1、大型旋转机械远程在线监测XXX旋转机械远程在线监测和故障分析系统技术方案书代 理 商:重庆伯辰机电设备有限公司联系地址:重庆市高新区奥体路1号附11-2-17-8号联系电话：1系统构成 21.1系统概述 21.2系统构成 21.3系统测点数量汇总 21.4系统信号来源 32技术性能指标 42.1中心服务器 WEB8000 42.2现场监测站 NET8000 42.3浏览站 62.4S8000 分析图谱及组件 62.5状态监测系统的通信 72.6网络安全 73供货清单 74工程实施与售后服务 84.1甲乙方工作界面 84.2工程时间 94.3验收与质保 94.4培训 104.5售后服务 105附
2、件：分析图谱及组件 125.1常规图谱分析功能 125.2启停机图谱分析功能 145.3列表日记功能 155.4诊断助手分析功能 155.5数据传输功能 171 系统构成1.1系统概述甲方： XX乙方： XX本技术协议书是 XX公司（以下简称乙方）根据 XX公司（以下简称甲方）对其 机组 提出的在线状态监测和分析系统 （以下简称状态监测系统） 相关的技术要求， 提出了以旋转 机械状态监测系统（S8000）及配套附件为基础的完整解决方案和完整系统构成，并对该方 案的系统软、 硬件配置、 技术性能和工程服务等进行了详细说明， 要求接入 公司大型旋转机械在线监测中心。乙方对提供的所有硬件、软件、技术
3、服务和整套系统的安全、稳定运行负有完全责任。S8000 旋转机械状态监测系统是乙方在 2006 年推出的新一代在线监测系统， 速度更快、 图谱更专业： 采用全新的设计理念， 监测分站采用 Linux 操作系统构建， 底层采用 PC104 总 线结构，大大提高了系统的可靠性和采样速率；系统采用 Java 语言编写人机界面，设备管理和诊断人员，可通过 IE 浏览器查看更多更专业的分析诊断图谱。1.2系统构成系统由旋转机械状态监测系统、和辅助设备组成：1 旋转机械状态监测系统（ S8000 ）：含 NET8000 现场监测站 3 台， WEB8000 中心服务器 1 台， DELL 现场浏览站；2
4、系统附件（见供货清单） ；3 伴随系统的技术工程服务、售后服务和质量保证。1.3系统测点数量汇总本状态监测系统涵盖 机组。 1 套 S8000 系统共监测的：轴振动测点共 72 点；轴位移测点共 12 点；轴系键相测点共 12 点；轴系监测仪表型号：待定按照现场运行的监测要求，S8000系统监测通道数量如下表：序 号机组监测通道数量NET8000装置机组名称键相轴振动轴位移工艺量配置安装方式装置电机4NET8000 1 台液力耦合器14142装置电机4NET8000 1 台14142装置电机4NET8000 1 台合器14142装置4NET8000 1 台液力耦合器14142装置电机4NET8
5、000 1 台14142装置电机4NET8000 1 台液力耦合器14丙烷压缩机142合计127212备注：接入工艺量要求控制系统的 DCS必须具有RS485的通信功能，并配有通信板卡。1.4系统信号来源2 技术性能指标2.1中心服务器 WEB8000 接收、存储、备份现场监测站上传的数据（包括：实时数据、趋势数据、历史数据及启 停机数据等 4 大类）；管理状态监测数据库；向浏览站发布状态监测数据；WEB8OO0勺设置信息可以导出到文件中备份。 历史数据和起停机数据根据 SQL数据库的备份策略来备份。 系统的正常数据与备份数据是保存在不同的硬盘上的， 以防止由于硬盘崩 溃或故障导致备份数据的丢
6、失。根据灵敏监测触发事件驱动保存的异常历史数据，保存在 WEB8OO0勺数据库内，按照不同的监测分站 NET8000不同的振动通道保存在不同的数据表内。用户检索历史数据的类型可以有三种方式， 可以单独检索按时间存储的历史数据、 异常 的报警数据、起停机数据，或同时检索前几种类型数据。每台WEB8000可以管理64台NET8000 ,并具备通过INTERNET或广域网与远程故障 诊断中心发送数据的能力。2.2现场监测站 NET8000基于 Linux 平台的采集系统； 基于数字倍频器的同步整周期采集现场振动信号采集； 同步采集键相信号、轴位移信号、过程量信号等； 信号分析处理：FFT、故障特征值
7、提取、窗谱校正等； 灵敏监测和事件驱动的历史数据存储； 通过网络通讯，将数据上传到中心服务器 WEB8000。硬件平台NET8000采用高性能的运算处理芯片，数据采集和分析处理完全采用硬件 （FPGA）实现，同时配合海量 SDRAM存储器；NET800的CPU主频高达800M，使用PC104总线的 结构可提供高达 40Mbit/S 的数据存取速率。 该平台下最高 1Gbit/s 的数据吞吐量可以在不到 1 秒的时间内完成 24通道每通道 8192点数据的处理。完全的多通道并行采集NET8000 最多可以监测 4 个轴系 （键相），每个轴系采用独立数据采集和独立的时序逻 辑控制，也就是说有 4个
8、独立A/D。每路A/D为IMPS）采样速率、16位精度、24路并行采 集。与转子同步的整周期采集采用最新的数字预测倍频器技术， 引入拟合算法和余数补偿算法， 即便转子在旋转一圈 内（即相邻两个键相整周期采集脉冲内）转速发生剧烈变化，也可以做到等空间采样，充分 地保障与转子同步的整周期采集。FPGA 技术FPGA又称大规模可编程逻辑器件， 是一种特殊的超大规模集成电路芯片， 具有速度快、专业性强、适合机组振动信号快速、并行、同步整周期采集等特点。 FPGA在工作时，是不需要时钟、指令的，也就是说“能在同一时间处理成千上万个任务” ，不论多复杂的任务，均可在“一瞬间”完成，理论上是不需要时间的，实
9、际上受到门电路延时的限制，一般可以 在微秒级甚至纳秒级内完成， 而且该时间是与任务的复杂程度无关的。 另外，由于FPGA不需要程序指令的顺序执行，因此，也就从根本上避免了“死机”情况的发生。NET8000的本地缓存功能当由于NET8000与WEB8000的网络发生故障，或 WEB8OO0发生故障等原因，历史数据 不能够正常保存到数据库，则 NET8000将历史数据保存在本地的缓存区内，一旦条件恢复，即将本地缓存区内的历史数据上传给 WEB8OO0灵敏监测技术S8000系统采用灵敏监测技术对每个分频均设置有偏差报警门限， 在振动总量不超过报警时，也能及时捕捉各分频的变化。所有的门限，可以通过一段
10、运行平稳的数据，进行自学习得到。在数据保存方面，稳态监测时，是采用事件驱动和时间驱动结合的方式， 既可以保存机组的任何异常报警数据（触发了灵敏监测报警），也可以保存各种等时间间隔的数据。瞬态 监测时，采用等转速间隔和等时间间隔存储相结合的方式。 同时集成黑匣子功能， 能保存机组在发生振动报警时刻的前后共 600组数据。NET8000电气参数最大输入点数4路键相信号，24路振动信号，12路轴位移信号或硬接线接入的工艺量信号， 各255路通过通讯得到的工艺量或开关量信号输入 特 性振动量输入信号类型双端振动位移/速度/加速度信号输入阻抗：400KQ输入范围：100V直流线形范围20V交流线形范围4
11、V/2V (P-P)直流分量精度0.01V交流分量精度0.008V相位延迟转速小于24000rpm时，2静态量输入信号类型双端直流电压信号输入阻抗400KQ输入范围100V线形范围20V直流分里精度0.01V滤波特性2阶RC滤波器，截止频率 2Hz键 相 信 号输入信号类型双端键相信号输入阻抗400KQ输入范围100V滤波特性忽略小于比较电平 20%的交流信号相位延迟转速小于24000rpm时，20；转速误差1.5rpm键相参考比较电平强键相（1/2/3/4/5/6/7/8V 共八档）弱键相（0.2/0.4/0.6/0.8/1.0/1.2/1.4/1.6V 共八档）信号输入振动信号输入是单端输
12、入和双端差动输入可选。输入阻抗 400K欧姆，频响范围 0.6Hz 7.5KHZ。最高转速范围 32000转。其他指标数据通讯采用独立的奔腾级通讯处理模块，支持 TCP/IP和串行通讯等多种协议;支持10/100Mbps以太网，RJ45网络端口；2个RS232串口，支持超级终端连接和 MODBUS通讯；电源：AC220 10% 50Hz ；功耗：最大65W;环境温度：0-40 C;环境湿度：95%，不结露。2.3浏览站DELL台式电脑作为本状态监测系统的浏览站。2.4S8000分析图谱及组件S8000提供的图谱分析、报表、诊断助手及数据传输功能等如下表:S8000的专业诊断图谱及组件常规图谱总
13、貌图综合分析图单值棒图多值棒图波形频谱图多频谱图振动趋势图过程振动趋势图轴心轨迹图多轨迹图全息谱图全频谱图轴心位置图极坐标图三维全息谱图工艺量频谱瀑布图启停机图谱及组件转速时间图Nyquist 图波德图频谱瀑布图级联图启停机同步图谱显示组件报表日记及组件振动参数列表过程参数列表振动报警日记过程报警日记系统日记灵敏监测事件机组报表试车记录列表诊断助手组件标准版专家系统交互版专家系统灵敏监测学习 黑闸子组件单面动平衡双面动平衡故障诊断案例库键相波形数据传输组件可接入In ternet 的组件数据智能压缩组件自动远程升级组件2.5 状态监测系统的通信本状态监测系统支持标准 TCP/IP通信协议；WE
14、B8000、NET8000和任何浏览站之间采 用标准的TCP/IP通讯协议，与甲方现有厂内局域网一致。2.6网络安全WEB8000通过INTERNET向远程故障诊断中心数据库传送数据，不会影响到工厂内部的网络安全性以及数据保密性。这是因为：1. WEB8000是通过厂内网关（或代理服务器、防火墙）上网的，本身不具备 INTERNET固定IP,自身也不向外界开放任何端口，外部的任何计算机不可能访问到 WEB8000或通过WEB8000访问厂内的任何一台计算机；2.WEB8000与外部的连接是唯一的，即只与远程监测中心服务器的固定端口建立连接，与其他INTERNET上的计算机不发生数据交换；3.
15、WEB8000与管理网站之间的数据传递是单向的， 即机组的运行数据从 WEB8000定期向管理网站传递，而管理网站不向 WEB8000写入任何数据。3供货清单序号供货内容数量1S8000远程在线监测及分析系统1.1WEB8000中心服务器WEB8000软硬件系统：PE T110 至强 X3430(2.4G)/2G/2*500G SATA/RAID 1/ 双网卡 /mouse/keyboard/3Y24*7/DVD/WIN2008SCH ；全部状态监测软件1套。1套1.2NET8000现场监测分站（3.0软件版本）3套1.3DELL 380MT现场浏览分站：DELL-380MT E5200/2G
16、/320G/DVD/XPP/19LCD1套2辅助设备2.1N-AccessoryNET8000标准安装附件3套N-Accessory-01监测信号输入电缆6条N-Accessory-02动态信号输入端子模块3块N-Accessory-03静态信号输入端子模块3块N-Accessory-04设置接口电缆3条N-Accessory-05主机电源线3条N-Accessory-06挂式安装支角12个N-Accessory-07螺丝刀6把N-Accessory-08螺丝套筒3个N-Accessory-09螺丝钉12个2.2电源设备UPS不间断电源1台2.3信号电缆4芯屏敝电缆待定米2.4网络设备1台交换
17、机8通道10/100自适应网络交换机1台网络双绞线8芯通用网络双绞线:待定米:2.5机柜机柜尺寸：机柜色标：2个2.6N-Docume nt-10标准文档（含： WEB8000维护手册/分析图谱使用手册/用户设置手册/NET8000使用手册）3套注：供货清单中所列全部软件均为正版。4工程实施与售后服务为了保证系统的正常安装和投用， 甲乙双方将明确双方的项目负责人， 具体就工作界面和服务内容约定如下。4.1 甲乙方工作界面序号工作内容甲方乙方1将状态监测系统纳入机组监测系统中负责2提供监测系统详细资料和现场资料负责3S8000系统工厂设计和生产负责4S8000系统组态调试和生产测试负责5WEB8
18、000中心服务器就位负责6机柜现场就位负责7NET8000现场监测站就位负责8系统供电和接地负责9信号源端接线及电缆铺设（含电缆）至 NET8000端子排负责10网络电缆铺设（含电缆）至 NET8000网络口负责11局域网网络资源分配负责12为S8000系统提供INTERNET出口负责13NET8000现场监测站端接线至端子排负责14NET8000现场调试组态负责15WEB800C现场调试组态负责16系统现场接电联合测试负责17远程开车服务及系统试运行负责18远程维护拨号网络调试负责19与二次仪表联接头供货及联接指导负责备注:S8000系统电源要求：220VAC 10% 50Hz,系统负荷：每
19、台 NET8000现场监测站小于 65W WEB8000小于 100W。甲方为S8000系统分别提供保护接地和信号接地，接地电阻小于 4欧姆。甲方为系统提供厂内局域网，网络介质为RJ45接口的双绞线；并为乙方系统的 NET8000 和WEB800C提供网络资源的分配（IP地址、网关等）。S8000系统支持远程维护和升级服务，要求甲方为 S8000系统配备直线电话 1部（连接到WEB8000；甲方需要进行电话线铺设及调试、电话号码资源分配等工作，乙方负责 远程拨号的调试工作。甲方需为本S8000系统提供厂内INTERNET出 口，以便可以通过INTERNET连接远程诊断 中心。以上工作所需全部辅
20、助材料由相应负责方负责。在甲方完成上述现场安装调试准备后（参见乙方工程部的现场开工条件确认单内容）， 乙方工程人员将赴现场进行安装调试工作。4.2工程时间工程现场安装时间为 天，调试时间为 天，共计 天。自乙方接到甲方通知并对工程施工条件确认后乙方人员到达工程现场起计。4.3验收与质保系统验收（SAT在系统全部装完结束后进行系统验收（ SAT），待系统稳定运行24小时后，由买卖双方在验收报告上签字。系统验收（ SAT ）后，乙方将完整的工作系统和资料移交给甲方。质量担保S8000系统软硬件质保期1年。从系统投入运行并验收合格后 1年或系统到货18个月（以先到者为准）内，乙方提供免费维护及免费软
21、件升级。 乙方提供的系统有任何质量或功能问题，乙方应在近可能短的时间内赶到现场进行免费调整、维护、更换（包括计算机和网 络设备）。4.4培训乙方为甲方提供现场培训与工厂培训。工厂培训中，乙方提供培训教师、培训地点、培训课程、培训教材和培训设备 （实验室模拟设备），并提供当地电话、工作午餐和交通方便，甲方食宿自理。甲方派出的工程师应是有能力了解状态监测系统的工程技术人员。通过培训，甲方参加培训人员能熟悉整个系统，能操作 /调出/修改设置等。序号培训方式培训内容计划人天数1现场培训；S8000系统现场维护及系统使用的初步培训（现场培训）1天2工厂培训状态监测和故障诊断的基础知识人5天/NET800
22、03S8000系统介绍4NET8000 WEB800O勺安装、使用和维护5S8000系统设置6分析图谱使用方法7上机试验与操作8常见故障的分析诊断9模拟转子台实验4.5售后服务二十四小时响应制度：机组保修期内 ，以最快速度启动服务流程，提供解决方案，解决用户问题；保修期外的机组提供有偿服务。定期的远程维护：定期远程服务，第一时间掌握系统的运行情况和使用情况， 保证系统维持最佳运行状态。用户回访：注重和用户的沟通，第一时间掌握用户的建议和需求， 协助用户正确使用系统，使系统可以为用户发挥最大的作用。定期满意度调查：每三个月进行一次满意度调查，了解用户对系统的使用满意程度。远程升级：乙方将有计划地
23、进行对 S8000系统的软件升级，保证系统整体性能和功能。用户档案管理：为每一个用户建立一份完备的用户档案，并持续不断地跟踪管理。产品培训：定期举办产品培训班、诊断高级研讨会，与用户一起学习、提高。以上服务标准可能根据实际情况调整，恕不另行通知。 调整以上服务标准，须经甲方同意认可。 未尽事宜，双方友好协商解决。5附件：分析图谱及组件5.1 常规图谱分析功能总貌图显示系统所监测的机组结构、测点分布以及这些测点的值的实时变化情况。综合分析图谱该图谱显示一个综合的图谱，它将一个轴承上的两个测点的频谱图、轴心轨迹图、轴心 位置图、趋势图等自定义的 4个分析图谱显示在一起，可以让用户从多个角度了解测点
24、当前的情况。单值棒图以三维单棒的形式实时显示多个振动通道，通过切换可获得通频值、一、二倍频、 0.5倍频、二个可选频段和残余量， GAP电压、有效值等的单值棒图；左侧区域中显示所选通道的动态信息。多值棒图以三维多棒的形式实时显示多个振动通道的下列特征值：通频值、一倍频幅值、二倍频幅值、0.5倍频幅值、两个可选倍频幅值、残余量、有效值，每个特征值分别以不同的颜色 显示；左侧区域中显示所选通道的动态信息。波形频谱图图谱中上半部分显示的是所选通道波时域形图，下半部分显示的是所选通道的频谱图， 左侧区域中显示所选通道的动态信息。/阶比谱、图形放大、通过鼠标右键可进行：波形周期数及频谱倍频数可调、显示频
25、率谱数据可选实时动态/实时静态/历史数据、界面的打印/保存、不同窗函数的选择等。多频谱图该图谱显示了一个机组下任意 6个振动通道在同一时刻的频谱图。振动趋势图该图谱显示了一个机组下最多 8 个振动通道的特征值在一段时间内的变化趋势。振动趋 势图有两个子图所组成，它们分别配对成：总振值 /转速、一倍频幅值 / 一倍频相位、二倍频幅值/二倍频相位、 0.5倍频幅值 /0.5倍频相位、 GAP 电压/转速、可选倍频 1/转速、可选倍频 2/ 转速、有效值 /转速。数据可选实时动态、实时静态、短时趋势数据、自定义历史数据、启停机数据等。 过程振动趋势图该图谱显示了一个机组下最多至 8 个振动通道和过程
26、量通道的特征值在一段时间内的变 化趋势；图谱中上半部分显示所选振动量通道的振动趋势，下半部分显示所选过程量通道的 趋势图。在图谱的左侧，列出了趋势图的开始和结束时间、振动通道和过程量的名称以及绘 图时所用的颜色等信息。数据可选实时动态、实时静态、短时趋势数据、自定义历史数据、启停机数据等。轴心轨迹 该图谱显示了一个机组下的一个轴承的两个振动通道的特征值波形和合成轨迹。轴心轨 迹图有三个子图所组成，分别用来显示两个振动通道的特征值波形和合成轨迹图，中左半区 域显示所选轴承的轴心轨迹，右侧的上半部分和下半部分分别显示该轴承的两个探头的波形 图。在图谱中显示了轴承的两个振动通道的安装角度、转子的旋转
27、方向、轴承以及两个振动 通道的名称。多轨迹图 该图谱显示了选定机组下多个轴承的轴心轨迹图；轨迹图按页安排图形，一页最多可以 显示 6 个轴承的轴心轨迹图。波形的轨迹类型包括：原始轨迹（默认） 、1 倍频、 2 倍频、 0.5 倍频、提纯轨迹和平均 轨迹。全息谱图 该图谱显示了选定机组下选定轴承的两个振动通道的多个可选倍频的轴心轨迹全息谱 信息。同时在图的下方用文字显示各选定倍频轴心轨迹的椭圆长轴、椭圆短轴、初始相角、 倾斜相角、进动方向等信息。结合全息谱理论，可以方便地分析机组各种疑难故障。全频谱图 该图谱显示了一个机组下某个轴承两个通道波形以及该两通道对应的全频谱。图中的上 半部分分别显示两
28、个振动通道的波形，下半部分显示该轴承的全频谱。轴心位置图 该图谱显示所选轴承的转子轴心位置，曲线的变化反映了轴心的波动和转子的运行状 态。它的半径可以通过定制面板中的设置来改变，还可以在定制面板中改变坐标起点、补偿 电压等参数。极坐标图该图谱是以极坐标的形式显示选定机组键相的最多 8 个振动通道不同倍频的幅值和相位 的趋势、历史变化趋势。三维全息谱图 该图谱将全息谱图以三维的方式显示出来。显示机组转子的数个支承截面上同一阶分量 的振动轨迹，它们之间的相位关系，以及在轴心线上出现的节点，利用三维全息谱可以方便 地确定转子失衡等的情况。工艺量频谱瀑布图 该图谱显示出选定机组的选定振动通道在一定时间范围内随着选定过程量的 值的变化，其频谱图发生相应变化的情况。该图有三个坐标， X 方向是频谱的阶 比， Y 方向是频谱的幅值， Z 方向是选定的某个过程的值。在图中，选定振动通 道的每一条频谱都对应着选定过程量通道的一个值。5.2启停机图谱分析功能启停机自动识别，自动切换启停机时间 0.1 秒。特征值采样转速变化间隔可调。全
