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[摘 要]电厂的特点是生产设备一直处于高温、高压或人员不能轻易到达的危险地点，虽然对点检人员提出一定的检测要求，但是由于人员的责任心、工作态度和技术水平的差别，无法保证检测质量，容易造成虚假的故障信息或真实故障信息的遗漏。厂内生产线高温、高噪声、高腐蚀、高危险性场所本来较多，更给检测工作增加了困难。而且由于设备载荷和运转速度的变化，同地点不同人员或不同时间的监测数据无法比较，给故障判断带来困难。如果实现了不间断的检测，不但可以减少部件成本、维修的硬件成本、时间成本和人力成本，降低人员的劳动强度，改善工作条件，还可以减少能源消耗、杜绝突发性停机。
[关键词]火电厂 在线 检测
中图分类号：U985 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0280-01
1.概述
目前国内外设备管理的发展趋势是从事后维修（不坏不修）至计划维修（按照计划定期维修），再到预防维修（按照设备状态决定是否维修和维修程度）演变的。
事后维修的优点是节约短期成本，缺点是经常性的故障停机导致设备效率大大降低，这一维修模式已经不适应现代企业的要求。计划维修较事后维修前进了一步，曾为我国的国防事业做出过重的贡献。随着现代科技进步和我国国防战略的调整，计划维修的缺陷日益显现出来，设备突发性故障经常发生，严重制约企业的生产。我国的预防维修是在八十年代初开始的并迅速取得成效，90年代以后这种设备管理方式也很快在行业推广普及。
预防维修利用现代科技，通过SPM的冲击脉冲技术采集大量设备信息，结合EVAM频谱智能分析软件来提前预知设备状态，分析现有设备还能运行多长时间，分析引起设备损坏的深层次原因，决定什么时间维修和维修程度。虽然要短期投入检测系统的成本，按状态有计划更换部件的成本，但是彻底避免了非计划停机的问题和维修过度的问题（不该修的不要修）。
2.状态检测需要解决的技术难点
电厂的特点是生产设备位于高温、高压或人员不能轻易到达的危险地点，虽然对点检人员提出一定的检测要求，但是由于人员的责任心、工作态度和技术水平的差别，无法根本保证检测质量，容易造成虚假的故障信息或真实故障信息的遗漏。厂内生产线高温、高噪声、高腐蚀、高危险性场所本来较多，更给检测工作增加了困难。而且由于设备载荷和运转速度的变化，同点不同人员或不同时间的监测数据无法比较，给故障判断带来困难。一些瞬态点的故障信号也会因为点检周期的原因无法实现预知维修，不但可以减少部件成本、维修的硬件成本、时间成本和人力成本，降低设备管理人员的劳动强度，改善工作条件，还可以减少能源消耗、杜绝突发性停机。
1）冲击脉冲技术的应用解决了现场无法安装检测零部件的难题。转动机械的转动部分的温度、震动等通过不和其接触的形式安装方式，转变为脉冲信号和发电机、电机状态技术检测相结合，全面解决了机械（振动、位移、对中、平衡、松动）和电气（密封柜内的温度，绕组短期短路，转子劣化、铸造缺陷）等问题。通过现场硬件设备和电流或数字信号的转变，实时地在值班员值班地点就可以显示出各种数据，及时提醒值班员更早更准确预知设备故障，解决了人员必须到现场测量和时间不确定性的人为不安全因素。大大提高了设备检测故障的不间断性和准确度。将准确度60%提高到95%以上。
2）EVAM频谱智能分析软件解决了人员误判或不判断造成的设备本身乃至关联设备的损坏问题。
早在在线检测应用之前是值班员到现场用测振仪或红外线测量设备的振动值和温度，但是由于人员技术业务素质的不同分析能力也不同，有时候轴承已经严重缺油却还在运行，值班员只是简单的记录数据而不加分析，从而延误了检修的最佳时期。通过采用了EVAM频谱技术能通过人机对话的方式科学的分析出设备的状态。通过现场的特种传感器和计算机软件系统对信号进行智能分析，及时分析出设备整体运行状况以及趋势。
通过频谱，分析不平衡、不对中、基础松动、轴向攒动扥轴系故障，且通过专利的EVAM频谱对各种故障征兆诊断与智能报警，直接显示设备运转状态（绿、黄、红指示）；可以通过带通滤波与包络技术发现轴承后期故障；通过数据分析，利用冲击脉冲和冲击脉冲频谱技术发现轴承早期损伤（轴承运转状态代码与损伤程度值）以及润滑状态（油膜厚度），达到早期预警；根据现场环境和现场设备状态检测要求的不断提高，升级为在线系统，增加模块，提高检测点数。
3.现场实施方案和步骤
实施方案：对现场的汽轮机、电机、减速箱等电厂关键监控设备，采用更优化的监测策略，利用不同种类的传感器（振动传感器、冲击脉冲传感器、转速传感器）及不同的检测技术的结合，达到最佳的监测与预知效果。针对轴系问题频发的驱动装置，采用振动监测与频谱分析；针对轴承容易安装不正、润滑不良、损伤等问题的电机滚动轴承采用冲击脉冲监测。将常规的加速度传感器更换为冲击脉冲式的振动传感器。传感器内置高通道滤波器与放大器，安装在轴承座的沉头固定孔中，将轴承运转时发射的冲击脉冲信号转换为电信号远传至值班员操作平台，通过网络服务器运行SQL数据库软件，LINX数据连接软件、CondmasterNova管理软件智能分析判断出设备的状态，输出“红、黄、绿”状态以及报警音响等提醒值班员。
通过对薛村电厂15台高压电机的观测，初步拟定了对15台高压电机进行运行状态分析检测。
1）实时数据的获取：我们选定了检测电机轴承振动的电涡流式振动传感器，分别装设与电机前后轴承的轴承座的沉头固定孔中，利用涡流效应通过传感器的端部和被测对象之间距离上的变化来测量获取电机轴承振动的实时参数。传感器采集的实时数据传输至控制系统数据库。
2）实时数据的智能过滤：由于实时数据量庞大，如果全部记录并存储分析不是现实的，所以采用将每个实时信号和各其各各工况下的特征存储于关系数据库中，只有那些经过判断认为有故障或者有故障倾向的信号才以图表等形式保存下来。
3）数据分析管理：利用计算机及工业分散控制系统的强大的数据处理分析能力，建立状态数据库。采用树状目录结构和曲线变化结构对数据库内的参数进行分析。建立设备正常运行、启停以及故障状态下等不同工况下的状态趋势数据库。对设备状态数据的归档处理，以图表的存入数据库中，同时为远程用户提供访问数据的接口，方便远程查巡。
4）数据分析的方式管理：通过实时数据库的参数变化，与设备额定各工况下参数的比较，利用数据列表，棒图、波形分析、趋势图分析等工具，多视角分析实时数据参数。
5）远程状态监测：通过WEB服务器发布建立实时数据。远程监测点可通过网络监测平台进行监测，以实现远程分析监测，同时也能够以各种方式显示历史数据。从而为设备状态分析和预知维修提供数据。
4.效益分析
在线状态的应用资金投入：每台电机现场安装涡流式传感器2个，热电阻2个，转速传感器2个，8通道模拟量输入模块1个，集控室智能软件一套，通讯电缆1000米，合计资金约5650元，17台高压电机合计资金96050元。
直接效益：减少巡检员2名，一名职工支付年工工资约5.5万元，2名合计11万元。
间接效益：提高了设备运转周期和检修的针对性，备件年节约约1万元，电厂连续运行周期延长具有不可估量的安全效益。
资金回收期：11/9.605=1.145年。
5.结论
总之，实现状态检测后避免了动辄切换备机，小毛病大修的问题。以前有很多时候做出拆解下来维修设备的决定是因为我们不了解设备的损坏程度和需要的维修时间，有了监测数据做依据分析维修程度及计划维修时间，减少了备件的使用量和停机检修时间。具有不可估量的直接经济效益和安全效益。
[关键词]火电厂 在线 检测
中图分类号：U985 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0280-01
1.概述
目前国内外设备管理的发展趋势是从事后维修（不坏不修）至计划维修（按照计划定期维修），再到预防维修（按照设备状态决定是否维修和维修程度）演变的。
事后维修的优点是节约短期成本，缺点是经常性的故障停机导致设备效率大大降低，这一维修模式已经不适应现代企业的要求。计划维修较事后维修前进了一步，曾为我国的国防事业做出过重的贡献。随着现代科技进步和我国国防战略的调整，计划维修的缺陷日益显现出来，设备突发性故障经常发生，严重制约企业的生产。我国的预防维修是在八十年代初开始的并迅速取得成效，90年代以后这种设备管理方式也很快在行业推广普及。
预防维修利用现代科技，通过SPM的冲击脉冲技术采集大量设备信息，结合EVAM频谱智能分析软件来提前预知设备状态，分析现有设备还能运行多长时间，分析引起设备损坏的深层次原因，决定什么时间维修和维修程度。虽然要短期投入检测系统的成本，按状态有计划更换部件的成本，但是彻底避免了非计划停机的问题和维修过度的问题（不该修的不要修）。
2.状态检测需要解决的技术难点
电厂的特点是生产设备位于高温、高压或人员不能轻易到达的危险地点，虽然对点检人员提出一定的检测要求，但是由于人员的责任心、工作态度和技术水平的差别，无法根本保证检测质量，容易造成虚假的故障信息或真实故障信息的遗漏。厂内生产线高温、高噪声、高腐蚀、高危险性场所本来较多，更给检测工作增加了困难。而且由于设备载荷和运转速度的变化，同点不同人员或不同时间的监测数据无法比较，给故障判断带来困难。一些瞬态点的故障信号也会因为点检周期的原因无法实现预知维修，不但可以减少部件成本、维修的硬件成本、时间成本和人力成本，降低设备管理人员的劳动强度，改善工作条件，还可以减少能源消耗、杜绝突发性停机。
1）冲击脉冲技术的应用解决了现场无法安装检测零部件的难题。转动机械的转动部分的温度、震动等通过不和其接触的形式安装方式，转变为脉冲信号和发电机、电机状态技术检测相结合，全面解决了机械（振动、位移、对中、平衡、松动）和电气（密封柜内的温度，绕组短期短路，转子劣化、铸造缺陷）等问题。通过现场硬件设备和电流或数字信号的转变，实时地在值班员值班地点就可以显示出各种数据，及时提醒值班员更早更准确预知设备故障，解决了人员必须到现场测量和时间不确定性的人为不安全因素。大大提高了设备检测故障的不间断性和准确度。将准确度60%提高到95%以上。
2）EVAM频谱智能分析软件解决了人员误判或不判断造成的设备本身乃至关联设备的损坏问题。
早在在线检测应用之前是值班员到现场用测振仪或红外线测量设备的振动值和温度，但是由于人员技术业务素质的不同分析能力也不同，有时候轴承已经严重缺油却还在运行，值班员只是简单的记录数据而不加分析，从而延误了检修的最佳时期。通过采用了EVAM频谱技术能通过人机对话的方式科学的分析出设备的状态。通过现场的特种传感器和计算机软件系统对信号进行智能分析，及时分析出设备整体运行状况以及趋势。
通过频谱，分析不平衡、不对中、基础松动、轴向攒动扥轴系故障，且通过专利的EVAM频谱对各种故障征兆诊断与智能报警，直接显示设备运转状态（绿、黄、红指示）；可以通过带通滤波与包络技术发现轴承后期故障；通过数据分析，利用冲击脉冲和冲击脉冲频谱技术发现轴承早期损伤（轴承运转状态代码与损伤程度值）以及润滑状态（油膜厚度），达到早期预警；根据现场环境和现场设备状态检测要求的不断提高，升级为在线系统，增加模块，提高检测点数。
3.现场实施方案和步骤
实施方案：对现场的汽轮机、电机、减速箱等电厂关键监控设备，采用更优化的监测策略，利用不同种类的传感器（振动传感器、冲击脉冲传感器、转速传感器）及不同的检测技术的结合，达到最佳的监测与预知效果。针对轴系问题频发的驱动装置，采用振动监测与频谱分析；针对轴承容易安装不正、润滑不良、损伤等问题的电机滚动轴承采用冲击脉冲监测。将常规的加速度传感器更换为冲击脉冲式的振动传感器。传感器内置高通道滤波器与放大器，安装在轴承座的沉头固定孔中，将轴承运转时发射的冲击脉冲信号转换为电信号远传至值班员操作平台，通过网络服务器运行SQL数据库软件，LINX数据连接软件、CondmasterNova管理软件智能分析判断出设备的状态，输出“红、黄、绿”状态以及报警音响等提醒值班员。
通过对薛村电厂15台高压电机的观测，初步拟定了对15台高压电机进行运行状态分析检测。
1）实时数据的获取：我们选定了检测电机轴承振动的电涡流式振动传感器，分别装设与电机前后轴承的轴承座的沉头固定孔中，利用涡流效应通过传感器的端部和被测对象之间距离上的变化来测量获取电机轴承振动的实时参数。传感器采集的实时数据传输至控制系统数据库。
2）实时数据的智能过滤：由于实时数据量庞大，如果全部记录并存储分析不是现实的，所以采用将每个实时信号和各其各各工况下的特征存储于关系数据库中，只有那些经过判断认为有故障或者有故障倾向的信号才以图表等形式保存下来。
3）数据分析管理：利用计算机及工业分散控制系统的强大的数据处理分析能力，建立状态数据库。采用树状目录结构和曲线变化结构对数据库内的参数进行分析。建立设备正常运行、启停以及故障状态下等不同工况下的状态趋势数据库。对设备状态数据的归档处理，以图表的存入数据库中，同时为远程用户提供访问数据的接口，方便远程查巡。
4）数据分析的方式管理：通过实时数据库的参数变化，与设备额定各工况下参数的比较，利用数据列表，棒图、波形分析、趋势图分析等工具，多视角分析实时数据参数。
5）远程状态监测：通过WEB服务器发布建立实时数据。远程监测点可通过网络监测平台进行监测，以实现远程分析监测，同时也能够以各种方式显示历史数据。从而为设备状态分析和预知维修提供数据。
4.效益分析
在线状态的应用资金投入：每台电机现场安装涡流式传感器2个，热电阻2个，转速传感器2个，8通道模拟量输入模块1个，集控室智能软件一套，通讯电缆1000米，合计资金约5650元，17台高压电机合计资金96050元。
直接效益：减少巡检员2名，一名职工支付年工工资约5.5万元，2名合计11万元。
间接效益：提高了设备运转周期和检修的针对性，备件年节约约1万元，电厂连续运行周期延长具有不可估量的安全效益。
资金回收期：11/9.605=1.145年。
5.结论
总之，实现状态检测后避免了动辄切换备机，小毛病大修的问题。以前有很多时候做出拆解下来维修设备的决定是因为我们不了解设备的损坏程度和需要的维修时间，有了监测数据做依据分析维修程度及计划维修时间，减少了备件的使用量和停机检修时间。具有不可估量的直接经济效益和安全效益。