森瑟传感器在阀门状态监测系统上的应用

本系统主要包括阀门状态监测用传感器、数据采集装置、信号电缆、信号传输设备、分析软件、数据库等。

根据工程各类设备的特点，设置振动、摆度、压力、压力脉动、噪声等监测测点，实时地监测阀门的运行状态，对系统内阀门进行有效的在线健康监测，对设备当前运行状态做出评估，对异常状态做出报警，并对故障进行初步分析，以便维护人员采取相应的措施，避免、减少重大事故的发生，并为设备的在线调整提供依据。阀门状态监测系统包含了水锤压力监测系统，水锤压力监测系统为其子系统。阀门状态监测系统卖方应有类似工程业绩，且已成功应用。

一、监控类数据采集处理与交互

通过数据采集与交互平台，实时采集各现地设备自动化监控的状态运行数据、报警信息、操作信息等，格式化处理后写入统一数据库；将应用系统下发的控制信息转发给阀门状态监控系统。具体功能应包括：接收现地监控系统的数据、向现地监控系统转发控制命令和数据、实现与业务应用的通讯交互、预留与其他现地监测监控的通信接口。

二、阀门状态监测分析

（1）历史数据分析与趋势预测

系统应能对设备运行的历史数据，比如振动、摆度、压力、压力脉动、温度等参数进行数据分析与趋势预测，历史数据应能以棒图、波形图、频谱图、瀑布图、多波形频谱图、振动趋势图、振动数据列表等多维度方式进行展现与分析。

（2）故障诊断分析

应能对阀门的故障进行自动的识别与诊断，当设备发生报警时，系统启动故障诊断分析模块，通过内置的故障诊断知识库规则对机组运行时的振动、摆度数据进行筛选，并提取特征信息，将特征信息与规则进行匹配和模式识别，判断出最有可能的故障类型，给出结果和建议的处理措施。

（3）性能评估和设备健康分析

利用长期自动积累的不同工况下数据和系统试验数据，通过提供的各种分析工具，从设备型号、故障类别、发展趋势、历史报警报告等多个维度管理当前设备健康状况和历史发展趋势，可动态评估设备的动、稳态性能，并对故障可能的原因、风险进行分析，对设备的检修、维护策略提出建议

（4）系统自检分析

具备自诊断能力，对阀门运行状态监测的硬件（如传感器、数据采集器、电缆等）设备出现的故障应在软件上以报警的形式进行体现，并且对受这些故障影响的数据进行剔除，避免错误的数据被后续的二次处理所采纳，影响整个系统的数据可信程度。

在每次经过系统检修后，应均先运行自诊断程序，对整个系统的软、硬件是否正常进行自诊断。

（5）阀门监测对象的种类、数量。

a) 泵房及厂区阀门井

在泵房内设置一台监测机柜，泵房及厂区阀门井部分阀门监测均将各类监测传感器引线至该监测机柜内，通过光纤将数据传输至中控室内服务器上。

b) 空气阀井

在每个空气阀井设置一台监测机箱，尺寸按照实际使用设计，将各类监测传感器引线至该监测机箱内，监测机箱通过信号发射装置将数据传输至中控室内服务器上，机箱供电由风光互补电源提供。

c) 联通阀井

在每个联通阀井设置一台监测机箱，尺寸按照实际使用设计，将各类监测传感器引线至该监测机箱内，监测机箱通过信号发射装置将数据传输至中控室内服务器上，机箱供电由风光互补电源提供。

d) 调压塔

在每个调压塔井设置一台监测机箱，尺寸按照实际使用设计，将各类监测传感器引线至该监测机箱内，监测机箱通过信号发射装置将数据传输至中控室内服务器上，机箱供电由风光互补电源提供。

e) 调流阀井

在泵房内设置一台监测机柜，尺寸待定，调流阀井部分阀门监测均将各类监测传感器引线至该监测机柜内，通过信号发射装置将数据传输至中控室内服务器上。

多模数据采集终端具有多重容错、自诊断和抗干扰能力；

多模数据采集终端可采集、分析电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器、压力变送器、噪音和电压、电流等信号，每个通道采用24位A/D转换精度。各模块均可独立工作，其中某一通道或某一模块的故障不会影响其他通道或其他模块正常工作。采集终端采用同步采集模式，支持全通道同步并行方式触发采样、实时采集、选择存储的数据处理机制。高速实时采集后的数据应进行异常特征数据判断，智能储存，避免数据出现冗余，为此，数据采集监测装置应是配备高性能处理器的独立组织单元，具备独立执行高速、大容量数据采集、智能存储等能力。

多模数据采集终端直接为每个传感器提供工作电源，不需单独配置传感器工作电源装置，每路传感器电源应带有短路保护功能；数据采集终端配置双冗余电源，以提高工作电源的可靠性。

采集终端用于系统组态设置和监测值显示；采集终端操作系统采用嵌入式系统，固化在模块内置的存储卡上；控制模块带有大容量存储模块，可存储长期的历史数据和报警数据，支持事故追忆；支持通讯故障下继续数据采集和存储功能（达3周以上），当通讯恢复后，能够自动将此期间采集的数据上传至上位机服务器；数据采集监测装置支持分工况设置报警定值。

配置1台高性能大容量的在线监测数据服务器，安装在中控室，用于通信获取、计算处理和存储管理管线所有阀门的状态监测实时数据和历史数据，泵房厂区内的通讯通过光电收发器采用光纤通讯传输，其他通讯采用4G信号发射模块通讯，以供阀门运行状态分析诊断使用。

传感器资料

加速度振动传感器

310A-80