和使用者, 对有关安全方面的监测比较容易接受, 而对于耗能设备状态监测和故障诊断, 还不能全面正确认识。受经营成本的制约, 某些单位的监测工作不能大面积推广, 存在着以单机监测代替多台同类型设备监测的情况, 部分重点耗能设备未纳入监测范围, 造成了这些耗能设备的监测失控。

目前监测费是从维修费中列支, 支取比例没有标准, 监测费用不能有效保证, 更不具备针对性, 无法明确计算投入产出比, 在一定程度上制约了耗能设备监测工作的发展。通过对宝钢等单位的实地考察发现, 他们是根据需要, 单列出每台重点设备的专项检测费用, 专款专用, 在监测技术的保障下, 非计划停工损失和维修费用得到了有效控制, 这种做法值得油田借鉴。

2. 以设备监测技术推动耗能设备资源化管理

在装备管理观念从保障有余型向效益需求型的转变中, 油田开发部门加大了对耗能设备的报废更新力度。修井作业机、水泥车、抽油机、注水设备、注聚设备、轻烃加工设备以用油气生产处理输送设备等耗能设备资产价值高、数量多、自身状况千差万别, 单纯使用新度系数、原值、使用年限、折旧等静态的账面数据计算出来的设备价值, 不能真正体现耗能设备的技术水平, 在做出留用或报废决策时, 会造成资产浪费或给安全生产带来严重的隐患。如果用监测技术作为耗能设备资源化管理的技术支撑, 可以最大程度地降低静态指标为计算依据带来的评估误差。

在新设备投用和设备大修后, 如果用设备监测的方式对设备经济运行情况进行测评, 以测评后的质量符合程度来进行结算, 不但可以最大程度保护使用方的利益, 而且能够挑选出诚信度高的供应商和制造商, 增加耗能设备购置人员和维修人员的责任感和约束力。

3. 加强耗能设备监测技术队伍的建设, 推动监测技术进步

长期以来, 耗能设备监测工作人员都以例行监测和为生产服务为主, 没有将耗能设备监测工作的内部有偿服务提到议事日程上来, 表现出耗能设备监测工作者开拓市场和经营的意识较为淡薄。要解决这个问题, 还应加大职工的经营管理知识培训, 提高耗能设备监测工作人员的综合素质和经营意识。同时加大耗能设备监测人员队伍建设, 增加监测力度和频次, 提高测试数据的的可靠性和及时性, 配备优良的监测设备, 以推动监测技术进步。

4. 制定合理科学的监测工作计划, 加大对耗能设备监测效益的反馈工作

随着油田改革的深入发展, 对于新区建设要将耗能设备监测工作贯穿于始终, 改造老油区耗能大的基础设施, 重在监测准确。强化必要的计量检测手段来核查监测效益的情况, 做好生产耗能设备技术改造项目的日常运行管理, 发挥技术改造项目的最大效能, 这样才能实现投资准确, 使耗能设备监测效益真正落到实处。

设备监测 篇2

北京方大天云科技有限公司

2016.10.10

水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作。通过水土保持监测，摸清水土流失类型、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。

一、水土保持监测设备分析系统内容

测量要素包括风速风向，空气温湿度，气压传感器，土壤温湿度，雨量传感器，日照时速，太阳总辐射等。测量数据的业务处理方式完全符合中国气象局气象业务观测的要求。该站型支持多种通讯方式和供电方式，用户可通过选配不同型号的传感器，快速实现数据采集处理方式和观测要素的变更和扩展。同时，根据用户安装环境的不同，可选择多种相关机械部件及安装方式。极大地方便了用户使用和站点维护工作。

二、水土保持监测设备分析系统指标

工作环境：-50 — +50℃、0 — 100%RH 可靠性：平均无故障时间＞6000小时

防护等级：IP65，防雷击、防电磁干扰、防盐雾腐蚀 采集功能：采样存储可远程 数据存储：1.7M FLASH数据存储器，存储卡可扩充至256M 通数据输出：水文规范/用户定制 走时精度：实时时钟，准确度优于20秒

三、水土保持监测设备分析功能特点

多要素灵活组配 模块化装配结构,易安装

全自动，免维护，适合各种恶劣环境 可远程程序升级与参数设置 微功耗，支持交流/太阳能供电方式 支持多种加密方式，最密间隔为1分钟 采用了防雷、噪声抑制等多种抗干扰措施

四、水土保持监测设备分析典型应用

草原生态研究 土壤土质研究系统 森林生态保护及恢复研究 生态产业监测系统

五、水土保持监测设备分析系统组成

传感器：风速风向，空气温湿度，气压传感器，土壤温湿度，雨量传感器，日照时速，太阳总辐射等 FANDA-CJ80综合数据采集器 GPRS/CDMA无线数据通讯服务器

设备监测与诊断技术的应用 篇3

关键词：企业设备；状态分析；监测与诊断；技术应用

中图分类号：TM764

文献标识码：A

文章编号：1000-8136(2009)20-0022-02

在企业固定资产组成中，70％属于设备资产，特别是现代工业生产的快速发展，导致设备大型化、连续化、自动化等特点的形成，客观上要求企业将设备管理放在相当重要的位置。在设备的寿命周期管理中，如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故障的发生，并实施相应的维修是十分重要的。随着国内外一系列现代维修优化和管理技术的应用，设备监测和诊断技术得到逐步的完善和应用。安泰集团发电厂于2005年参照状态维修模式在全厂建立起一套相应的设备故障监测诊断体系，取得较好效果。现将具体开展情况介绍如下：

1设备监测和诊断技术介绍

(1)设备故障诊断技术包括简易诊断和精密诊断两部分。前者相当于状态监测，主要对设备的运行状况进行连续、规范的工作状态的检查和测量，回答设备的运行状态是否正常。精密诊断则要求定量掌握设备的状态，了解故障的部位和原因，预测故障对设备未来的影响。

(2)现场常用的诊断方法以振动法和油磨屑分析技术的应用为主。由于一个设备故障，往往包含在几个状态信息之中，如何利用各种诊断方法对故障进行综合分析和诊断，提高设备故障的诊断率是诊断技术的关键。

(3)简易诊断技术是使用简单的方法对设备技术状态快速作出概括性评价的技术，相当于人的初步体验。通常由点检技术及监视技术组成。作为简易诊断，应该达到的目的包括：①依据劣化趋势管理，早期发现异常；②依据趋势数据外推，预测故障发生时间；③依据自动切断等有效方法，保护设备安全；④依据检测分析，选定需作精密诊断的对象。

(4)精密诊断技术是使用精密的仪器和方法，对简易诊断难以确诊的设备做出详细评价的技术。通常包括较为复杂的信号分析及特征提取技术。需要具有一定经验的工程技术人员和专家，使用一些专用的或对复杂的诊断分析仪器进行。其所用的典型仪器设备一般包括测量参数传感器、信号调理器、信号记录仪、信号分析与处理设备等部分。

2设备监测技术对现场仪表和检测装置的基本要求

(1)仪表是设备运行的眼睛。企业对全厂设备的常规仪表诸如温度、压力、电流等全部配置到位，并确保仪表的配置率、投运率、完好率均在99％以上。

(2)重要设备的关键部位逐步完善在线监测装置，如汽轮机轴瓦振动，发电机定子电流、变压器油温等部位的监测。

(3)全厂运行班组配置红外线测温仪、振动计、万用表、手提式煤气报警器等简易监测设备，提高设备巡检的质量。

(4)明确职责，全厂仪表、监测装置的定期校验维护工作由热仪车间负责，设备故障监测体系的建立则由设备科负责。

(5)根据设计资料、设备使用书、作业规程等资料，明确规定各参数的运行标准和允许范围。现场仪表应有明显的上、下限指示红线标识，关键仪表还应设有相应的高、低限报警或动作保护装置。

3将岗位日常巡检向点检模式改进，提高巡检质量

(1)在现有岗位人员日常巡检的基础上，借鉴点检模式，延伸为“操作人员日常点检，专门人员专业点检和工程技术人员精密点检”的三级点检制度。

(2)根据设备发生故障后对生产系统的影响程度，将全厂设备划分3类，即：重点设备、主要设备和一般没备。对于不同分类的设备，由三级点检人员按不同的频次和标准进行巡检，作到重点突出。

(3)按照设备巡检五定的原则，即：定人、定点、定时、定路线、定标准。对全厂设备按类别制定相应的巡检制度，作为点检员对设备进行预防性检查的依据，也是编制各种点检计划的依据。

(4)巡检人员执行点检任务后必须按统一的表格形成书面记录，对发现的缺陷按设备缺陷处理程序执行，原则上要形成闭环管理，具体要求如下：①运行值班人员对巡检中反现的设备缺陷均应及时，如实地在点检记录中体现。如属重大缺陷，应在现场采取隔离、切断等措施或及时汇报有关人员现场应急，避免事故进一步扩大，如属一般缺陷，可汇报班组车间，填写设备缺陷单处理；②设备缺陷单上要准确填写待处理设备名称和缺陷部位，便于维修人员现场处理。对“处理时间”一栏的填写，要求各车间根据缺陷性质和对生产的影响程度客观填写“适时”、“紧急”、“马上”、“一般”等不同要求；③设备缺陷单填好后送交值班长处签字，值班长应在设备缺陷单上及时记录该缺陷内容；④设备缺陷单送交维修部门，由各维修负责人根据缺陷单的要求安排人员处理。对重要缺陷的处理要填写工作票；⑤设备消缺后，维修人员应通知运行负责人现场验收。运行负责人试运合格或认为符合验收条件，即在设备缺陷单上签字，该设备可转入试运期或备用。如不符合验收条件时，可要求维修部门重新处理；⑥根据设备缺陷，各车间负责人确定具体的试运时间。试用合格后，签字验收。如设备试用期间因检修质量发生问题，应在“验收”栏内标明问题的原因，要求维修部门重新处理；⑦设备缺陷试运行合格后，值长和所属车间在点检记录表的相应备注栏内注明缺陷的处理日期。却因客观因素不能处理的，在备注栏内也要说明，并及时转入机、炉设备停运检修项目清单中。

(5)设备科每周定期组织召开点检工作会议，认真分析统计各专业的缺陷完成率，缺陷重复率等指标，严格实施点检奖惩制度，确保点检制度不流于形式。

4严格执行设备状态技术分析制度

(1)各部门根据专业设备特点，有针对性地制定设备定期试验切换制度，并确保有效执行。制度中应明确活动试验的项目名称、试验方法、试验标准、周期、试验结果等内容。

(2)各专业加强本部门关键性设备参数的过程监督管理工作，通过运行控制管理工作的加强，及时发现生产设备参数所暴露的异常工况和不良现象，确保机组在经济工况下稳定运行。

(3)根据电力行业技术监督导则的有关规定，各部门建立相应的技术监督月报制度，通过对监控参数与厂家规定值和设计值的比较，从机组经济性的角度判别设备的性能趋势。

(4)应用可靠性分析理论，从历次检修中总结设备部件的正常磨损、老化规律，完善设备易损配件清单和大型关键设备的定期更换周期资料，为设备的检修和生产工艺的改进提供依据。

(5)生技部门加强岗位运行报表，机组启、停操作票等记录的统计分析工作，对机组运行中存在的异常情况及时汇总分析。

(6)作好关键设备典型性试验项目的定期试验工作。如电气设备绝缘电阻的测量分析，热力设备的静态诊断分析等，从中总结设备运行工况的变化规律。

(7)设备点检和状态分析中发现的不符合标准的信息资料，统一汇总至设备科整理分析。属于一般性设备缺陷，按厂部制定的相关标准执行。若发现异常，则须进一步进行诊断性试验。

5设备故障诊断遵循的一般原则

5.1“纵比”和“横比”原则

所谓“横比”，就是某台设备的异常参数和同类型的设备工况相比较，若该状态量偏离了同类型设备的分布特征，且偏向劣化方向，应视为存在或可能存在异常；所谓“纵比”，就是某台设备的异常参数同该设备相同工况下的历史数据相比较，若明显偏离历史数据，应视为异常。

5.2家族缺陷原则

所谓家族缺陷，是指两台或两台以上同厂同型号同批次设备出现的相同或类似缺陷。家族缺陷是设备故障诊断的重要原则，一旦确认家族缺陷，同一家族的设备，不论其当前是否有缺陷征兆，均应视为有缺陷设备，必须进行消缺处理或重新进行状态确认。

5.3不良工况原则

不良工况是设备在运行中经历的，可能对设备造成不良影响的各种非期望工况。一旦设备经历不良工况，必须加强监控力度。对可退出运行，或者超越设备设计能力的情形，应尽快退出运行。

5.4存在缺陷时的对策

当诊断性试验不能排除设备存在缺陷时，须安排检修，包括计划性的和临时性的。当设备无法检修或检修成本过高时，可考虑设备报废处理。

6结束语

电解、电镀设备节能监测 篇4

本标准规定了电解、电镀设备的节能监测项目、监测方法和考核指标。

本标准适用于电解、电镀设备。

2 电解、电镀设备节能监测项目

2.1 检查项目

2.1.1 电解、电镀生产设备应配置直流电压表、直流电流表和交流电能计量仪表。

2.1.2 计量仪器配备齐全、合理, 并在检定周期内。

2.1.3 直流系统的连接点要保持接触良好。

2.2 测试项目

2.2.1 电解、电镀设备的电流效率。

2.2.2 电解、电镀平均槽电压。

3 电解、电镀设备节能监测方法

3.1 监测条件与时间

3.1.1 连续性生产的电镀设备监测2h, 非连续性生产的电镀设备监测一个或多个周期。

3.1.2 电解设备连续监测24h。

3.2 监测仪器

监测所用仪器应能满足监测测试项目的要求, 仪器完好, 其测量范围和分辨力应与被测量项目相适应, 其准确度不低于表1要求, 并在检定周期内。

3.3 电镀设备测试

3.3.1 电镀质量

用衡器称量电镀前后工件质量, 并计算出工件电镀前后质量之差。

3.3.2 电镀电流

在整流装置的输出端, 用直流电流表测试电镀设备的电流, 每15min记录一次, 取算术平均值。

3.3.3 电镀设备电流效率

3.3.3. 1 电流效率按式 (1) 计算:

式中 η1——电镀设备电流效率, %

m1——镀件镀前质量, g

m2——镀件镀后质量, g

I——电流, A

t——测试时间, h

C1——析出金属的电化当量, g/ (A·h)

3.3.3. 2 电化当量按式 (2) 计算:

式中 m3——物质的摩尔质量, g

n——物质的化合价

F——法拉第常数, 26.8A·h

3.4 电解设备测试

3.4.1 电解产品质量的测试

电解产品的质量由密度乘以流量计算, 每班测试一次。

3.4.2 理论电解产品质量

理论电解产品质量按式 (3) 计算:

式中 q1——理论电解产品的质量, g

C2——电化当量1.186g/ (A·h)

I——电流, A

t——测试时间, h

3.4.3 电解电流

在整流装置的输出端, 用直流电流表测试所测电解设备的电流, 每15min记录一次, 取算术平均值作为监测结果。

3.4.4 电解设备电流效率

电流效率按式 (4) 计算:

式中η1——电解设备的电流效率, %

q2——电解产品的理论产量, g

Q——电解产品的实际产量, g

4 考核指标

4.1 电镀设备电流效率考核指标

电镀设备电流效率考核指标见表2

4.2 电镀设备平均槽电压考核指标

电镀设备平均槽电压考核指标见表3。

4.3 电解设备电流效率考核指标

电解设备电流效率考核指标见表4。

4.4 电解设备平均槽电压考核指标

电解设备平均槽电压考核指标见表5。

5 监测结果评价

5.1 监测单位应依据监测结果, 按本标准规定的检查项目要求和测试项目考核指标, 对被监测的电解、电镀设备做出监测合格与不合格的评价, 并出具正式监测报告, 监测结果格式见附录A。

5.2 电解、电镀设备的全部监测项目合格, 方可视为节能监测合格。

设备监测 篇5

一爆破测振仪选型——L20型智能爆破测振仪

1，品牌知名：较强的技术实力且有较高市场占有率的成熟产品； 2，资质过硬：测振仪生产厂家具有国家计量认证

3，简单实用：专门针对爆破振动测试设计，操作简便、实用； 4，可拓展性：能适应行业发展需要，功能可扩展，五年不过时； 5，售后保障：两年免费保修、终身免费升级、免费技术咨询服务。

二、全站仪的选型原则

1，世界知名企业：南方测绘1989年成立于广州.美国，日本，中国都有工厂，产品线长，产品品牌，型号，功能齐全；

2，资质过硬：全站仪厂家具有国家计量器具制造生产许可证（CMC）计量器具型式批准证书（CPA）,国家高新技术产业，通过国际ISO9001认证体系等

3，技术参数：测距精度

2+2PPM 测角精度 2秒 测程 1800米---3200米 4，售后服务：质保两年，全国联保（全国有60余家分公司办事处），终身免费升级，免费技术服务等

三、团购价格

M2O型智能爆破测振仪+RTS632DL

全站仪=19800

元/套

容性设备绝缘在线监测技术研究 篇6

【关键词】容性设备;绝缘在线监测

容性设备是电力系统的重要组成部分，主要包括电容器，电容式绝缘套管，电流互感器，电容式电压互感器，耦合电容器等。容性设备是由多个电容元件相串联而成的电气设备，其在长期的运行中会由于化学腐蚀、表面污秽、机械应力、系统过电压等因素而降低绝缘性能，会导致这些容性设备内部出现各种缺陷，内部缺陷的逐渐扩大，最终可能会造成绝缘击穿，进而影响电力系统的正常、稳定运行，甚至带来经济损失和安全事故，因此，必须通过绝缘在线监测技术及时掌握容性设备的绝缘状况，以便采取相应措施加以维护，这不仅对容性设备状态检修具有参考作用，对电力系统的安全运行也具有重要的意义。

1.容性设备绝缘在线监测技术研究现状

容性设备的绝缘由电介质构成，在电压作用下会产生介质损耗tanδ，当损耗达到一定程度后，就会出现电击穿。介损tanδ仅与绝缘材料的介电特性有关，与尺寸和形状无关，且实践经验表明，测量介损可以灵敏地发现容性设备的整体受潮、绝缘劣化和集中性的局部缺陷，因此准确地测量出设备的介损因数tanδ可有效的判断容性设备的绝缘状况。另外，容性设备泄漏电流I、介质电容量C两个参数也能如实的反映设备的绝缘状况，通过测量以上三个特征量基本可全面掌握容性设备的绝缘状况。

近年来，随着诸多新技术的不断应用，容性设备绝缘在线监测技术方面的研究正在走向深入。在信号采集方面，高精度传感器技术在绝缘在线监测系统的应用影响监测值的准确性，甚至决定了整个系统的有效性。在信号处理方面，由于介损tanδ是非常重要的介电特征参数，迅速、准确地进行数字化测量介损可为准确的故障诊断奠定基础。这两种技术是目前容性设备绝缘在线监测技术应用的关键，因此本文将总结这两种技术的研究现状，以便对其做出改进。

1.1 小电流信号采集技术

容性设备的末屏接地电流信号蕴含着绝缘状态的基本信息，而末屏接地电流通常只有毫安级，因此准确地提取微电流信号对实现绝缘在线监测至关重要。当前，国内主要采用穿心式结构的微电流传感器提取容性设备的末屏接地电流，此种电流传感器不必改变一次设备的接线方式，也能避免设备过电压带来的直接冲击，但易受电磁干扰，需要在实践过程中加以注意。

1.2 介损数字化测量技术

正常情况下容性设备的介损是一个微小值，对测量方法要求很高。目前提出的介损值测量方法主要有硬件和软件两种方式。硬件方式主要通过过零比较法，即根据电压、电流过零点的时间差或两个归一化后的信号在过零点附近的幅值差得到的相角差，进一步获得介损因数。过零比较法易受谐波、噪声、直流分量、零漂等因数的影响，因

此对过零点的准确测量提出了很高的要求。基于软件的算法调节和抗干扰的方式有着灵活以及准确度高的优点，是测量tanδ的主流方式。目前，在线测量介损的软件处理常用传统谐波分析法，但频谱泄漏和栅栏效应会大大影响介损tanδ计算时相位分析的准确性，在实际应用过程中有必要进行改进。

2.容性设备绝缘在线监测系统

容性设备绝缘在线监测技术在实际应用过程中必须通过绝缘在线监测系统才能实现，因此，线监测系统的构建是主要环节。首先必须解决传统介损数字测量方法存在不足，本文提出改進型谐波分析法，即采用加Hanning窗的全波傅立叶算法对tanδ进行在线监测，在解决了基于改进的谐波分析法介损值测量技术问题后，从以下几个技术方面构建合理、有效的容性设备绝缘在线监测系统。

2.1 绝缘在线监测系统结构

由于绝缘在线监测系统的工作环境比较恶劣，因此系统的硬件应看重器件的灵敏度、准确度和抗干扰能力。笔者提出一种基于DSP的容性设备绝缘在线监测系统。此系统的工作原理是：由三个微电流传感器和三个电压传感器测量容性设备的三相电流及三相电压值，对信号进行放大滤波处理后输出0～3V的电流电压信号，经16位A/D数模转换器采集，转换后的数字信号传输给DSP芯片，并利用基于加Hanning窗插值的全波傅里叶算法计算tanδ。测量结果通过CAN总线连接，传输至信息管理系统，构成分层分布式结构。

2.2 绝缘在线监测系统硬件技术

如上文所述，绝缘在线监测技术应用过程中信号采集技术是非常重要一个部分，这就要求硬件技术要以传感器的科学选择为重点。主要包括电流传感器的选择和电压互感器的选择两个方面。

（1）电流传感器的选择。微电流传感器的角差和比差将影响测量容性设备泄漏电流的幅值和相位，影响介损测量精度。而且，由于介损参数的幅值很小，因此对传感器的性能提出一些更高要求。在电力系统中，为保障系统的良好运行，一般不允许监测类设备改变原设备的接线方式，因此常选用穿心式传感器。穿心式传感器直接套装在被测设备的信号通道上（如接地线），不改变设备原有的接线方式，能起到良好的电气隔离的作用。但在实践过程中，穿心式传感器容易受到强电磁的干扰。因此，穿心式传感器测量时需要进行抗干扰处理。

（2）电压传感器的选择。电压传感器的要求为：良好的线性度和温度稳定性，同时实现电气隔离。应用过程中，电压传感器的原边连接到电压互感器（TV）二次侧，幅值一般为100V，而且电压传感器一般安装在被测设备的机箱内，因此对电压传感器的抗干扰能力及制作工艺要求比电流传感器有所降低。本文选用精密微型电压互感，该电压互感器适用于绝缘在线监测系统，可减小测量误差。另外，为了提高电压传感器对高电压的隔离能力，可以采取在在线监测系统前端装置与PT二次侧电缆线之间安装保险管，也可以在传感器输出电路上安装稳压装置，防止过电压的产生，有效的隔离被测系统与在线监测系统的互相影响。

2.3 绝缘在线监测系统软件技术

要想实现准确测量介损值，并通过绝缘诊断策略准确地评估设备的绝缘状态，除了精密的硬件外，还需要能有效协调并控制硬件装置工作的软件程序。在设计容性设备绝缘在线监测系统的软件程序时，尤其要重视程序本身的高效、简洁及可扩展性，才能使在线监测系统快速、准确地判断设备的绝缘状态。容性设备绝缘在线监测系统的软件设计主要采用模块化设计，模块化设计不但简化了代码量，而且提高了程序的高效及可扩展性。主要可分为系统控制主程序、中断服务子程序、CAN通讯程序、数据分析及诊断子程序以及图形界面等五大模块内容。通过软件的合理设计，使得绝缘在线监测系统的硬件部分能在软件的控制下进行有效的介损在线监测。

3.结语

实验证明，基于改进的谐波分析法介损值测量技术的容性设备绝缘在线监测方案具有较高的测量精确度，能够应用于实践。但在实践过程中，还要注意绝缘故障诊断方面的研究，唯此才能使容性设备绝缘在线监测技术走向成熟。

参考文献

[1]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京：中国电力出版社，1995.

机房设备监测系统设计 篇7

温湿度、气压的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一。在生产、监测中, 温湿度及气压的高低对设备的影响很大。由于温湿度的检测控制不当, 可能使导致无法估计的经济损失。现有温湿度、气压检测仪器大都只具备温湿度检测或者温度、气压检测, 也不具备电流、电压检测功能, 只能满足部分场合的应用。

本项研究对影响设备正常运行的各个因素进行监测。主要监测项目有温度、湿度、气压及各设备的工作电流、电压。当温度、湿度、气压、设备电流、电压波动较大, 将通过短信通知机房负责人, 注意机房环境的变化。研究将采用非接触式的电流、电压检测方式, 在各种设备的输电线进行检测, 获取设备的工作电流。并将相关温度、湿度、气压和设备的工作电流、电压实时显示。运用多种手段对设备的工作环境及状态进行监测, 保证设备的正常运行。

2、系统简介

项目中采用的主控芯片为STM32F103VET6, 是STM32F103系列中的高容量芯片, 具有512K字节的内部FLASH, 64K字节的SRAM, 外设资源有全速USB Device, SDIO, SPI, I2C, I2S, FSMC, 定时器, USART, ADC, DAC, CAN等接口。可以满足本项目的硬件需求[1]。整个系统框图如下:

程序主要采用定时轮询方式对温湿度模块、气压模块、电流、电压检测模块进行数据采集, 进行相应的计算、转换后送LCD显示。如果温度、湿度、气压、设备电流、电压超过设定范围时, 将通过短信通知机房负责人。网络模块则采用中断方式。当有数据访问时, 将产生中断, 并将各模块数据显示在网页上, 供用户查询。

3、温湿度检测

温湿度检测采用数字温湿度传感器AM2301, AM2301数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术, 确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。温度和湿度都是16位精度, 分辨率分别达到0.1℃和0.1%RH。传感器采用单总线结构。通过单数据线与单片机相连 (STM32F103VET6) 。一次通讯时间5ms左右, 当前数据传输为40bit, 高位先出。具体数据格式:40bit数据=湿度高8位+湿度低8位+温度高8位+温度低8位+8bit校验和。分别存到5个8位的寄存器中。对采集到的40bit数据进行转换得到相应的温度和湿度。并送LCD显示。转换流程图如下:

4、气压检测

气压检测采用MS5611-01BA气压传感器。MS5611-01BA气压传感器是由MEAS (瑞士) 推出的一款SPI和I?C总线接口的新一代高分辨率气压传感器, 分辨率可达到10cm。该传感器模块包括一个高线性度的压力传感器和一个超低功耗的24位Σ模数转换器 (工厂校准系数) 。MS5611提供了一个精确的24位数字压力值和温度值以及不同的操作模式, 可以提高转换速度并优化电流消耗。气压精度可以达到±1.5mbar (±1.5百帕) [2]。本项目采用SPI总线方式与单片机相连 (STM32F103VET6) 。每个模块都在两种温度和两种压力下有其单独的出厂校验, 6系数必要补偿为过程变化和温度变化计算和存储到一个内部的128-bit存储器 (PROM) 中, 这些值 (划分成6个系数) 用软件来读取并要通过程序将D1和D2中的值转换成标准气压、温度值。具体流程如右:

5、电流、电压检测模块

采用分流器外接插座对设备的工作电流、电压进行检测。单片机通过AD转换获取设备的工作电流、电压。并通过串口将数据传送给MCU STM32F103。每个模块通过串口并联连接到STM32F103。模块可以设定独立唯一的地址。STM32F103发送读取电流或电压指令时, 只有一个模块应答。具体的读取指令格式为:电流/电压指令+地址+校验和。模块应答格式为:电压/电流编码+电压/电流值+校验和。

6、网络模块

ENC28J60是采用SPI总线方式的独立以太网控制器。它可作为任何配备有SPI控制器的以太网接口。符合IEEE802.3的全部规范, 采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。它还提供一个内部DMA模块, 以实现快速数据吞吐和硬件的IP校验和计算。与主控制器的通信通过两个中断引脚和SPI实现。数据传输速率高达10Mb/s。两个专用的引脚用于连接LED, 进行网络活动状态指示[3]。

在通信协议上采用u IP协议栈, u IP协议栈去掉了完整的TCP/IP中不常用的功能, 简化了通讯流程, 但保留了网络通信必须使用的协议, 设计重点放在了IP/TCP/ICMP/UDP/ARP这些网络层和传输层协议上, 保证了其代码的通用性和结构的稳定性。系统主要通过网页进行访问。

接收缓冲器完成初始化, MAC已正确配置而且接收过滤器已配置为接收以太网数据包后, 模块接收到数据包时产生一个中断, 来决定是否有包在模块中的FIFO中, 再根据读写指针将包取出给u IP协议栈解析。按相应的需求发送数据。数据通过u IP协议栈组包后, 直接通过SPI将数据传输到网卡的FIFO中, 就可以将数据包物理发送。

7、结束语

本系统实现机房设备工作环境实时监控, 通过对设备的工作电流、电压实时监测, 有利于机房负责实时了解设备工作状态。保证主机、路由等设备的正常运行。

摘要：本项研究对机房各种设备正常运行的各个因素进行监测。主要监测项目有温度、湿度、气压及设备的工作电流、电压。当温度、湿度、气压、设备电流、电压波动较大, 超过设定范围时, 将通过短信通知机房负责人。同时机房负责人可以通过网络实时查看机房情况及设备工作状况。同时本系统将机房相关温度、湿度、气压和各种设备工作电流、电压实时显示。运用多种手段对机房及相关设备进行监测, 保证设备的正常运行。

关键词：电压,电流,监测

参考文献

[1]STM32库开发实战指南.[M].北京:机械工业出版社, 2013

[2]MS5611-01BA03 Variometer Module, with stainless steel cap[Z]Measurement Specialties O ct 2012

设备振动监测技术的应用 篇8

新安装的火炬气压缩机及机组的底座是进口的, 而710kW的电机则由国内配套。设备安装完后, 电机单试机发现振动一直超标, 在带压缩机后电机振动仍超标, 最大时达12mm/s, 而压缩机振动正常。

对电机的振动信号进行频谱分析, 得到谱图如图1所示。从图1可看出电机的振动主要频率是工频。对振动再作相位分析, 由于原电机无配置键相测量, 在电机联轴器侧外伸轴上粘贴相位触发信号的反光片, 采集电机振动的相位信号, 发现电机两个对角方向的相位角都相同, 且每个方向从上到下的相位角都相同, 说明电机发生的振动属于扭振。这极可能是安装电机的钢支架刚性不足造成。电机钢支架只是采用四根立柱方钢制作, 其侧面图如图2所示。

对电机振动测试后, 外方安装代表认为, 他们公司制造的电机钢支架是不会出现问题的, 要求电机送回厂做动平衡。电机送回厂做动平衡未发现问题, 电机厂又提高动平衡精度等级。完成上述工作后, 电机再拉回现场安装, 试机振动仍超标, 但压缩机厂的外方代表仍认为振动是由电机动不平衡造成, 再用从国外带来的数据采集器, 在联轴器端加配重, 进行了两天的现场动平衡, 结果仍振。最后对电机钢支架的四面都用钢板加固, 加固后电机的振动最大值为1.9mm/s, 问题解决。

二、滚动轴承外圈松动

2008年2月, 运行中的乙烯裂解装置的锅炉给水泵电机G4110B出现周期性的噪声、振动波动, 波动范围3～7mm/s。

电机正常运行时产生异常噪声, 通常有如下原因: (1) 机械噪声。主要是由电机轴承磨损和缺油造成; (2) 转子轴与轴承松动或轴承外圈松动时, 会使电机在旋转时产生轴向窜动发出噪声; (3) 轴承室不同心、电机径向间隙不均匀等均会产生异常噪声; (4) 罩极式电机的短路环松动或铁芯松动而产生电磁噪声。

为了查找水泵电机噪声源, 对电机前后轴承座进行测试, 测得最大振动位置在电机非联轴器端水平方向, 其值为7.1mm/s, 联轴节端振动值为2.1mm/s, 说明电机故障点应在非联轴器端。对振动信号进行频谱分析得频谱图如图3所示。该电机的转速为2 986r/min, 从图3的频谱看电机振动的主频为三倍频, 除三倍频外, 倍频成分比较丰富。分析认为引起振动的原因应是转动部件有松动。对照电机异常噪声原因应是第二类原因——转子轴与轴承松动或轴承外圈松动。在确定电机产生异常噪声及振动波动原因后, 对电机进行检修。

供电设备在线监测技术研究 篇9

随着电力事业的发展, 电力自动化的相关技术也在不断更新。对发电、输电、供电和用电的可靠性要求越来越高。对设备状态检查, 检修提出了新的要求, 需要将供电设备纳入状态监测范围。如变压器、断路器、开关柜、避雷器等。由于各种设备如变压器、断路器、开关柜、避雷器等都有自己的通信监测方式, 没有形成统一的设备在线监测平台, 给运行管理带来很大不便。

1 供电设备在线监测技术发展阶段及研究现状

国外许多电力公司从20世纪70年代就开始研究并推广变电设备在线监测技术, 主要目的就是减少停电预防性试验的时间和次数, 进一步提高供电可靠性。但由于当时设备简陋、测试手段简单, 因此在线监测系统未能得到大规模的推广[1]。

在线监测系统的发展阶段可分为集中式模拟量传输阶段、就地A/D转换, 现场总线技术阶段、分层分布结构阶段。

我国在线监测系统的发展开始于20世纪80年代, 安徽、广东等省市电力部门研制了电容性设备监测装置, 但效果不理想;20世纪90年代, 重庆大学、武汉高压研究所、湖北省中试所、武汉水利电力大学等单位的研究水平日趋完善, 逐渐得到了电力部门的认可。

目前较成熟的技术有:电容性设备监测、油中六种气体监测、发电机局放监测、主变压器局放监测及相应的诊断技术。

2 供电设备在线监测内容及功能

供电设备在线监测系统是指直接安装在供电设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量、传输和诊断系统, 是实现供电设备状态监测、状态检修的重要手段。

监测内容范围广泛, 包括:主变油色谱、GISSF6气体压力、开关柜温度、避雷器、GIS微水综合监测等。

供电设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测系统、避雷器绝缘在线监测系统、断路器在线监测系统组成, 系统涵盖供电设备绝缘状态参数的监测[2]。在线监测系统的构成见图1。

供电设备在线监测系统应采用分层次在线监测的方式, 将一回出线上的所有供电设备划分为一个单元, 需要实时监测的供电设备按照区域被划分为多个单元, 现场信号采集系统采用统一的硬件进行集成。系统中的硬件主要由现场监测层、供电设备层和监控中心层三个层次组成。

现场监测层负责现场各监测参量的获取和集成。对于每回出线上的电力设备通过一个现场的工控机系统进行硬件集成, 将底层的各种状态信号和智能监测单元集成起来。每个监测单元具有即插即用功能, 自动实现硬件添加、采集控制、数据传输等功能[3]。

供电设备层主要负责对现场监测层采集的数据进行暂存、数据处理, 数据发布、状态分析、自动报警, 并提供数据的远程传输服务功能。

监控中心层通过网络交换机与电力系统内网连接, 将所有采集的供电站内各种电力设备的在线监测数据直接传输到位于电力管理部门的在线监测中心, 由那里进行数据的永久存储、数据分析、以及数据服务。

3 供电设备在线监测技术存在的问题及发展方向

虽然国内外对在线监测进行了大量的研究探索, 取得了长足进展。但是, 在线监测仍面临如下一些需要解决的问题。

抗干扰问题。在线监测信号很微弱, 受通讯、谐波和电压突变等因素以及高电压和各区的电磁场干扰, 测量信号的精度和数据的稳定性会受到影响, 有一些测量信号甚至完全淹没在干扰信号中;现场设备受运行条件影响和环境影响较大;在线监测数据的分析判断及标准化欠缺[4]。

监测装置运行可靠性差, 本身质量问题导致数据失效或传输故障, 起不到监测设备状况的作用;测试精度及其稳定性校验是在线监测系统面临的一个重要技术问题;传感器的特性是在线监测的关键, 研制高精度、高稳定、零相位差的传感器仍是一个非常重要的研究课题。由于缺乏运行经验, 无法确定报警值以及相应的监测标准[5]。

为了适应电力发展和智能供电需要并满足信息发展的技术要求, 供电设备在线监测技术发展方向应满足如下内容;

1) 具备分层分布式系统结构。信号采集单元按照现场高压设备的分布就地安装、就地数字化测量, 并通过现场工业总线、光纤信道或无线模块与站端中心管理单元进行通信。系统易扩充性, 兼容性强。2) 采用全数字式、一体化智能监测单元。信号采集单元采用高速数据处理器内核, 16位多路高速转换器。监测单元自成体系, 独立地进行监测参数就地信号转换、采集、处理。监测参数就地数字化测量。监测装置具有小型化、数字化、智能化、网络化和专业化特点。具有完善、有效的数据诊断分析功能, 故障预警功能。采用软件傅立叶分析法提高介损测量精度, 性能稳定、分辨率高、数据处理实时性强, 特别适合强电磁干扰环境下微小信号的处理。3) 具备标准的数据接口。遵循IEC61850标准与高压设备相关的数据进行统一建模, 并且结合IEC 61850标准接口规范实现系统的互联。4) 采用高精度单匝穿芯式传感器。信号拾取采用一匝穿芯式零磁通互感器, 增加自适应动态电子电路, 线性度好, 输出波形不畸变, 输出信号与被测信号间的比差、角差小, 差值稳定, 不随温度等因素的变化而变化。传感器采用三层屏蔽设计, 抗干扰能力强, 电磁兼容性好。5) 优化的同步信号处理机制。母线电压信号经过电压信号变换单元特殊抗干扰处理传输到每个监测单元, 从而实现电压电流的绝对同步采样, 克服电压电流单元分开采样“假”同步的弊端。6) 具备全面的在线监测系统解决方案。广泛适用于35 k V及以上电压等级的发电厂、变电站、涵盖所有的高压设备, 最大程度地实现信息的集成和资源的共享, 加强数据整合和实时分析功能, 集成电站内的电气量、非电量、稳态、暂态等各类设备状态参数, 并实现统一时标、综合管理, 实现高压设备状态的在线分析, 事件智能化处理决策和电网模型参数校核等功能。7) 具有防雷击处理电路。专家诊断系统对被测设备超标的结果结合外部温湿度状况进行综合分析。从而能准确判断被测设备参数超标的原因 (如设备绝缘劣化、污秽、下雨天气雨水里的电解质导致的泄露电流增加等) 从而为下一轮的停电检修提供正确可靠的依据。

4 结语

依据颁布的相关技术标准和技术方案, 结合多年的工作经验, 提出了一些供电设备状态监测系统的建议, 为供电设备状态监测系统建设提供一些有用的参考。

参考文献

[1]王峰, 阎春雨.变电设备状态监测系统的设计方案[J].电力建设, 2011 (11) :31-35.

[2]郭碧红, 杨晓洪.我国电力设备在线监测技术的开发应用状况分析[J].电网技术, 1999 (8) :65-67.

[3]董明, 李元.输变电设备状态检修系统的开发与应用[J].华东电力, 2009, 37 (7) :1 070-1 074.

[4]国家电网公司.Q/GDW 383—2009智能变电站技术导则[S].北京:中国电力出版社, 2011.

设备监测 篇10

设备修理方式亦称设备维修方式, 它具有设备维修策略的含义。机电设备常见的维修方式有:事后维修、预防维修、改善维修、无维修设计。目前, 我国大多数企业普遍采用的是计划维制。国内外工业企业对生产用设备, 较普遍采用的维修方式有预防维修和事后维修, 预防维修方式又分为状态监测维修和定期维修。选择设备维修方式的一般原则是:a.通过维修, 消除设备修前存在的缺陷, 恢复设备规定的功能和精度, 提高设备的可靠性, 并充分利用零、部件的有效寿命;b.力求维修费用与设备停修对生产的经济损失两者之和为最小。现代工业企业的生产方式分为单件小批量生产、自动化或半自动化流水线大批量生产、流程生产等。对不同生产方式的企业, 主要生产设备的停修对企业 (车间) 整体生产的影响差异较大。例如生产线上某一主要生产设备停修会使生产线全部停产, 这是选择设备维修方式应考虑的主要因素。企业对设备可以采用不同维修方式。1.1预防维修方式。为了防止设备的功能、精度降低到规定的临界值或降低故障率, 按事先制定的计划和技术要求所进行的修理活动, 称为设备的预防维修。国内外普遍采用的预防维修方式是状态监测维修和定期维修。近年来国外提出了以可靠性为中心的维修 (RCM) 和质量维修 (QM) 也是预防维修方式。1.1.1状态监测维修。这是以设备实际技术状态为基础的预防维修方式。一般采用设备日常点检和定期检查来查明设备技术状态。针对设备的劣化部位及程度, 在故障发生前, 适时地进行预防维修, 排除故障隐患, 恢复设备的功能和精度。状态维修方式要求对设备进行相关参数测量, 及时反映设备故障产生前的实际状态。测量的参数可以在足够的提前期间发出警报, 以便采取适当的维修措施。这种预防维修方式的维修作业一般没有固定的间隔期, 维修技术人员根据监测数据的变化趋势作出判断, 再确定设备的维修计划。这样, 对设备故障规律的认识和故障诊断技术的掌握、应用就显得十分重要了。实行这种维修方式时, 如采用精密监测诊断技术判断设备技术状态, 亦称预知维修。状态监测维修方式的主要优点是:既能使设备经常保持良好状态, 又能充分利用零件的使用寿命。对于有生产间隙时间 (指两班制生产的第三班和法定节假日:国外称为“维修窗口”) 和企业生产过程中可以安排维修的设备, 均可采用这种维修方式。设备状态精密监测诊断技术宜用于重大关键设备、生产线上的重点设备、不宜解体检查的设备 (如高精度机床) 、故障发生后会引起公害的设备等。而利用日常点检、定期检查和简易诊断技术来获取设备状态信息的方法则应用广泛。1.1.2定期维修。这是一种以设备运行时间为基础的预防维修方式, 具有对设备进行周期性维修的特点。根据设备的磨损规律, 事先确定维修类别、维修间隔期、维修内容及技术要求。维修计划按设备的计划开动时数可作较长时间的安排。例如, 前苏联金属切削机床实验研究所1976年公布的统一计划预修制第六版中规定小型金属切削机床的维修周期结构, 以开动台时计, 大修周期为34300h, 两次计划维修的间隔期约为5700h。中国从20世纪50年代中期引进前苏联设备统一计划预修制, 在主要工业企业中逐步推广应用。中国一些企业实行的“设备三级保养、大修制”也是一种定期维修分式。定期维修方式适用于已充分掌握设备磨损规律和在生产过程中平时难以停机维修的流程生产设备、自动化生产线中的主要生产设备及连续运行的动能生产设备。由上述可见, 企业对设备实行定期维修方式时, 除了吸取其他企业的经验外, 应重视探索本企业具体设备的磨损规律。据此制定出适合本企业设备实际情况的维修周期结构, 并在实践中修改完善。1.2事后维修方式。设备发生故障或性能、精度降低到合格水平以下, 因不再能使用所进行的非计划性维修称为事后维修, 也就是通常所称的故障维修。生产设备发生故障后, 往往给生产造成较大损失, 也给维修工作造成困难和被动。但对有些故障停机后再维修而不会给生产造成损失的设备, 采用事后维修方式可能更经济。例如对结构简单、利用率低、维修技术不复杂和能及时获得维修用配件, 且发生故障后不会影响生产任务的设备, 就可以来用事后维修方式。

2 合理选择设备维修方式。

设备维修方式的选择, 应根据不同的工作要求和设备类型, 不同的行业, 不同的企业规模, 不同的设备寿命周期, 不同的故障特征和原因, 而采用不同的维修方式现分述如下。2.1依据故障频率、停机时问及对生产的影响程度选择维修方式:依据三种因素选择设备维修方式:故障停机时间短, 故障率低, 对生产影响不严重, 可以选用事后维修 (BM) 的方式故障停机时间中等, 故障率中等, 对生产线设备有影响, 可以选用定期维修 (TBM) 的方式故障停机时间长, 故障率低, 对生产线设备有影, 可以选用状态维修 (CBM) 的方式故障停机时间长, 故障率高, 对生产关键设备有影响, 可以选用无维修 (DOM) 即技术改造。2.2依据故障曲线选择维修模式。何谓设备故障?简单地说是一台装置 (或其零部件) 丧失了它应达到的功能。随着时间的变化, 任何设备从投入使用到退役, 其故障发生的变化过程大致分三个阶段:早期故障期、偶发故障期和磨损故障期。设备故障率的三个阶段, 真实地反映出设备从磨合、调试、正常工作到大修或报废故障率变化的规律。如准确地找出关键点, 可延长偶发故障期, 避免过剩修理。设备故障还可以分为可预防和不可预防两大类, 若可预防的设备故障多, 则说明设备的预防维修工作没有到位, 若不可预防的设备故障多, 说明设备本身的可靠性差, 技术档次不高。我们控制和降低设备的故障, 主要从提高预防维修能力和设计制造设备必须注意到其可靠性等两方面同时入手。另一方面需要指出的是, 传统的故障观念仅认为设备某一零 (元) 件失效是故障的根源, 或者说故障完全是由损坏的零部件所致。这种看法固然不错, 但只适于由动力、传动和工作三大部分组成的传统简单机械。而现代机械增加了控制部分 (即信息及其执行系统) , 形成了“人-机整体”, 不少时候, 机器的零部件完好无损, 但也发生了故障。这是因为现代的故障观念也从微观发展到宏观。宏观故障观念认为, 现代设备的“故障源”至少有6大因素:零元件缺陷;零 (元) 件间的配合不协调;信息指令故障;人员误操作;输入异常 (原材料、能源、电、汽、工质不合格等) ;工作环境恶化。鉴于至少是这些故障源因素, 有时设备的实际故障尤其是疑难故障, 往往程度不同地带有隐蔽性, 随机性和多 (继) 发性, 给诊断带来困难。然而一般故障由发展变化期到故障发生, 并不是诸方面的全部因素同时表现出来, 而只是单一因素或一两个因素起主要作用。从开展状态维修已有多年的部分纺织厂家看, 据估计, 单因素故障源占80%-95%左右, 只要诊断准确排除及时, 不会导致多发性故障。因此, 故障的起因、特征是可认识和掌握的。从这个层面来说, 故障起因、故障诊断的研究涵盖和综合了众多学科的技术知识, 从自然学科到思维逻辑等社会学科, 充满了辩证唯物思想论和方法论。以这一新思维新观念为基础的状态维修模式, 理所当然的是当代机械设备高新技术的分支, 体现和代表了先进的生产力。选择状态维修方式, 需要对有关设备故障进行研究, 通过状态监测对设备的故障数据进行积累和统计, 绘制故障曲线依据故障曲线选择维修方式。

3 设备维修发展趋势--从定期维修向预知维修转变的趋势

设备的预知维修管理是现代设备科学管理发展的方向, 为减少设备故障, 降低设备维修成本, 防止生产设备的意外损坏, 通过状态监测技术和故障诊断技术, 在设备正常运行的情况下, 进行设备整体维修和保养。在工业生产中, 通过预知维修, 降低事故率, 使设备在最佳状态下正常运转, 这是保证生产按预定计划完成的必要条件, 也是提高企业经济效益的有效途径。预知维修的发展是和设备管理的信息化、设备状态监测技术、故障诊断技术的发展密切相关的, 预知维修需要的大量信息是由设备管理信息系统提供的, 通过对设备的状态监侧, 得到关于设备或生产系统的温度、压力、流量、振动、噪声、润滑油黏度、消耗量等各种参数, 由专家系统对各种参数进行分析, 进而实现对设备的预知维修。

摘要：机械设备状态监测技术在现代工业生产中的作用不可忽视, 本文说明了设备维修方式的一般原则, 分析了如何建立适合本企业的维修方式及发展趋势。

关键词：机械设备,状态监测技术,故障诊断技术,设备维修方式

参考文献

[1]黄伟力, 黄伟建, 王飞.机械设备的故障诊断技术及其发展趋势[J].矿山机械, 2005, 33 (1) :66-68.

[2]叶林, 于新杰.机械设备现代维修技术-状态维修[J].机械科学与技术, 1999, 18 (3) 457-458

[3]陈进.机械设备振动监测与故障诊断[M].上海交通大学出版社, 1999.

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[5]涂乐长, 张跃南.谈设备检测诊断系统的开发与应用.冶金设备管理与维修, 2004.1

浅析电气设备在线监测和故障诊断 篇11

【关键词】电气设备；监测与维修；发展趋势

0.引言

电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称，它是由电源和用电设备两部分组成。电源的种类较多，常用的包括各种蓄电池、发电机及其调节器；用电设备包括发动机的起动系及汽车的照明、信号、仪表等，在强制点火发动机中还包括发动机的点火系。国外在线监测技术在1951年就开始应用，限于当时的技术条件，当时的在线监测技术，还根本无法抑制来自线路各种信号的干扰，那时候只能在离线条件下进行检测，尽管如此，在线监测技术还是发挥了应有的作用，因此，使在线监测技术在应用中有了提高，使它的基本思想得到发展并沿用至今。

1.工业电气设备故障的表现

在电气设备运行中，会发生故障对设备带来危害，为了保证电气设备在系统运行时的可靠性，例如，常见的电气设备有，电机、变压器、输电线路、电力电容器、避雷针、绝缘子等，这些不同种类的电气设备构成电力系统，为了保证这一电力系统的正常运行，就要保证这些电气设备的质量，如果这些或者某一个电气设备的质量出现问题，就可能发生故障，如果一旦出现故障，就将会影响到整个生产设备的停产，例如停电，就会给城乡居民带来较大的生活不便，这些后果都将会给经济社会带来难以弥补的经济损失。为了避免出现这种不良后果，从目前国内、外的资料和统计数据来看，容易导致产生这些设备出现故障失效的致命原因，是源于这些电气设备绝缘性能，这些电器设备由于绝缘材料的氧化程度，就可能使其性能得到降低。例如：2003年8月北美电力系统突然发生大面积停电，在这场事故的分析报告指出：电力系统造成停电的主要原因是俄亥俄州的地区电力局计算机控制能力失效，才会出现345千伏输电线由于接触到生长过速的树木发生放电现象，引起了高电压输电线对地短路事故。这是一种典型的由于绝缘问题引起的断电事故。这种绝缘老化问题的影响因子主要是材料的化学性能发生了变化，而影响化学性能变化的因素又可分为热、电、环境和机械因子四种。

2.电气设备在线监测的重要作用

为了保证电力设备的正常运行，在购入这些电力设备时对质量的要求是严格的，同时，在设备投入运行前也都要再一次的进行严格的质量检查，这对于任何企业都是非常重视的问题，这样就基本上可以消除由于设备的质量问题而引发事故发生。同时，在运行过程中，为了保持电气设备的正常的运行，有配备监视人员，进行日常的科学监视管理和维护工作。

2.1电气设备的在线监测

2.1.1电气设备运行阶段的在线监测

在电气设备运行的早期阶段。对其监视作用的功能，一般不需要维修，但设备一旦发生故障，就需要及时发现及时维修。在维修之后，对这一电气设备就发展成需要定期的检验和维修工作，这种预防性的监视和维修工作是必需的。实践证实，这种监视维修工作有利于电气设备的正常运转，目前，这种定期的预防性试验和维修工作已经在许多电力部门形成制度，这种制度对减少和防止电气设备发生事故发挥了相当重要的作用。

2.1.2电气设备在线监测与预防性维修

电气设备在线监测预防性维修需要离线进行，这会影响电气设备的使用功能，给电器设备的试验带来影响，这也是在线监测的不足之处。它的不足之处具体是，第一，由于电气设备的离线试验需停电才能进行，这在一些重要的电力设备来讲是做不到的，有的电气设备是不允许轻易停止正常运行的。第二，由于电气设备在停电后的设备状态（如电压、温度等）和运行中的状态是不一致的，如果断电，必然会影响到判断的准确度。第三，由于电气设备是周期性的定期检查，而不是连续地随时监测，这些电气设备仍有可能在试验过程中发生故障，这也造成了维修工作的难点。第五，电气设备由于是定期检查和维修，这些电气设备运新状态即使良好，但按计划仍然需进行试验和维修，就将对人力和物力造成浪费，有时候又可能因拆卸组装过程造成损坏。例如某条高压电缆出厂计划寿命为10年，工作10年后必须更换。计划寿命是一个估算数字，并且留有一定的安全保证系数，极少数会出现工作寿命不足10年的电气设备。大多数电气设备运行寿命都能超过10年，或者可到15年以上。

2.2电气设备在线监测的状态维修

在计算机高科技得到高速发展的今天，电气设备在线监测技术得到了发展，现代电器设备的在线监测，已经发展到以状态监测和故障诊断为基础的状态。利用这种状态监测与故障诊断的技术后，就可以使电气设备在线监测的预防性维修，向预知性维修过渡，这样就可以设在线监测从“到期必修”转变为“该修才修”。

2.2.1电气设备在线监测的状态维修步骤

第一，在线监测：获得能反应故障的信号；第二，分析诊断：进行信号分析处理做出诊断；第三，预防性维修：根据诊断结果有的放矢维修。

2.2.2电气设备在线监测的预诊断

电气设备的在线监测的预诊断的优点是。第一，可以被监测设备全过程受控，没有死区；第二，可以适时维修过剩维修，节约维修资金；第三，可以适时维修可避免维修不足，可避免设备带病工作。减少经济损失；第四，可以预诊断出设备较精确的剩余寿命，避免设备浪费。现代企业设备在线故障监测诊断装置，应用新的故障监测技术已成为必然的趋势。

3.电气设备的状态监测与故障诊断技术的发展概况

国外对电气设备状态监测与故障诊断技术的研究，始于20世纪60年代。各发达国家都很重视，但直到70～80年代，随着传感器、计算机、光纤等高新技术的发展与应用，设备在线诊断技术才得到迅速发展。我国对电气设备状态监测与故障诊断技术的重要性也早已认识。60年代就提出带电试验方法，但由于操作复杂，测量结果分散性大，没得到推广。随着高新技术的发展与应用，我国的电气设备在线诊断技术也得到了迅猛发展。

4.结语

电气设备在线监测和故障诊断，可以保证电气设备的正常运转，不仅可以提高生产效率，改善操作人员的工作环境，提高操作人员的工作的环境，提高操作人员的幸福指数。同时，电气设备的在线监测，还可以在今后发展过程中，改善人类的环保意识，节能环保是人类环保意识的需要，在生活中为了节约资源，节约每一滴水，每一度电，可以依靠在线检测来解决，这是低碳经济发展的需要。在不断积累监测数据和诊断经验的基础上，发展人工智能技术，实现在线监测的自动化，是进入小康社会的需要。

【参考文献】

[1]卢纬.浅析电气设备在线监测及故障诊断[J].科技风，2011（14）.

设备监测 篇12

随着海军舰船自动化、智能化和复杂程度的大大提高,舰船上各种电气设备应用越来越广泛,地位也越来越重要。但是由于海军舰船执行任务时电气设备使用时间长,工作环境恶劣,使得舰船各类电气设备为故障多发部位,如在日常工作中不能及时开展检测工作,极易导致设备出现过热故障,影响舰船战斗力。

红外监测技术是一种非接触、灵敏度高的现代检测手段,可在设备不停电、不取样、不解体的情况下能快速实时地监测电气设备的大多数过热故障。其最初的雏形是1949年Leslie等人利用红外技术探测高压输电线路过热接头。此后随着计算机和电子技术的飞跃发展,世界各国均对红外诊断技术进行了广泛的应用研究,并取得了可观的军事和经济效益;在1990年国际大电网会议(GIGRE)上充分肯定了电力设备故障红外诊断技术,并指出该技术在电力设备从传统的预防性故障检修体制向先进的预知性状态维修体制发展中将发挥重要作用[1,2]。随着红外检测设备逐步普及,各舰船都配备了红外测温仪或红外热成像仪,开展了大量的日常检测工作,取得了明显的效果。但是由于舰船电气设备型号各异,数量众多,导致红外监测在舰船电气设备日常监测诊断中并没有达到预期的效果。本文将针对舰船设备使用管理特点,结合监测实例,对红外监测技术在舰船电气设备状态监测与故障诊断中的应用进行研究,为保障舰船战斗力提供技术支持。

2 红外检测与诊断技术

红外检测与诊断技术在各行各业得到广泛的同时,对该技术的应用研究也一直没有停止过。目前红外检测的基本方法分为主动式和被动式两大类型,而在电气设备故障诊断中应用最多的为被动式检测,下面对电气设备红外检测工作内容进行分析,为更好的开展舰船电气设备的红外检测提供理论指导。

2.1 红外检测主要工作内容

电气设备红外检测的工作内容依据实际工程需要,主要包括日常巡检、定期普测、重点跟踪、配合检测和新设备基础检测等。

日常巡检:日常巡检是由运行人员或红外专责人员进行,应用简易或便携式的红外检测仪,对巡视的运行设备关键部位进行红外测温,并记录存盘。

定期普测:根据设备的重要性大小和新旧程度制定出设备全面普测的周期,要使用红外热成像设备对运行设备进行细致而全面的红外检测,记录存盘。

重点跟踪:在日常巡检和定期普测的基础上,对发现有过热疑点的设备要进行重点跟踪检测,对情况比较严重的设备要连续跟踪检测,记录存盘,观看发展趋势。

配合检修:当设备准备检修时,红外检测应配合检修工作进行。如可在停机检修前进行检测以确认检修目标和方位,也可在检修后进行,以检查大修的效果和质量。

基础检测:对于新投运的设备,待其运行进入稳定状态(尤其是热的稳定状态)后,为掌握设备的性能,要进行红外检测、记录存盘,用作该设备的红外基础资料,为今后分析故障缺陷和预测寿命打下基础。

2.2 红外检测关键技术

利用红外热像仪进行舰船电气设备状态监测和诊断,最基础也是最关键的技术即是温度准确的测量。而整个测量过程中,温度测量误差主要来源于红外辐射测温仪的标定误差、测温原理导致的误差以及辐射率等参数测量误差。测温仪出现测温标定误差一般要退回厂家或维修中心重新标定。在实际监测工程中,最关键的即是物体辐射率的选择。因为物体表面辐射率对于工作在不同波段的热像仪测温误差影响是不同的,这里主要对工作在8~13μm和2~5μm波段的热像仪温度测量误差受物体表面发射率的影响进行分析。

图1表示物体辐射率不同而辐射率误差确定时,对测温误差的影响。可以看出辐射率确定不准(辐射率误差均为20%)时造成的误差,短波热成像仪比长波热成像仪小很多,短波热成像仪误差大约在1.1%~1.3%,基本保持不变;而长波热成像仪误差大约为5%~7%。

图2表示物体表面真实温度的最大误差随辐射率误差的变化情况,可以看出工作在8~13微米波段的长波热成像仪由辐射温度计算出来的表面真实温度的最大误差比工作在2~5微米波段的短波热成像仪的要大。而且这种差距在辐射率误差越大时越明显。比如,辐射率误差为50%时,长波热成像仪真实温度的最大误差为18.61%,而短波热成像仪真实温度的最大误差为7.81%,两者相差10.8%;辐射率误差为10%时,长波热成像仪真实温度的最大误差为8.59%,而短波热成像仪真实温度的最大误差为4.49%,两者相差4.1%。

由上对图1和图2的分析可以得出,物体表面辐射率对物体真实温度的影响和辐射率误差对真实温度最大误差的影响程度,同时通过对比分析知道对于8~13工作波段的热成像仪,更应注重辐射率的测量误差。

结合常用热像仪及海军舰船电气设备特点,给出相关材料表面热辐射率参考值,如表1所示。

2.3 红外诊断主要方法

对机电设备缺陷状态的准确判断并进行故障处理,是应用红外诊断技术的根本目的,把正常的设备判断为不正常,或把有缺陷的设备判断为正常,都会给装备的管理和维护带来不必要的损失。为了提高对故障的判断率,需要掌握对设备故障诊断结果分析的基本方法。利用红外监测技术诊断电气设备故障主要方法有如下几种。

(1)表面绝对温度判断法:根据红外测温仪测得的电气装置发热部位的表面温度,参考国家标准所规定的各部分的最大发热允许温度的极限值进行设备状态判断。

(2)相对温差法:相对温差是指设备状况相同或基本相同(指设备型号、安装地点、环境温度、表面状况和负荷电流等)的两个对应测点之间的温差,与其中较热测点温升的比值,其数学表达式为:

式(1)中:τ1和T1———发热点的温升和温度;

τ2和T2———正常相对应点的温升和温度;

T0———环境参照体的温度。

相对温差判断法是为了排除设备负荷不同、环境温度不同对红外检测和诊断结果的影响而提出的。当环境温度低,尤其是负荷电流小的情况下,设备的温度值并没有超过规范标准,但大量事实证明此时的温度值并不能说明该设备没有缺陷或故障存在,往往在负荷增长之后,或环境温度上升后,就会引发设备事故。

(3)同类(同相)比较法:指同类被检设备进行比较。具体作法是将同类设备的对应部位温度值进行比较,这样更容易判断出设备是否正常。在进行同类比较时,要注意不排除它们同时存在热故障的可能性。

(4)热谱图分析法:是根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异去判断设备是否正常的方法。

(5)档案分析法:也称历史数据对比法,是将测量结果与设备的红外诊断技术档案相比较进行分析的诊断方法。这种方法是有利于对重要的、结构复杂的设备进行正确诊断。应用这种方法的前提是要为被诊断的设备建立红外诊断技木档案,从而在进行诊断时,可以分析该设备在不同时期的红外检测结果,包括温度、温升和温度场的分布有无变化,掌握设备热态的变化趋势,同时还应参考其它相关检测结果以综合分析判断。

3 应用实例分析

某船执行远航任务,利用热像仪对该船电气设备进行状态监测,在某日例行检测过程中,发现该船汽轮发电机2#冷却水泵电机温度异常,如图3所示,机壳表面最高温度达102.8℃,而此时环境温度为30℃,即电机机壳表面最大温升达72.8℃。该泵电机为B级绝缘,外表面允许最大温升为70℃,此时利用表面绝对温升法进行判断,该电机已出现过热故障。

根据电机工作原理及特点,对电机机壳表面温升过高故障的原因进行分析。电机过热,主要由以下几种原因引起[3,4]:

(1)电机基座带电或冷却系统出现故障,导致电机整体温升升高;

(2)定、转子安装不当或电机轴弯曲,导致定、转子之间相擦而导致电机温度升高;

(3)电机绕组短路,导致电机温度升高;

(4)轴承工作不正常,导致电机局部温升增加;

(5)电压过高、过低或三相电压不对称使电流增加导致电机发热;

(6)电机缺相运行,造成电机不能运行或起动后转速缓慢,或转动无力电流增大。如果负荷无变化,则电机处于严重过载,导致电机温度增加。

对电机工作状态及测量机壳表面温度场的分布规律进行分析:电机温度场分布与正常时分布规律基本相同,仅绝对温度比正常时高,且利用轴承脉冲计测量电机轴承状态良好,因此可以排除电机轴承故障。根据现场分析,电机基座良好,无带电现象,三相电压稳定,因此最有可能是定、转子安装不当导致定、转子相擦或电机绕组绝缘劣化,导致绝缘性能降低而出现短路故障。由于这两种故障均很难在海上执行任务时排除,因此为了不影响任务的完成,建议直接更换电机。

图4为更换电机后测量的电机机壳表面红外热图。从测量结果来看,更换电机后,电机恢复温升正常,保证了任务的顺利完成。

4 结论

通过对红外检测与诊断技术及实际电气设备红外监测实例的分析,可以得出如下结论。

(1)物体表面辐射率对温度测量结果影响较大,在实际监测过程中要根据设备材料不同选择不同的发射率。

(2)安装红外检测工作内容及诊断方法,可以快速、准确发现舰船电气设备热故障。根据设备特征进行分析,可以为维修人员提供技术参考进行故障的排除,保证舰船设备完好率。

(3)由于舰船电气设备故障原因比较复杂,在实际工作过程中,如果能将多种监测手段相结合进行判断,将大大提高监测结论的准确性。

摘要：通过对红外检测与故障诊断技术分析,对舰船电气设备的红外检测与诊断方法进行了规范;结合舰船电气设备红外监测实例的分析,为舰船电气设备红外监测诊断提供理论基础;分析结果显示红外检测与诊断可以有效保证舰船电气设备安全可靠运行,如果结合其它监测手段进行判断,可以进一步提高监测结论的准确性。

关键词：电气设备,红外,故障诊断

参考文献

[1]程玉兰.红外诊断现场实用技术[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]田裕鹏.红外检测与诊断技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

[3]马宏忠.电机状态监测与故障诊断[M].北京:机械工业出版社,2007.