GE—Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

摘 要：本文介紹GE-Bently公司System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各軟件組成，信號(hào)傳輸，系統(tǒng)各部分組態(tài)及系統(tǒng)使用過(guò)程中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組態(tài)；故障診斷

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274.4

化工生產(chǎn)普遍關(guān)注設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行，減少和避免故障、提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、采取相應(yīng)措施，減少非計(jì)劃停車(chē)是非常關(guān)鍵的。隨著設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的需求及功能的不斷提升，對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)的技術(shù)性、全面性要求亦不斷提高，良好的完成GE-Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)任務(wù)，熟練監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能與操作，是充分發(fā)揮狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷作用的重要前提?，F(xiàn)根據(jù)GE-Bently System1的使用情況，淺談狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組態(tài)、維護(hù)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

1 神華寧煤煤化工狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用現(xiàn)狀

神華寧煤煤化工分公司下有三個(gè)化工生產(chǎn)廠，目前有共有24套大機(jī)組在裝置建設(shè)時(shí)同步配套了GE-Bently System1在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)3500機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)量的信號(hào)輸送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中存儲(chǔ)，通過(guò)遠(yuǎn)程接入服務(wù)器將采集到的顯示客戶(hù)端發(fā)布到公司局域網(wǎng)中，在局域網(wǎng)內(nèi)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式來(lái)調(diào)用和查看機(jī)組實(shí)時(shí)和歷史的振動(dòng)數(shù)據(jù)及各類(lèi)圖譜，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面分析和診斷。

2 GE-Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流

System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流的完成是通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的振動(dòng)傳感器將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)，模擬信號(hào)傳送到監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，通過(guò)3500/22M瞬態(tài)數(shù)據(jù)接口模塊-TCP/IP協(xié)議通訊至System 1數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，通過(guò)System1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，再通過(guò)顯示客戶(hù)端軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用和顯示。

3 GE-Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件組成

GE-Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件構(gòu)成主要有三個(gè)部分：組態(tài)部分，數(shù)據(jù)采集部分，顯示部分。

3.1 Configuration組態(tài)程序

用于建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含所有的數(shù)據(jù)采集儀表和監(jiān)測(cè)工廠資產(chǎn)，也叫組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立時(shí)把組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)定義為Enterprise企業(yè)。

組態(tài)分收集組分層結(jié)構(gòu)，企業(yè)分層結(jié)構(gòu)，儀器分層結(jié)構(gòu)，組態(tài)時(shí)先依據(jù)企業(yè)設(shè)備情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層，其次根據(jù)3500機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)及機(jī)組相關(guān)信息組態(tài)儀表部分，然后根據(jù)儀表組態(tài)好的測(cè)點(diǎn)等信息來(lái)組態(tài)瞬態(tài)數(shù)據(jù)接口收集組。

3.2 Data acquisition數(shù)據(jù)采集程序

System1數(shù)據(jù)采集軟件也稱(chēng)DAQ軟件，是system1軟件的核心。DAQ服務(wù)器軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)備，以便在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)、在顯示軟件中查看以及供系統(tǒng)擴(kuò)展應(yīng)用程序使用。數(shù)據(jù)采集通過(guò)數(shù)采模塊Data Collection Module收集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)源傳送到system1軟件。每個(gè)3500框架即是一個(gè)數(shù)采模塊DCM。

3.3 Display顯示客戶(hù)端程序

Display顯示軟件與與企業(yè)相連，可連接到一個(gè)或多個(gè)企業(yè)，用來(lái)查看組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中配置的歷史和當(dāng)前的數(shù)據(jù)值。資產(chǎn)和數(shù)據(jù)值以Hierarchies層（數(shù)）和views視圖兩種不同的格式呈現(xiàn)，顯示內(nèi)容包括機(jī)組總貌圖，測(cè)點(diǎn)布置，測(cè)點(diǎn)位號(hào)及當(dāng)前值，測(cè)點(diǎn)狀態(tài)信息，查看事件和屬性，以及可以查看各類(lèi)數(shù)據(jù)圖譜等。

4 GE-Bently System1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮

一個(gè)企業(yè)最多可包含10個(gè)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，每個(gè)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器可以處理2500個(gè)在線數(shù)據(jù)點(diǎn)。安裝System1顯示軟件的計(jì)算機(jī)最多可同時(shí)連接到10個(gè)不同的System1企業(yè)，這些企業(yè)的連接可以是本地連接、網(wǎng)絡(luò)連接或通過(guò)遠(yuǎn)程通訊到其他位置的連接。一般在數(shù)采服務(wù)器上將該軟件設(shè)置為自動(dòng)啟動(dòng)，避免計(jì)算機(jī)斷電或意外離線后，重新啟動(dòng)后不需人為干預(yù)而自啟動(dòng)。

5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的日常維護(hù)

5.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及賬號(hào)管理

掌握監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及各服務(wù)器及3500框架的IP地址等信息，這樣就能夠及時(shí)準(zhǔn)確的梳理各設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及查找、解決數(shù)據(jù)傳輸故障。查看許可證的種類(lèi)及數(shù)量，充分利用許可功能，發(fā)揮系統(tǒng)的容量。

合理管理狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)賬號(hào)，要針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)不同用戶(hù)進(jìn)行賬號(hào)分配并設(shè)置不同的權(quán)限。

5.2 查看3500組態(tài)及通訊狀態(tài)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷分析的數(shù)據(jù)來(lái)源于3500系統(tǒng)，其中3500/22M瞬態(tài)數(shù)據(jù)接口是3500監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和GE-Bently System 1狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件之間的接口。系統(tǒng)維護(hù)人員要定期查看3500框架各類(lèi)卡件的組態(tài)，有變化的時(shí)候及時(shí)重新下裝到system1組態(tài)軟件，使得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)情況及時(shí)、準(zhǔn)確反應(yīng)到狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。

確定3500框架在DAQ服務(wù)器中的分配，定期查看各設(shè)備的3500框架與DAQ服務(wù)器連接的通訊狀態(tài)，使得數(shù)據(jù)傳輸保持正常狀態(tài)。

5.3 智能郵件收閱

設(shè)置智能郵件通知及指定相關(guān)收件人，將特定的事件發(fā)送給特定的工作人員，定時(shí)查收電子郵件，及時(shí)了解設(shè)備及系統(tǒng)事件并進(jìn)行處理，對(duì)于異常狀態(tài)的設(shè)備及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，指定策略，為計(jì)劃?rùn)z修提供依據(jù)。

5.4 事件確認(rèn)

系統(tǒng)的事件管理器會(huì)存儲(chǔ)各類(lèi)事件，包括設(shè)備的控制系統(tǒng)、安全儀表控制、3500監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置的硬件報(bào)警，軟件中設(shè)置的軟件報(bào)警。按嚴(yán)重性由低到高可以分為1級(jí)事件，2級(jí)事件，3級(jí)事件，4級(jí)事件。設(shè)備啟停、通訊終止等屬于1級(jí)事件，軟件報(bào)警類(lèi)屬于2級(jí)事件，3級(jí)、4級(jí)事件多對(duì)應(yīng)硬件設(shè)備中的報(bào)警和聯(lián)鎖值。按事件的來(lái)源可以分為：儀器、系統(tǒng)、保護(hù)硬件等類(lèi)別。每天及時(shí)查看事件管理器，并利用事件管理器中的事件篩選、排除篩選、時(shí)間篩選、具體事件等多種方式查看事件并進(jìn)行確認(rèn)。

5.5 軟報(bào)警設(shè)置

軟件報(bào)警是為了更早發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常變化而進(jìn)行的一種報(bào)警，在正常的數(shù)據(jù)范圍基礎(chǔ)上有了一定的異常變化，但并不一定達(dá)到數(shù)據(jù)的硬件報(bào)警級(jí)別。需根據(jù)測(cè)點(diǎn)正常運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)增加或修正測(cè)點(diǎn)的軟報(bào)警，使得監(jiān)測(cè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備測(cè)點(diǎn)的異常變化，從而及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

5.6 數(shù)據(jù)備份

System1軟件有組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)。組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)包含企業(yè)的所有相關(guān)信息：工廠資產(chǎn)、機(jī)器、保護(hù)系統(tǒng)、傳感器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、其他數(shù)據(jù)源、報(bào)警管理設(shè)置、安全信息，等等。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)包含監(jiān)測(cè)軟件所收集和分析的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)庫(kù)中既存在靜態(tài)數(shù)據(jù)（間隙電壓、過(guò)濾和全頻振動(dòng)數(shù)據(jù)等）又存在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（波形等）。根據(jù)監(jiān)測(cè)及診斷需要，合理選擇手動(dòng)、自動(dòng)、選擇性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而保留典型的、全生命周期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

5.7 瞬態(tài)范圍設(shè)置

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)不同分為瞬態(tài)數(shù)據(jù)和穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)：瞬態(tài)數(shù)據(jù)是指啟機(jī)和停機(jī)（變轉(zhuǎn)速）時(shí)的數(shù)據(jù)，用單位轉(zhuǎn)速間隔來(lái)采集。穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)是指機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)，用單位時(shí)間間隔來(lái)采集。由于數(shù)據(jù)采集的原則與瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)相關(guān)，故要根據(jù)機(jī)組的正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速正確設(shè)置瞬態(tài)范圍，使得數(shù)據(jù)合理的進(jìn)行采集和儲(chǔ)存。

6 結(jié)束語(yǔ)

故障信息是診斷和決策的依據(jù)，而故障信息的來(lái)源于狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因此，需要充分了解和掌握狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，做好其組態(tài)和維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)、準(zhǔn)確、全面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，使得系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，為故障診斷工作做好服務(wù)，才能使故障診斷充分發(fā)揮提前預(yù)知的作用，保證生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)產(chǎn)、減少因故障帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉暢，伍星，遲毅林，張文斌.設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)研究[J].計(jì)算機(jī)工程，2010（23）.

作者簡(jiǎn)介：謝春燕，助理工程師，2009年畢業(yè)于北京化工大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)就職于神華寧煤煤炭化學(xué)工業(yè)分公司，任技術(shù)員。

作者單位：神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)分公司，銀川 750411