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監(jiān)測設備范文第1篇

一、國內(nèi)冶金企業(yè)設備診斷成功案例

1999年1月，發(fā)現(xiàn)高爐爐頂齒輪箱螺栓拉斷；2000年，判斷高線精軋機錐軸和輥軸零部件損壞；2006年2月，發(fā)現(xiàn)棒材廠16號軋機減速機錐箱軸承故障；2007年11月，判斷某大型鐵礦排巖車間破碎機回轉(zhuǎn)體隱患；2008年4月，發(fā)現(xiàn)冷連軋機五機架第五架傳動軸故障；2009年11月，發(fā)現(xiàn)高線減定徑機30架錐箱輸出軸軸系故障；2010年，發(fā)現(xiàn)煉鋼耳軸傾動機構(gòu)軸承早期磨損；2011年，發(fā)現(xiàn)高爐爐頂新齒輪箱回轉(zhuǎn)支承間隙小，影響運行。由上可見，設備診斷技術(shù)不僅可以預測故障隱患，在判斷設備制造裝配精度方面也可起到一定作用。國內(nèi)冶金行業(yè)設備的診斷成功案例中，寶鋼可以追溯到1983年，部分設備在投產(chǎn)時就有診斷成功案例，此后每年均有各類成功案例，特別是在1996年開展設備狀態(tài)監(jiān)測診斷受控點工作后，每年均有數(shù)百項成功案例。武鋼自2002年開展基于設備診斷技術(shù)的“萬點受控”工程項目以來，已經(jīng)成功地在首鋼、河鋼等二十多個大中型企業(yè)推廣應用，積累各種成功案例達200余個。

二、常用監(jiān)測診斷技術(shù)

冶金機械設備監(jiān)測診斷技術(shù)已形成以振動監(jiān)測診斷、油樣分析、電流監(jiān)測、溫度監(jiān)測和無損探傷為主，其他技術(shù)為輔的格局。

（1）振動監(jiān)測診斷技術(shù)冶金企業(yè)以旋轉(zhuǎn)機械為多，這類機械故障所激發(fā)的振動多為橫向振動，通常是由其核心部件軸部件故障引起，軸部件故障信號大多為周期信號，準周期信號或平穩(wěn)隨機信號等。該類信號的分析方法目前最常用的是時域—頻域分析方法。時域波形是機械振動振幅的瞬態(tài)值隨時間延續(xù)而不斷變化所形成的動態(tài)圖像，時域信號分析的基本參數(shù)有峰值、均值、均方根值（有效值）、方差、方根幅值、平均幅值、偏度、峭度等。一般說來均方根值、方根幅值、平均值以及峭度均會隨著故障的發(fā)生和發(fā)展而增大。峭度、裕度因數(shù)和脈沖因數(shù)對于沖擊脈沖類的早期故障比較敏感，但隨著故障的逐漸發(fā)展，其值反而會下降，而均方根值的穩(wěn)定性較好，但對早期故障不明顯，故常將它們同時使用，以兼顧敏感性和穩(wěn)定性。在頻譜分析時，所關(guān)心的多是各種軸轉(zhuǎn)速的多倍頻率處以及轉(zhuǎn)速的非整數(shù)倍頻率處的峰值。通過分析頻譜中的軸速頻率的整倍數(shù)波峰可診斷如零部件不平衡、不對中、松動、軸彎曲和磨損等多種故障；不平衡、不對中這兩類故障給冶金設備帶來巨大損失，應當作為企業(yè)設備診斷的重點。

（2）應力應變檢測技術(shù)機械設備發(fā)生失效并最終引發(fā)故障往往由其結(jié)構(gòu)的潛在局部損傷引起，結(jié)構(gòu)損傷從細小到擴張再到最終破壞是一個逐漸發(fā)展演變的過程。由于應變能使結(jié)構(gòu)隨機振動響應中小損傷信息得以“放大”，基于應力應變的檢測技術(shù)近年來引起關(guān)注并得到快速發(fā)展，廣泛應用于冶金等領(lǐng)域。

（3）聲發(fā)射檢測技術(shù)聲發(fā)射傳感器和振動傳感器核心部件都是壓電元件，聲發(fā)射檢測技術(shù)不僅可以利用材料受載以彈性波的形式釋放應變能的現(xiàn)象來探測和識別材料內(nèi)部產(chǎn)生損傷或結(jié)構(gòu)變化的情況,還可以用來檢測機械零部件外表點蝕或剝落情況。該技術(shù)作為一種無損檢測方法已被廣泛應用于冶金、石油化工等眾多領(lǐng)域。由于其接收信號的頻率范圍寬（至少可達2～70kHz），靈敏度高，適用于探測結(jié)構(gòu)缺陷發(fā)出的高頻應力波信號，其高頻特性可有效避開周圍低頻的噪聲，對機械設備(尤其是低速重載設備)或大型構(gòu)件可提供整體或局部快速檢測，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患。

（4）磁記憶檢測技術(shù)鐵磁學研究指出，磁彈性效應是指當彈性應力作用于鐵磁材料時，鐵磁體不但會產(chǎn)生彈性形變，還會產(chǎn)生磁致伸縮性質(zhì)的形變，從而引起磁疇壁的位移，改變其自發(fā)磁化的方向。當鐵制設備的某一部位在周期性負載和外部磁場的共同作用下，在該處會造成殘余磁感應強度的增長。采用金屬磁記憶檢測技術(shù)能及時、準確地找出部件可能導致?lián)p壞的最大應力集中區(qū)域。檢測時不需要對被檢測對象進行專門的磁化，檢測后也無需進行退磁處理；不需要對金屬表面做專門的預處理，對表面有保護層的允許距離150mm進行檢測；無需耦合劑；它能夠檢測到金屬疲勞損傷和瀕臨損傷的狀態(tài)，在應力應變狀態(tài)評價與設備強度及可靠性分析、壽命預測方面有獨到的能力。這方面的研究和應用已初見成效。

（5）油液檢測技術(shù)從油著手的設備故障診斷技術(shù)內(nèi)容包括：油物理化學指標變化；油在機體內(nèi)生成沉積物檢測；油顆粒污染度檢測（磨損顆粒，泄漏介質(zhì)）等。理化性能指標主要是檢測油的酸值、水分、運動黏度、閃點等來檢測設備的狀態(tài)；應用光譜儀、鐵譜儀、顆粒計數(shù)器等可對油中攜帶的磨粒的尺寸、顏色、形貌、濃度等指標進行檢測，以此來判斷設備磨損狀態(tài)和磨損部位。通過定期采集油液系統(tǒng)摩擦副之后、油濾裝置之前,油箱加油口、放油口,專用放油閥的油樣，并對所取油樣或油脂進行分析來判斷是否需要換油和該設備是否存在故障隱患。目前，油液分析技術(shù)更多地集中在多技術(shù)油液分析信息的融合故障診斷方法及油液分析信息與其他故障信息融合方法的研究上，而油液分析技術(shù)的智能診斷方法及在線檢測系統(tǒng)成為油液分析技術(shù)的發(fā)展趨勢。

（6）油液測溫技術(shù)齒輪箱和飛剪等設備的油溫過高會引起一系列問題。油溫變化引起油性能下降，包括黏度下降、加速老化變質(zhì)，并導致齒輪嚙合摩擦增大、磨損嚴重以及發(fā)生齒面膠合。而飛剪軸瓦溫升過高往往是軸與瓦摩擦所致。為了及時發(fā)現(xiàn)油溫變化，在易出故障部位安裝溫度傳感器并最好同時安裝振動傳感器，實時監(jiān)測油溫和振動變化，及時采取措施，避免故障發(fā)生。

（7）低速重載設備監(jiān)測診斷技術(shù)煉鋼耳軸傾動機構(gòu)、高爐爐頂齒輪箱和粗軋機等低速重載設備的主要特點是工作轉(zhuǎn)速低且在運行中承受較大的沖擊載荷，背景噪聲大，早期故障特征難以提取，僅用振動方法很難準確判斷早期故障隱患。上述檢測技術(shù)的結(jié)合可以有效識別低速重載設備的早期故障。實踐證明，對于正常磨損的設備,在設備運行早期，對故障特征較為敏感的是油液、聲發(fā)射和磁記憶檢測技術(shù)；在設備運行中期，對故障特征較為敏感的是振動和噪聲檢測技術(shù)；在設備運行后期，電流和溫度監(jiān)測技術(shù)對故障情況也很有效,應根據(jù)設備運行的不同階段，采用不同的檢測技術(shù)來排查設備故障隱患。需要指出的是，多傳感器信息融合技術(shù)和小波分析等技術(shù)不僅適用于中高速設備故障診斷，對于低速重載設備故障也有一定的效果。

三、企業(yè)執(zhí)行層存在的問題及對策

（1）現(xiàn)場維護人員應能看懂頻譜圖。先學會看基頻，再學會看諧波和邊頻，最后學會看頻率結(jié)構(gòu)。

（2）準確出示診斷報告。設備維護人員應當根據(jù)培訓監(jiān)測診斷人員的國家標準，經(jīng)過專業(yè)組織機構(gòu)培訓，通過6～12個月的時間達到I級監(jiān)測診斷人員的水平，再用1～3年的時間達到Ⅱ級監(jiān)測診斷人員的水平，即可掌握做診斷報告的基本方法。

（3）分清故障發(fā)生的基本原因。在長期掌握監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上，從機械和電氣兩個方面分頭排查故障。

（4）全方位提高故障診斷準確率。以軸承故障為例，其主要故障形式是磨損和疲勞剝落，服從“浴盆曲線”，班組人員通過趨勢圖并在時域和頻域圖中尋找等間隔成分，可以發(fā)現(xiàn)60%以上的故障隱患。對于冶煉和軋鋼的絕大多數(shù)機械設備，通過“感官檢測＋在線/離線監(jiān)測系統(tǒng)＋責任心”，可達到80％以上的診斷準確率。企業(yè)設備維護人員、專業(yè)公司專業(yè)人員和專家三方會診,可以進一步提高準確率。

冶金設備故障的情況非常多，全面準確診斷設備故障難度較大，只有生產(chǎn)和維護人員共同實施基于設備診斷技術(shù)的點檢才能最大限度地掌握設備狀態(tài)，再加上多種維修模式并存的設備維修體制，才能最大限度地降低設備故障。

（5）提取低頻微沖擊信息。國內(nèi)外均有振動儀器可以提取到0.1Hz的故障特征頻率，其中聲發(fā)射儀器效果也非常好，低頻微沖擊信息提取已經(jīng)有許多成功案例。

四、企業(yè)管理層存在的問題及對策

（1）認為設備總是要壞的，監(jiān)測沒有用。2011年4月14日到4月22日，江南某高線廠精軋機檢修完畢，準備在48h后投入運行，北京某高校診斷人員在檢修前的振動在線監(jiān)測系統(tǒng)頻譜圖上發(fā)現(xiàn)錐箱Z3/Z4齒輪嚙合頻率和邊頻，該邊頻與Ⅱ軸軸頻相等，即報告廠方，重新開箱檢查，發(fā)現(xiàn)Z3齒輪沿軸向出現(xiàn)穿透性裂紋，立即更換后避免了一起惡性事故。

（2）認為設備一直沒出問題，降成本壓力大，不需要上監(jiān)測系統(tǒng)。某鋼廠用了6年的50t轉(zhuǎn)爐耳軸傾動機構(gòu)突發(fā)故障，停產(chǎn)196h，造成700萬以上的直接損失，遠超過6年來降低的成本。實際上這種間歇性低速重載設備的隱患是可以通過狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)診斷出來的。

（3）認為振動離線監(jiān)測可以取代在線監(jiān)測系統(tǒng)。在低端產(chǎn)品，例如普通型材和普通棒材等產(chǎn)品，由于裝備水平不高，用離線監(jiān)測系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)設備中晚期故障，如果專業(yè)人員水平較高，也可以發(fā)現(xiàn)一些高速設備的中晚期隱患。

在中高端產(chǎn)品，例如鋼簾線、冷軋板、硅鋼板等，離線系統(tǒng)很難埔捉到故障早期特征；而且無法記錄軋制每一塊原材料的時刻，從而也就無法知道影響產(chǎn)品質(zhì)量的準確原因；更重要的是，某些新型復雜機電系統(tǒng)，不容許維護人員用手持式儀器靠近設備，例如煉鐵高爐爐頂齒輪箱附近煤氣大，冷連軋機組機架進行封閉式軋制等。所以，在軋制品種鋼或者新建具有國際競爭力生產(chǎn)線的企業(yè)，應有比例的投運在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)。

（4）認為建設新廠時已經(jīng)投入大量費用，再沒有資金投入，剛運行的新設備不需要上在線監(jiān)測系統(tǒng)。2008年9月17日凌晨4時左右，某新建熱軋廠點檢工人聽見粗軋機下接軸平衡軸承座處一聲異響，人工檢測出該部位溫度升高，由于測溫儀無法識別軸承故障，停車后又恢復轉(zhuǎn)車，該部位又聽到一聲異響，同時冒出大量黑煙，軋機停止運行，停機后發(fā)現(xiàn)該軸承嚴重燒損，多處融接在一起。由于下接軸軸頸燒損，僅在換上新接軸之前，熱連軋機R2下接軸平衡軸承的累計檢修時間就長達204h，直接損失高達4420萬元。而在承德鋼鐵集團公司熱軋廠，由于投入了在線監(jiān)測系統(tǒng)，不僅在試車階段就發(fā)現(xiàn)了制造廠的設備缺陷，且從投產(chǎn)至今從沒有發(fā)生過惡性機械故障。

監(jiān)測設備范文第2篇

設備狀態(tài)的好壞在于維護與保養(yǎng)，而維護保養(yǎng)的關(guān)鍵則在于科學有效的監(jiān)測，狀態(tài)監(jiān)測就是一門專為設備“瞧病”的學問。特別是石油化工企業(yè)中的一些大型動設備，有機械結(jié)構(gòu)復雜、精度高、安全系數(shù)要求嚴格等特點，其狀態(tài)的監(jiān)測與故障診斷在企業(yè)管理中顯得尤為重要。目前，遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用到石油化工企業(yè)，可有效為企業(yè)減少經(jīng)濟損失和人員傷亡。下面，讓我們一起來認識一下這個認真負責的遠程在線“醫(yī)生”。

“瞧病”方式

由“中”向“西”轉(zhuǎn)變

自從有了工業(yè)生產(chǎn)，對生產(chǎn)設備的監(jiān)測和診斷分析就開始了o隨著科學技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)測和診斷的方式也在不斷發(fā)生變化：從最初對設備的聽、看、摸，憑個人經(jīng)驗來判斷故障產(chǎn)生原因的傳統(tǒng)診斷，到現(xiàn)在利用手持式測振儀做一些基本頻譜分析的簡易診斷，再到運用計算機技術(shù)從診斷分析發(fā)展到對非平穩(wěn)振動的耦合故障診斷分析，可以實現(xiàn)對動設備更加精密的診斷。這一過程就象中國人的就醫(yī)方式一樣，從傳統(tǒng)的中醫(yī)逐漸發(fā)展到依靠現(xiàn)代精準檢測技術(shù)手段的西醫(yī)。特別是最近幾年，隨著網(wǎng)絡＼云計算、大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的快速發(fā)展，動設備的遠程監(jiān)測診斷方式得以實現(xiàn)，就象醫(yī)學專家遠程異地為病人會診一樣：在動設備上安裝上一些“聽診器”，醫(yī)生在很遠的地方就能“聽”到或“看”到“病人”的健康信息，了解設備的“身體”狀況，然后給出針對性的治療方案。

設備遠程監(jiān)測系統(tǒng)最大的作用和特點是可以做到對動設備的運行狀態(tài)不間斷的24小時實時、遠程監(jiān)控，掌握設備的運行狀態(tài)，并對“身體有恙”的設備進行及時預警和提出針對性的維修、保養(yǎng)建議。所以，它是一個非常辛勤和認真的“醫(yī)生”。

遠程狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)可以擺脫距離的束縛，設備管理者在異地就能及時地察看設備的運行狀態(tài)，改變了企業(yè)的設備管理模式。還有，基于網(wǎng)絡的開放體系能改善故障診斷專家系統(tǒng)的性能，形成豐富的診斷數(shù)據(jù)庫和知識庫，增加學習交流機會，還可以在一定范圍內(nèi)共享診斷知識與資料。

“情報”收集員——數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)

遠程監(jiān)測診斷技術(shù)一般包括遠程監(jiān)測中心異地診斷技術(shù)、分布式遠程專家診斷平臺技術(shù)和遠程監(jiān)測中心數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)。在一些大型集團公司中，可以說它改變了以往公司總部無法掌控分布在全國各地的各種設備運行情況的被動態(tài)勢，創(chuàng)建了一個新的設備運行管理和技術(shù)支持服務模式。

通過遠程監(jiān)測中心數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)，管理人員在遠程監(jiān)測中心就可以綜合來自設備的各種數(shù)據(jù)信息，在綜合分析、處理的基礎上第一時間發(fā)現(xiàn)故障征兆并進行診斷分析，并在第一時間與現(xiàn)場設備管理人員溝通處理，從而將故障在初期或未發(fā)生時處理完畢，保證設備安全運行，將由于設備故障帶來的損失降低到最小。

可以說，正是由于數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)在生產(chǎn)一線的辛勤收集“情報”，管理人員才能在第一時間得到設備的“健康”信息，并做出及時有利的判斷，為設備準確開出保養(yǎng)“處方”。所以，數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)的重要性不言而喻。

主動出擊的遠程監(jiān)測診斷技術(shù)

主動式遠程監(jiān)測中心對設備管理是非常重要的，遠程監(jiān)測中心能否主動監(jiān)測是當前人們比較關(guān)注的一個問題。遠程監(jiān)測中心的主動與被動的根本區(qū)別，應該定義為誰能第 時間發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象。如果第一時間發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象的是機組現(xiàn)場操作人員而不是遠程監(jiān)測中心的專家，那么這樣的遠程監(jiān)測中心定是被動式的，當然，大家更希望遠程監(jiān)測中心是主動式的。這就好比是人們在做普通的體檢時發(fā)現(xiàn)了重要的健康隱患樣，你有大把的時間和機會去跟它做斗爭、治愈它，在病癥的萌芽時期就消滅它。

主動監(jiān)測的另一個好處是避免設備的過度維護。就好比有一些人的身體出現(xiàn)亞健康狀態(tài)后，通過個人的鍛煉或作息時間的調(diào)整，不用吃藥也可以痊愈、恢復健康，節(jié)約就醫(yī)成本。

會開“處方”的分布式遠程專家診斷平臺技術(shù)

設備的健康狀況出現(xiàn)問題之后，最重要的步驟就是“治病”了。這就要看分布式遠程授權(quán)專家診斷平臺的發(fā)揮了。

分布式遠程授權(quán)專家診斷平臺是遠程監(jiān)測技術(shù)的重要組成部分。當機組或設備出現(xiàn)特殊疑難故障、遠程監(jiān)測中心的專家一時又難以診斷時，被授權(quán)的遠程專家通過分布式遠程專家診斷平臺，可在異地第 時間瀏覽、分析機組的全部振動信息，針對特殊疑難故障征兆進行分析診斷。該平臺的作用就是將來自各個地區(qū)、各個行業(yè)的專家，如離心壓縮機、煙氣輪機、往復壓縮機等方面的專家，通過網(wǎng)絡、跨空間地匯集在起，集各方所長，為設備診斷、出醫(yī)療方案，為機組或設備的安全運行提供了保證。

例如，在煉化企業(yè)的設備故障診斷技術(shù)中心，通過遠程監(jiān)測中心數(shù)據(jù)源采集終端及傳輸技術(shù)，不但能實現(xiàn)設備狀態(tài)信息的多角度利用、數(shù)據(jù)多層次共享，使各級設備管理人員可及時了解設備運行狀況，實現(xiàn)遠程、異地專家會診的職能，真正達到預知維修目的的的全員監(jiān)測的數(shù)字化設備管理新模式。

“醫(yī)術(shù)”高超的

遠程故障智能化診斷系統(tǒng)

自20世紀80年代以來，國內(nèi)外相繼展開了設備故障診斷技術(shù)的研究與應用，并取得了很大進展。如美國本特利公司、北京博華信知公司等在線監(jiān)測系統(tǒng)在石油化工、鋼鐵領(lǐng)域關(guān)鍵設備上的安裝，基本保證了設備的安全可靠運行，有較好的經(jīng)濟效益與社會效益，也提高了設備的管理水平。有數(shù)據(jù)顯示，在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的開展與應用，可以節(jié)約設備維修費用25%~ 50%，故障停機時間減少75%。

監(jiān)測設備范文第3篇

[關(guān)鍵詞]電力設備 狀態(tài)監(jiān)測 狀態(tài)智能管理

中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0244-01

1、引言

狀態(tài)監(jiān)測（condition-based monitoring）是利用傳感技術(shù)和微電子技術(shù)對運行中的設備進行監(jiān)測，獲取反映進行狀態(tài)的各種物理量，并對其進行分析處理，預測運行狀況，必要時提供報警和故障診斷信息，避免因故障的進一步擴大而導致事故的發(fā)生，指導設備最佳的維修時機，為狀態(tài)檢修提供實時數(shù)據(jù)。

20世紀80年代以來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在我國逐漸開展起來，設備維修策略也從“計劃維修”逐步向“狀態(tài)維修”轉(zhuǎn)換。目前，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應用還不夠成熟，總體來看，投入產(chǎn)出比和性能價格比都很不理想。隨著網(wǎng)絡、通信、信息技術(shù)的進一步發(fā)展，設備狀態(tài)監(jiān)測將向系統(tǒng)化集成化方向發(fā)展，形成以狀態(tài)監(jiān)測為基礎的設備智能管理系統(tǒng)、新型傳器技術(shù)和智能信息處理技術(shù)將更多地應用于系統(tǒng)中，能對在線和離線數(shù)據(jù)進行分析處理，對設備進行實時監(jiān)測、故障診斷、針對診斷結(jié)果提供相應的維修策略，并對設備進行狀態(tài)分析，評估設備的當前健康水平。

2、狀態(tài)智能管理系統(tǒng)

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究將從局部探討進入系統(tǒng)研究階段，建立在狀態(tài)監(jiān)測基礎上的狀態(tài)智能管理系統(tǒng)將成為發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)具有對設備進行狀態(tài)監(jiān)測、故障預警、故障診斷、狀態(tài)評估等功能，并且能對狀態(tài)維修提供智能化決策。該狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是實行電氣設備狀態(tài)檢修體制的前提和基礎，系統(tǒng)由下列幾部分組成：

（1）傳感器（Sensor）。將電量、物理量、化學量轉(zhuǎn)換成適合于數(shù)據(jù)采集裝置處理的電信號。其選擇依賴于狀態(tài)監(jiān)測采用的方法和被監(jiān)測設備的故障產(chǎn)生機理。通?？紤]適用于在線監(jiān)測，有較高的靈敏度，價廉，非侵人性，抗干擾等特點 。

（2）數(shù)據(jù)采集（Data quisition）。采集傳感器輸出信號，對信號進行去噪，選取、濾波、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，以及對傳感器補償和校正等。

（3）故障檢測（Fault detection）。首要目的是明確被檢測設備是否出現(xiàn)初期故障征兆，為故障報警以及進一步的故障分析提供依據(jù)，故障檢測一般包括參考模型和故障特征提取兩種方法。

（4）診斷與決策（Diagnosis）。對檢測到的異常信號進行處理、分析，制定維修策略。目前的研究方向傾向于由計算機采用先進的數(shù)字信號處理、人工智能技術(shù)進行在線自動分析處理，從而給出設備的故障類型、故障定位和維修決策等信息。

（5）評估（Assessment）。對影響設備狀態(tài)的各種因素進行分析，涉及到這些因素的定義（即狀態(tài)參量）、檢測和綜合分析，最終對設備的狀態(tài)進行評估，為設備的使用和維護提供依據(jù)。

新型傳感器技術(shù)、數(shù)字信號處理、智能信息處理等技術(shù)以其強大的數(shù)字信號處理能力在設備的狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛應用。自動分析處理功能和在線故障診斷是實行狀態(tài)監(jiān)測的顯著特征，狀態(tài)監(jiān)測將向著快速計算，智能分析的系統(tǒng)化方向發(fā)展。

智能管理系統(tǒng)的軟件部分將是高性能的信息融合軟件系統(tǒng)，具有規(guī)范的接口和通信標準。能實現(xiàn)各種狀態(tài)信息，各種故障診斷方法，各種信息處理方法的有機融合，提高狀態(tài)監(jiān)測的可靠性和實用性，其系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)能夠遠程傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。該軟件是信息處理的中樞，能夠?qū)Χ嘣葱畔⑦M行融合處理，對在線、離線數(shù)據(jù)進行自動分析，根據(jù)故障征兆進行分析診斷，及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，并且對設備狀態(tài)進行分析，對設備進行狀態(tài)評估，根據(jù)評估的情況，如正常級別、缺陷級別、障礙級別、事故級別確定合適的檢修方案。

3、新技術(shù)的應用

3.1智能傳感器。傳感器是設備狀態(tài)信息獲取的源頭，將直接影響到監(jiān)測系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的傳感器有易受干擾、壽命低、靈敏度不高、成本高、穩(wěn)定性差等缺點。科學技術(shù)的發(fā)展，新型傳感器的出現(xiàn)促進了測量技術(shù)的進步，解決了信息采集可行性問題，采用新工藝、新測量原理的傳感器對提升系統(tǒng)性能起到了關(guān)鍵作用。目前，新型數(shù)字式傳感器和基于MEMS技術(shù)的傳感器已大量采用，特別是MEMS傳感器，具有體積小，可靠性高，技術(shù)附加值高等特點，已成為全世界傳感器市場增長最快產(chǎn)品之一。建立在新工藝、新測量原理上的智能傳感器，能提高數(shù)據(jù)采集的精度，并且具有自校正、自補償功能，將智能傳感器用于設備數(shù)據(jù)采集，能解決數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、存在嚴重干擾、測量數(shù)據(jù)精確度不高等問題，也為系統(tǒng)診斷分析打好了基礎。

3.2智能信息處理。智能信息處理技術(shù)就是將不完全、不可靠、不精確、不一致和不確定的知識和信息進行處理的過程和方法，就是利用對不精確性，不確定性的容忍來達到問題的處理。處理方法有的神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)、粗糙集、信息融合等。

設備的診斷、分析、評估、決策都存在信息處理的問題。拿故障診斷來說，設備故障類型繁多，故障的征兆也很多，故障因果關(guān)系復雜，其故障機理無法以固定的規(guī)則來表示，這種特殊性決定了其監(jiān)測信息中存在不確定信息，傳統(tǒng)方法只能處理確定性信息，智能信息處理技術(shù)能對不確定信息進行處理，在設備狀態(tài)智能管理系統(tǒng)中，可獲得的信息有在線的、離線預防性實驗、歷史數(shù)據(jù)等，如何對信息進行分析處理，提取與設備診斷相關(guān)的特征信息，從而得出對設備進行狀態(tài)可靠性的評定，為狀態(tài)維修提供可靠的決策，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵。在智能管理系統(tǒng)中，采用各種智能信息處理技術(shù)的融合處理，必能更有效地提高系統(tǒng)可靠性。例如：在變壓器故障診斷中，將神經(jīng)網(wǎng)絡與粗糙集結(jié)合起來，就能將復雜的組合神經(jīng)網(wǎng)絡約簡并刪除其中不必要的屬性，不僅克服了神經(jīng)網(wǎng)絡規(guī)模過于龐大和分類速度慢的缺點，同時應也利用了粗糙集良好的分類能力。

監(jiān)測設備范文第4篇

本文主要介紹了我國在輸變電設備在線監(jiān)測、帶電檢測技術(shù)方面的發(fā)展情況，為這兩方面工作的優(yōu)化改善提供參考。

【關(guān)鍵詞】輸變電設備 在線監(jiān)測 帶電檢測

在全世界范圍內(nèi)對于輸變電設備在線監(jiān)測及帶電檢測技術(shù)的研究已經(jīng)持續(xù)了近40年。因為當前電氣設備的種類和結(jié)構(gòu)作用不盡相同，相應的檢測手段和檢測重點也就有所差異。就當前我國的檢測水平來說，比較成熟的技術(shù)包括變壓器、GIS及罐式斷路器等設備局部放電監(jiān)測、變壓器油色譜分析、電容性設備電容量及介損帶電測試、氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測、紅外測溫、紫外檢測等。

1 變壓器在線監(jiān)測

變壓器是整個電力系統(tǒng)中的核心部分，所以變壓器的穩(wěn)定運行是對整個系統(tǒng)功能發(fā)揮、實現(xiàn)經(jīng)濟效益的重要前提。對于變壓器在線監(jiān)測主要是針對以下幾個指標：變壓油中氣體的成分和含量、局部放電強度和位置的確定、繞組發(fā)生的形狀改變、鐵芯接地電流監(jiān)測及振動頻譜。

1.1 變壓油中氣體的成分和含量的檢測

對于變壓器當中變壓油內(nèi)溶解的氣體成分和含量的檢測，能夠很好的反應出變壓器的潛在隱患，尤其是對過熱性、電弧性和絕緣破壞性的問題提供很好的依據(jù)。

當前對于變壓油中氣體的成分和含量的檢測技術(shù)儀器中較為成熟的是美國Serveron公司研制的T8檢測儀，該儀器既能夠?qū)θ芙庠谧儔河椭械母黝悮怏w進行檢測，同時對油中的水分和溫度加以檢測，獲得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析便可以對系統(tǒng)的故障進行判斷。在我國國內(nèi)，由寧波制造出來的MGA2000變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)也已經(jīng)投入到了1 000 kV荊門變、750 kV輸變電示范工程當中；由河南研制出來的3000型在線監(jiān)測色譜儀，已經(jīng)能夠?qū)⒆儔河椭兴械慕M成成分進行精確分析。

1.2 局部放電強度和位置監(jiān)測

局部放電是一種常見的變壓器故障。在我國高壓變壓器發(fā)生的故障當中，一半以上都是由于產(chǎn)生了繞線間的短路，這都是由局部放電引起的。由于變壓器的內(nèi)部構(gòu)造和絕緣部件比較復雜，如果最初的設計方案存在紕漏，就會使變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局域性的高場強，在硬件加工過程中也同樣會帶入氣泡，變壓油發(fā)生裂解、變壓器內(nèi)部的震動和趨于高溫都會形成氣泡，最終造成局部放電情況的出現(xiàn)，進而使絕緣部分受到損毀。

當前對于變壓器局部放電的檢測包括方法：脈沖電流法、射頻檢測法、放電能量檢測法、聲測法、超高頻法。幾種方法當中射頻檢測法和超高頻法具有較好的檢測穩(wěn)定性和準確度，同時不受外界環(huán)境因素的干擾，同時隨著對信號數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展，這兩種檢測手段也收受到了越來越廣泛的應用。

1.3 對繞組形變的監(jiān)測

在變壓器當中由于繞組形變引起的故障也非常多，因此電力部門對于這一項目的檢測也逐漸重視起來。我國對于繞組形變檢測的最常用兩種方法包括頻率響應分析法和低壓脈沖法。

將待測量范圍頻段區(qū)分開能夠很大程度的提升FRA診斷準確率，特征參數(shù)選定為所有波段內(nèi)的標準差。LVI要比FRA對非實驗繞組形變帶來的影響程度小，同時出現(xiàn)故障時也能較為容易的找到故障點所在位置，但相同情況下兩次間隔較長的試驗結(jié)果出入會較大，即LVI的重復性較差。

在變壓器中繞組的體積和所處位置會直接影響到其內(nèi)部阻抗及相應的電感分量，所以研究人員也越來越重視以在線監(jiān)測電抗的手段來推斷繞組的狀態(tài)，這種方法相比于之前的方法有了更好的重復性和穩(wěn)定性，但又因為只能通過一個參量來體現(xiàn)，繞組產(chǎn)生不明顯形變時，從單一參量上不能顯著的體現(xiàn)出來。

1.4 鐵芯接地電流的監(jiān)測

為了保證變壓器穩(wěn)定工作，為了避免鐵芯上產(chǎn)生對地電壓以及產(chǎn)生熱量造成的故障，就必須使鐵芯接地。而鐵芯接地電流是用來體現(xiàn)變壓器內(nèi)鐵芯發(fā)生故障的表征量，對于鐵芯接地電流一般采用穿心電流傳感器進行數(shù)據(jù)的測量

1.5 變壓器振動頻譜在線監(jiān)測

變壓器的振動變化能夠間接體現(xiàn)出其內(nèi)部一些部件的物理性故障。在上個世紀的八十年代，一些發(fā)達國家就開始通過對油箱振動的監(jiān)測來確定未工作狀態(tài)下變壓器繞組以及鐵芯的狀態(tài)，通過試驗可以得出，繞組和鐵芯存在物理學故障的變壓器發(fā)生的振動和不存在故障的振動有很大的區(qū)別。

國際上對于變壓器振動頻的監(jiān)測方面的研究已經(jīng)進行了20多年，目前我國國內(nèi)也只有為數(shù)不多的幾家高校和科研機構(gòu)從事該項技術(shù)的研究

2 電容型設備在線監(jiān)測技術(shù)

電容型設備主要包括電力電容器、電容式套管、高壓電流互感器、高壓電壓互感器及電容式電壓互感器等。一所變電站里的設備有近一半都屬于電容性，這些設備的絕緣工作也直接影響全站工作的穩(wěn)定運行。對于電容性設備的監(jiān)測也在全部監(jiān)測設備工作當中占有很大比重，當前對于電容設備監(jiān)測主要從泄漏電流、電容量和介質(zhì)損耗三個方面。

2.1 泄漏電流和電容量的測量

對于泄漏電流通常是在末屏上獲得，因為會受到較強電場的影響，所以對于傳感器的抗干擾性和工作的穩(wěn)定性都有很高的要求，通常選用性質(zhì)較為穩(wěn)定的坡莫合金，利用金屬外殼和多路線纜來屏蔽掉環(huán)境中的磁場干擾。如今更多的時候是直接將采集到的信號加以處理，泄漏電流和采集的母線電壓換算而得最終的電容量。

2.2 介質(zhì)損耗的測量

設備當中的絕緣部分因潮濕產(chǎn)生的變質(zhì)，能夠利用介質(zhì)損耗的測量體現(xiàn)出來。對于這方面的研究已經(jīng)進行了較長的時間，最早的監(jiān)測方式是利用介損電橋原理，利用高壓標準電容C和R3等實地測試，這種方式比較容易因電場的干擾而產(chǎn)生較大的誤差；后來又利用到單片機進行測量，但又被證明該方法也會因網(wǎng)諧波和元件零漂影響造成測量的不穩(wěn)定性。目前對介質(zhì)損耗測量較為常用的方法是諧波分析法，是利用比較電壓和電流的基波相位變化來得到介質(zhì)損耗的量。

3 金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測技術(shù)

金屬氧化物避雷器電阻片會因為所處環(huán)境的影響發(fā)生老化和失效，因為存在著導致變電站母線短路的潛在隱患，所以這一部分的監(jiān)測工作也十分重要，通常我們有如下的幾種方法：總泄漏電流法、阻性電流三次諧波法、基波法和常規(guī)補償法等。其中補償法測量阻性泄漏電流是目前較為常用的方法。

4 斷路器和GIS設備在線監(jiān)測技術(shù)

斷路器和GIS設備是系統(tǒng)的閘門，其性能的優(yōu)劣會直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行安全。這部分監(jiān)測工作的內(nèi)容要根據(jù)斷路器的種類而確定，其中相對主要的幾項測量項目為：機械動作特性、滅弧室電壽命和SF氣體監(jiān)測等。

4.1 機械動作特性監(jiān)測

對于機械動作特性的監(jiān)測要利用到不同種類的傳感器，對于連桿和觸頭部分振動的監(jiān)測要利用到加速度傳感器；對于電流波形的監(jiān)測要利用到電流傳感器；對于斷路器工作中的行程監(jiān)測要利用到位移傳感器。

4.2 滅弧室電壽命監(jiān)測

滅弧室電壽命的監(jiān)測通過電流接通和斷開的積累，來推測滅弧室燒蝕程度。

4.3 SF6斷路器和GIS設備SF6氣體監(jiān)測

對于SF6氣體的監(jiān)測是利用壓力和濕度傳感器來對泄露氣體的數(shù)量和濕度進行監(jiān)測。

4.4 GIS設備振動及局部放電監(jiān)測

對于GIS設備振動監(jiān)測要利用到超聲波傳感器，對局部放電監(jiān)測利用到電磁傳感器，能夠很及時的發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生的局部放電。

5 交聯(lián)聚乙烯電纜在線監(jiān)測技術(shù)

對于交聯(lián)聚乙烯電纜在線監(jiān)測技術(shù)國際上比較先進的日本，我國在這方面還處在一個以日本技術(shù)為核心的參照進行階段，國內(nèi)多數(shù)的監(jiān)測還是直接利用日本的技術(shù)和設備才能實現(xiàn)，幾種主要方法包括直流法、局部放電法、介損法、低頻成份法等。

6 輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)

對書店線路的監(jiān)測主要在于線路和所處的工作環(huán)境相適應的能力上，主要的監(jiān)測項目包括雷電定位系統(tǒng)、微氣象監(jiān)測系統(tǒng)、輸電線路覆冰在線監(jiān)測、微風振動監(jiān)測、導線舞動監(jiān)測、風偏在線監(jiān)測、導線溫度監(jiān)測、絕緣子污穢度監(jiān)測及桿塔傾斜監(jiān)測等。

7 總結(jié)

結(jié)合目前輸變電設備在線監(jiān)測及帶電檢測技術(shù)現(xiàn)有狀態(tài)和未來趨勢，總結(jié)起來說，就是監(jiān)測工作以絕緣狀態(tài)量為作為重點和出發(fā)點，向機械量和化學量的監(jiān)測上轉(zhuǎn)變和發(fā)展。除此之外，在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展還有另外一個趨向，就是以網(wǎng)絡作為媒介，將不同種類的動態(tài)監(jiān)測量和非動態(tài)檢測量結(jié)合起來，進而更加全面和準確的分析設備的運行狀態(tài)，并為之提供可靠的評價依據(jù)。

參考文獻

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作者簡介

張軍偉（1986-），男。大學本科學歷?，F(xiàn)為國核電力規(guī)劃設計研究院工程師。主要研究方向為輸電線路。

高平平（1990-），男。大學本科學歷?，F(xiàn)為國核電力規(guī)劃設計研究院助理工程師。主要研究方向為輸電線路。

監(jiān)測設備范文第5篇

關(guān)鍵字：機電設備；運行狀態(tài)；健康監(jiān)測；應用研究

引言

隨著我國現(xiàn)代化建設步伐的推進與科學的發(fā)展，機電設備運行健康監(jiān)測已經(jīng)逐漸發(fā)展到了全新的高度，機電設備健康監(jiān)測與電子技術(shù)有機結(jié)合，通過計算機信息技術(shù)對設備的運行進行全程監(jiān)測，及時預測設備在運行中存在的問題。機電設備的多性能、大型化、多層次等特點能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的基本要求，與此同時，對設備的運行管理、健康監(jiān)測、故障分析與解決等提出了更高的挑戰(zhàn)。

1機電設備相關(guān)故障機理

1.1隨機性

機電設備的工作性能會隨著工作時間、工作強度等因素而發(fā)生改變，其故障的產(chǎn)生具有一定的隨機性與不定時性，給設備的保障工作帶來一定的難度。

1.2層次性

許多機電設備的整體結(jié)構(gòu)比較復雜，具體的功能會分解為多個層次的子系統(tǒng)，機電設備在發(fā)生故障時會與子系統(tǒng)相對應，所以機電設備的結(jié)構(gòu)設計要以模塊化為主，在某一子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，確保其他系統(tǒng)正常運行。

1.3相關(guān)性

在不經(jīng)過模塊化設計的機電設備中，某一部分發(fā)生故障，有可能會引起其他相關(guān)層次也發(fā)生故障，引發(fā)多種故障并存，不同系統(tǒng)之間的故障相互關(guān)聯(lián)，為保障工作增加了難度。

2機電設備運行狀態(tài)健康監(jiān)測系統(tǒng)主要功能

機電設備健康監(jiān)測系統(tǒng)的設計要具備：信息管理功能,主要負責故障閾值的管理以及監(jiān)測結(jié)果的查詢。健康監(jiān)測功能,通過對幾點設備振動、溫度、電參數(shù)信號的收集，根據(jù)所獲得的相關(guān)信息，對保障對象進行評價并且分析，制定相關(guān)對策。故障診斷功能，根據(jù)系統(tǒng)所監(jiān)測到的結(jié)果對系統(tǒng)的故障部位做出準確判斷。通過故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，給出分析結(jié)果與診斷報告。遠程網(wǎng)絡瀏覽功能,通過網(wǎng)絡手段來對書籍進行遠程傳輸，有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3機電設備運行狀態(tài)健康指標

機械設備的健康狀況直接由機械設備的運行狀態(tài)來反映，一旦設備的零部件出現(xiàn)故障，相應的技術(shù)性能就會偏離正常值范圍。在實際運用中，機械設備的結(jié)構(gòu)比較復雜，所以要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來確定機械設備的健康狀況。

3.1安全性能

安全性是指設備的零部件在規(guī)定的挑揀之內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。體現(xiàn)出設備安全性能的因素包括：可靠度、平均無故障時間、故障率等。安全性是評價機械健康運行的重要指標之一，能夠很好的統(tǒng)計設備的長期運行狀況，對于長期工作的機械設備，可以通過安全性來判斷機械的健康程度。

3.2維修性

維修性是指機電設備在規(guī)定時間內(nèi)回復使用功能的能力，即維修的難易程度。在大型機電設備的維護與管理過程中，一定考充分考慮設備的維修性，有效的降低故障發(fā)生率。在機電設備健康監(jiān)測系統(tǒng)運用中，把維修性作為健康指標，按照系統(tǒng)性原則，充分體現(xiàn)機械設備的綜合性能。

3.3技術(shù)性能

技術(shù)性能包含設備零部件的結(jié)構(gòu)、運行參數(shù)、工藝規(guī)范、精準度等。技術(shù)性能主要體現(xiàn)在：設備精準度的保持程度，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3.4經(jīng)濟性

經(jīng)濟性是指對設備不同維修策略所消耗費用的對比，對生產(chǎn)損失、安全事故進行綜合評定。把設備的修理、改裝、更新等費用進行綜合研究，尋找最佳利潤途徑，有效的降低監(jiān)測與維修成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.5監(jiān)測性能

機電設備的健康狀況由監(jiān)測系統(tǒng)直接決定。機械設備運行狀態(tài)參數(shù)與設備的健康狀況之間存在必然的聯(lián)系，監(jiān)測性能越好，越能有效的反應設備的健康參數(shù)，如果系統(tǒng)檢測效果不明顯，則無法反映機電設備的健康特征。

4健康監(jiān)測系統(tǒng)運用的優(yōu)越性

為了實現(xiàn)機電設備運行健康監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能，在系統(tǒng)設計時要包含：狀態(tài)監(jiān)測模塊、故障診斷模塊、信息管理模塊、輔助決策模塊以及輸入輸出模塊。機電設備運行狀態(tài)健康監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與運用，主要根據(jù)多種類型設備的安全監(jiān)測進行綜合保護。使安全監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品化與產(chǎn)業(yè)化。

5機電設備健康監(jiān)測系統(tǒng)的實例運用

在大型石化企業(yè)中，采用機電設備運行狀態(tài)健康監(jiān)測系統(tǒng)對8000余臺設備通過遠程網(wǎng)絡監(jiān)測中心進行監(jiān)測，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)趨勢分析比較，有效的提升了設備的安全運行與動態(tài)管理。通過健康監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測，有效的診斷預報機組催化劑粘結(jié)早期故障，通過機組的檢修顯示，在二級靜葉根部催化劑聚集嚴重，經(jīng)過嚴謹?shù)木S修之后，排除了故障隱患，一旦發(fā)生此故障，會導致嚴重的經(jīng)濟損失，其預測與實際狀態(tài)一致，有效的預防了故障的發(fā)生，避免惡化。通過震動強度來成功的預報零部件松動狀況早期故障，提示停機檢修，在實際檢修中發(fā)現(xiàn)勵磁機母線的螺栓出現(xiàn)松動，經(jīng)過緊固之后，確保了設備的正常運行，有效的避免事故的發(fā)生。

6結(jié)束語

機電設備在運行狀態(tài)中的實時監(jiān)測、故障診斷、及時預報等技術(shù)是機電設備在健康狀態(tài)下安全可靠運行的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以有效的降低設備嚴重故障的發(fā)生。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機電設備保障的基礎性理論和應用技術(shù)的研究還會得到進一步發(fā)展。

參考文獻

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