陳國慶 年 濤 王嗣晨 趙明勝

（開封空分集團有限公司設(shè)計研究院，河南 開封475004）

唐山東華鋼鐵有限公司KDON（Ar）-15000/15000/500（Y）型空分裝置為外壓縮流程，由開封空分集團成套，于2014年3月一次性氧、氮、氬開車并考核達標(biāo)。空分裝置的主空壓機選用開封空分集團的離心式空壓機，機組氣量為83 000Nm3/h，出口壓力為0.52MPa（G）；氮壓機選用交大賽爾的離心式氮壓機，機組氣量為180 00Nm3/h，出口壓力為2.5MPa（G）；遠程診斷系統(tǒng)選用鄭州恩普特eM3000產(chǎn)品。

空壓機和氮壓機分別作為空分裝置和煉鋼工藝原料氣的關(guān)鍵性咽喉機組，正常狀況下需要保證工作的長期穩(wěn)定性和有計劃的停車檢修，壓縮機故障時從故障征兆出現(xiàn)到發(fā)生時間很短，進而故障處理需要準(zhǔn)確無誤性和時效性。遠程診斷系統(tǒng)通過對機組軸振動和位移等關(guān)鍵參數(shù)進行遠程監(jiān)控和診斷，能盡量提前發(fā)現(xiàn)異常問題，從而及早發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患，并縮短故障排除所需時間，保證裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)，提高裝置的整體效益［1］。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

完整的遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)分為3個不同的層，即遠程層監(jiān)控診斷層、Internet層和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)層，其中遠程層為診斷中心的主體，Internet層為數(shù)據(jù)通信支撐，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)層為診斷分析數(shù)據(jù)的來源。如圖1所示：

遠程診斷中心的Web服務(wù)器訪問設(shè)在各用戶現(xiàn)場的eM3000系統(tǒng)診斷服務(wù)器，并讀取該服務(wù)器中的數(shù)據(jù)（現(xiàn)場企業(yè)級eM3000系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)服務(wù)器可與Web瀏覽站用同一臺服務(wù)器）。遠程用戶同本地用戶一樣，看到的是現(xiàn)場ICS3000數(shù)據(jù)采集器按照設(shè)定規(guī)則采集并存儲的數(shù)據(jù)，或者是當(dāng)前的實時數(shù)據(jù)。

1.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

機組的軸振、軸位移測量，通過機組就地電渦流傳感器的前置器（派利斯PT2010系列）BUF緩沖接口同軸電纜連接輸出原始信號［1］，包括：

1.1.1 交流直接輸入。未濾波數(shù)據(jù)，用于時間波形、通頻軌跡顯示，獲得正確幅值、相位；

1.1.2 交流矢量濾波輸入。用于波德圖、極坐標(biāo)繪圖，獲得高分辨率圖形和正確的相位信息；

1.1.3 交流抗混濾波輸入。用于頻譜類分析圖形繪制顯示、提純軌跡類繪圖，避免頻率混疊；

圖1

1.1.4 直流輸入。用于軸中心線位置繪制顯示。

以上信號進現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集診斷服務(wù)器完成分析，服務(wù)器具備完善的數(shù)據(jù)預(yù)處理能力，采用的分析方法如：時波分析，頻譜分析，軸心軌跡，空間全矢譜分析，小波分析，波德圖和極坐標(biāo)圖分析，三維頻譜分析等。

現(xiàn)場側(cè)數(shù)據(jù)交換機需要提供一個固定IP，用以實現(xiàn)點對點的安全通訊。

1.2 Internet層

Internet層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹螌?，可以支持不同地域的企業(yè)級eM3000在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的接入，獲得遠程故障診斷中心的診斷服務(wù)，同時也為處于不同地域的咨詢專家或企業(yè)在外出差的領(lǐng)域?qū)＜以L問遠程診斷系統(tǒng)。

eM3000系統(tǒng)提供專門的WEB程序，以滿足網(wǎng)上所允許的計算機上使用IE瀏覽而無需其他任何軟硬件。

1.3 遠程監(jiān)控診斷系統(tǒng)

遠程診斷中心是分布于各個企業(yè)的eM3000系統(tǒng)的故障診斷專家知識支持中心，由多臺遠程診斷工作站、信息系統(tǒng)工作站、中心數(shù)據(jù)庫監(jiān)控服務(wù)器和中心Web服務(wù)器等組成，構(gòu)成一個集信息處理、智能推理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能的復(fù)雜系統(tǒng)。

遠程診斷中心具有更豐富的專家診斷知識，包括國內(nèi)外研究成果和現(xiàn)場診斷經(jīng)驗提煉出的具有權(quán)威性的專家診斷知識，當(dāng)遠程用戶提交設(shè)備運行信息并提出診斷要求后，中心可給出更加準(zhǔn)確的診斷結(jié)論。

遠程診斷系統(tǒng)通過軟件自動分析和診斷專家會診分析，可實現(xiàn)對機組經(jīng)常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)子或聯(lián)軸器不對中、不平衡、軸瓦損壞、止推瓦損壞、油膜振蕩、壓縮機喘振等故障診斷分析。

2 軟硬件組成

2.1 機組側(cè)監(jiān)控診斷主要軟硬件（見表1）

表1

2.2 監(jiān)測點數(shù)（見表2）

表2

3 系統(tǒng)調(diào)試

對于在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性和實用性非常重要，一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析診斷場所有一定距離，在現(xiàn)場調(diào)試過程中對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作自連性、可靠性至少要進行兩次以上測試。

首先現(xiàn)場通過組態(tài)程序進行采集模式、通道布置、靈敏度、傳感器類型等一系列設(shè)置，下載給數(shù)據(jù)采集器，完成現(xiàn)場采集系統(tǒng)的組態(tài)編譯。

當(dāng)測試由于系統(tǒng)掉網(wǎng)、振動信號丟失或恢復(fù)引起故障時，信號采集方式的轉(zhuǎn)換能否重新工作，這個過程必須是全自動的，否則任何一個環(huán)節(jié)可能因無人在現(xiàn)場而引起整套系統(tǒng)的癱瘓。

測試Internet網(wǎng)絡(luò)鏈接層，拔掉網(wǎng)線數(shù)分鐘后，現(xiàn)場采集器自動聯(lián)網(wǎng)，并正常運行；關(guān)閉采集器電源數(shù)分鐘，保持服務(wù)器工作正常，然后恢復(fù)采集器供電，采集器自動上網(wǎng)并正常工作；斷開渦流傳感器信號，數(shù)分鐘后采集模式變化為自由采集，然后恢復(fù)振動信號，數(shù)分鐘后采集模式變?yōu)橥秸芷诓杉?/p>

4 診斷服務(wù)

4.1 電話診斷咨詢

在現(xiàn)場用戶裝置出現(xiàn)影響正常運行的故障或故障隱患時，應(yīng)用戶要求，可提供相關(guān)電話診斷服務(wù)，如：故障診斷理論咨詢、故障處理辦法咨詢、現(xiàn)場操作注意事項咨詢、檢維修方案策略咨詢等。

4.2 24小時預(yù)警服務(wù)

當(dāng)遠程診斷系統(tǒng)監(jiān)測到用戶裝置運行異常或出現(xiàn)影響到安全運行故障時，遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過短信的方式把報警信息發(fā)送給用戶方指定負責(zé)人；開空項目負責(zé)人會根據(jù)短信報警的等級不同，及時與用戶相應(yīng)聯(lián)系人進行電話溝通。

4.3 定期遠程診斷服務(wù)及書面診斷報告

裝置定期狀態(tài)評估報告，專家診斷小組人員針對遠程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)，對所服務(wù)項目裝置提供運行狀態(tài)分析評估，并出具書面報告。

5 故障處理

該裝置空壓機自開車運行后，高、低壓側(cè)振動值一直平穩(wěn)地運行在40um左右，經(jīng)半年運行后，空壓機低壓側(cè)軸振動值逐漸上升至60um，公司診斷專家經(jīng)過診斷軟件分析，對徑向、軸向所有的動態(tài)信號和靜態(tài)信號進行融合，結(jié)合實時的空壓機運行電流和排氣壓力，認為是電機和空壓機連接的聯(lián)軸器連接問題，利用全廠停車檢修時間，拆卸空壓機聯(lián)軸器重新做動平衡，安裝開車后振動值至今一直穩(wěn)定在20um左右。

6 結(jié)語

遠程診斷監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，使人們擺脫距離的約束，讓信息互聯(lián)代替人的移動。在遠程網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，實現(xiàn)異地查看機組運行狀態(tài)，以數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳遞替代人在地域上的奔波，大大提高故障問題處理速度。

通過對遠程側(cè)離心壓縮機關(guān)鍵數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析診斷，提供多種專業(yè)診斷和分析報告，及時準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運行狀態(tài)及變化趨勢，對確保設(shè)備安全、正常和高效運行，避免壓縮機帶病運行，防止突發(fā)事故的發(fā)生，為設(shè)備的檢修提供了參考依據(jù)，延長了設(shè)備安全穩(wěn)定運行周期，對提高設(shè)備綜合管理水平，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益有著積極的作用。

［1］王福利.壓縮機組（石油化工廠設(shè)備檢修手冊）［Z］，2007.