一种脱硫辅机振动故障预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及脱硫辅机维护技术领域，尤其是涉及一种脱硫辅机振动故障预警系统。


背景技术：

2.传统的脱硫辅机设备维修是指故障后维修或是计划维修，这两种维修模式都存在着不同程度的弊病。事后维修，是在故障发生后才进行的，对于重要的生产设备其危害不言而喻。计划维修则是指按设备运行的时间间隔，人为地确定设备的维修周期，不论设备的运行状态如何，按照计划排定的时间进行维修。如果排定的维修周期不合理，则会导致设备欠维修或过维修现象的存在。不论是过度维修还是欠维修都会导设备性能、可靠性和可运转率的下降，由此带来的发电量和生产效率的损失非常严重。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种脱硫辅机振动故障预警系统。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种脱硫辅机振动故障预警系统，包括测量模块、控制系统和报警模块；
6.所述测量模块包括多个测量元件，所述测量元件安装在转动设备的辅机上，用于采集振动信号；
7.所述控制系统与测量模块相连，包括数据处理模块、存储模块和分析模块，所述数据处理模块用于对采集的振动信号进行处理，所述存储模块用于存储振动信号，所述分析模块用于分析振动信号；
8.所述报警模块与分析模块相连，用于发出报警信息。
9.优选的，所述测量元件为振动传感器，安装位置包括：轴承位置、机泵轴承支撑端位置和电机轴承支撑端位置。
10.优选的，所述振动传感器为压电式振动传感器。
11.优选的，所述控制系统包括本地cpu单元、通信单元和电厂dcs单元；所述本地cpu单元包括数据处理模块和存储模块，数据处理模块的输入端与测量模块通过线路相连，数据处理模块的输出端连接存储模块和通信单元；所述电厂dcs单元包括分析模块，所述分析模块的输入端与通信单元相连。
12.优选的，所述本地cpu单元还包括比较模块，比较模块设于数据处理模块和通信单元之间。
13.优选的，所述通信单元为5g通信单元。
14.优选的，所述电厂dcs单元还包括显示模块，所述显示模块用于可视化分析模块的输出。
15.优选的，所述电厂dcs单元还包括gprs无线通信模块。
16.优选的，还包括电源模块，所述电源模块用于提供电源，包括直接电源和备用电源。
17.优选的，所述报警模块为声光报警器。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.(1)通过测量模块采集振动信号来实时监测设备的运行状况，可以在设备故障初期就得到诊断结果，从而可以合理安排设备的维修计划，且维修更加具有针对性，可以保证设备正常运行，延长了设备的使用寿命，避免了发电量降低。
20.(2)通过比较模块将振动信号与安全阈值进行对比，超出安全阈值的振动信号会被送入电厂dcs单元进行分析，比较模块起到了初步筛查的作用。
21.(3)电厂dcs单元还包括gprs无线通信模块，可以将分析结果、报警信息等远程发送至值班人员的手机上，配合报警模块，可靠性更高。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.附图标记：1、测量模块，01、测量元件，2、本地cpu单元，21、数据处理模块，22、存储模块，23、比较模块，3、通信单元，4、电厂dcs单元，41、分析模块，42、显示模块，43、gprs无线通信模块，5、报警模块。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
25.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。
26.实施例1：
27.面对火电行业的严峻形势，电厂越来越重视单位发电成本，减少设备耗损、延长设备使用寿命，是降低单位发电成本的重要途径，而设备寿命的延长离不开检修。传统的故障后维修会导致设备停工，计划维修容易导致设备欠维修或过维修。因此，本技术提供了一种脱硫辅机振动故障预警系统，如图1所示，包括测量模块1、控制系统和报警模块5。
28.(1)测量模块1包括多个测量元件01，测量元件01安装在转动设备的辅机上，用于采集振动信号；
29.其中，测量元件01主要为振动传感器，安装位置包括：轴承位置、机泵轴承支撑端位置和电机轴承支撑端位置。对于重要设备，可以在其辅机的轴承位置各安装1个振动传感器，单台旋转设备1个测点安装机泵轴承支撑端位置，1个测点安装电机轴承支撑端位置。这些位置的振动可以反映设备的运行状态，经过专业分析后得到设备的健康状况，同样，为了保证设备监测的准确度，还可以设置更多测点，在设备的不同位置安装测量元件，相关从业人员可以理解，在此不再赘述。除振动传感器外，还可以在设备上设置转速计、编码器等测量元件，对设备的运行状况进行监测。
30.振动传感器可以为压电式振动传感器，压电式振动传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化，当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比，从而测量得到振动信号。也可以为电容式、电感式等类型的振动传感器。
31.(2)控制系统与测量模块1相连，包括数据处理模块21、存储模块22和分析模块41，数据处理模块21用于对采集的振动信号进行处理，存储模块22用于存储振动信号，分析模块41用于分析振动信号；
32.其中，控制系统包括本地cpu单元2、通信单元3和电厂dcs单元4；本地cpu单元2就近设置在脱硫辅机侧，电厂dcs单元4为机组的dcs控制系统。本地cpu单元2包括数据处理模块21和存储模块22，数据处理模块21的输入端与测量模块1通过线路相连，数据处理模块21的输出端连接存储模块22和通信单元3；电厂dcs单元4包括分析模块41，分析模块41的输入端与通信单元3相连。本地cpu单元2还包括比较模块23，比较模块23设于数据处理模块21和通信单元3之间。
33.通信单元3为5g通信单元，也可以为局域网等方式，实现本地cpu单元2与电厂dcs单元4之间的数据传输。
34.电厂dcs单元4即电厂中现有的电站dcs控制系统，电厂dcs单元4还包括显示模块42，显示模块42用于可视化分析模块41的输出，如液晶显示屏等。电厂dcs单元4还包括gprs无线通信模块43。
35.(3)报警模块5与分析模块41相连，用于发出报警信息；报警模块5可以为声光报警器，也可以为电子屏、语音播放器等，从而通知工作人员。
36.此外，还包括电源模块，电源模块用于提供24v电源，保证系统的工作，包括直接电源和备用电源，可以设置投切开关，当直接电源断电或者故障时启动备用电源。
37.本技术的基本思想是实时监测设备的运行状态，在电厂dcs单元4安装有专业振动专家分析软件，结合peakvue技术，可以根据采集的振动信号进行振动分析，从而得到设备的诊断结果，能够在故障初期发现设备故障，可以及时安排检修，还可以统计设备的运行规律，根据诊断结果预测发展趋势，合理设计检修周期。
38.工作流程如下：
39.1)根据需要在设备上安装振动传感器。轴承支撑端位置、机泵轴承支撑端位置和电机轴承支撑端位置是辅机及转动设备的关键位置，根据这些位置的振动信号可以判断设备的状况；
40.2)振动传感器采集的振动信号送入本地cpu单元2，本地cpu单元2上集成有i/o接口，提供八个信号输入信道，所有信道都可接受测量元件01的任何类型的振动信号。首先，振动信号送入数据处理模块21进行处理，如除噪、格式转换、剔除异常值等；处理后的振动信号保存至存储模块22，便于日后查看；另一方面，在比较模块23中预设置了安全阈值，对比振动信号和安全阈值，若超出安全阈值，说明振动信号需要进行关注，则将振动信号通过通信单元3传输至电厂dcs单元4，若未超出安全阈值，则不需要发送至电厂dcs单元4。安全阈值的设定可以根据经验设置，也可以统计健康状况下设备的振动信号波动幅度，以及故障初期、故障后期设备的振动信号波动幅度，从而设置阈值。
41.本地cpu单元2还提供安全阈值设置功能，可以分别设置各个测量元件01对应的安
全阈值，还提供了记录功能，记录振动信号超出安全阈值的事件。
42.3)通信单元3实现本地cpu单元2与电厂dcs单元4之间的数据传输。如本地cpu单元2将超出安全阈值的振动信号传输给电厂dcs单元4，在电厂dcs单元4请求查看安全阈值时将安全阈值远传至电厂dcs单元4。
43.4)电厂dcs单元4使用专业的分析软件对振动信号进行分析，判断设备是否出现了故障，并将判断结果在显示模块42上可视化展示。如果设备被判断为出现故障，则发出声音、文字等报警信息通知工作人员。电厂dcs单元4还可以通过gprs无线通信模块43将报警信息发送至值班人员的手机上，推送给运行和检修人员，检修人员可以根据报警信息决定何时、以何种方式来对设备进行更有针对性的精准维修。
44.相较于故障后维修，本技术实时监测设备的运行状况，在设备故障产生初期，即设备当前运行状态与正常状态偏差较小时，通过对振动信号进行分析，可以给出准确、快速的诊断结果，为检修和运行人员争取更多的故障处理时间与主动性，提高机组设备的可靠性，降低维修成本，减少经济损失。
45.本技术对多台设备进行监测，一段时间后可以统计设备的运行规律，来确定最佳的设备维修周期，可以消除设备欠维修和过维修的现象。一方面，根据设备的运行规律，可以判断出可能发生的设备故障并预测其发展趋势，对设备进行故障诊断并主动维修，消除潜在的故障根源而不是针对已发生的故障进行事后维修。另一方面，同时在到达计划维修时限而分析显示设备状态良好时，可以做出推迟维修的建议，延长维修间隔，提高设备的利用率，提高经济效益。
46.脱硫辅机振动故障预警系统在本厂投入使用后，由传统的事后检修或计划检修逐步过渡到状态检修，能够提前1-6个月对设备振动故障信息进行预测和准确定位。相对于故障后维修和计划维修，本技术可以有效减少设备的维修费用，降低约20％左右；由于能够全面了解整个工厂的设备的运行状态，还可以有效降低备品备件的占款，能够将备品备件的库存减少30％；通过对设备的状态监测，能够发现设备的早期故障隐患，做到及时维修，避免故障的扩大，延长设备的使用寿命。
47.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，包括测量模块、控制系统和报警模块；所述测量模块包括多个测量元件，所述测量元件安装在转动设备的辅机上，用于采集振动信号；所述控制系统与测量模块相连，包括数据处理模块、存储模块和分析模块，所述数据处理模块用于对采集的振动信号进行处理，所述存储模块用于存储振动信号，所述分析模块用于分析振动信号；所述报警模块与分析模块相连，用于发出报警信息。2.根据权利要求1所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述测量元件为振动传感器，安装位置包括：轴承位置、机泵轴承支撑端位置和电机轴承支撑端位置。3.根据权利要求2所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述振动传感器为压电式振动传感器。4.根据权利要求1所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述控制系统包括本地cpu单元、通信单元和电厂dcs单元；所述本地cpu单元包括数据处理模块和存储模块，数据处理模块的输入端与测量模块通过线路相连，数据处理模块的输出端连接存储模块和通信单元；所述电厂dcs单元包括分析模块，所述分析模块的输入端与通信单元相连。5.根据权利要求4所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述本地cpu单元还包括比较模块，比较模块设于数据处理模块和通信单元之间。6.根据权利要求4所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述通信单元为5g通信单元。7.根据权利要求4所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述电厂dcs单元还包括显示模块，所述显示模块用于可视化分析模块的输出。8.根据权利要求4所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述电厂dcs单元还包括gprs无线通信模块。9.根据权利要求1所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于提供电源，包括直接电源和备用电源。10.根据权利要求1所述的一种脱硫辅机振动故障预警系统，其特征在于，所述报警模块为声光报警器。

技术总结
本实用新型涉及一种脱硫辅机振动故障预警系统，包括测量模块、控制系统和报警模块；测量模块包括多个测量元件，测量元件安装在转动设备的辅机上，用于采集振动信号；控制系统与测量模块相连，包括数据处理模块、存储模块和分析模块，数据处理模块用于对采集的振动信号进行处理，存储模块用于存储振动信号，分析模块用于分析振动信号；报警模块与分析模块相连，用于发出报警信息。与现有技术相比，本实用新型通过测量模块采集振动信号来实时监测设备的运行状况，可以在设备故障初期就得到诊断结果，从而可以合理安排设备的维修计划，且维修更加具有针对性，可以保证设备正常运行，延长了设备的使用寿命，避免了发电量降低。避免了发电量降低。避免了发电量降低。


技术研发人员：成国华
受保护的技术使用者：华能太仓发电有限责任公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/5/25