关键机组远程智能监测改造技术要求.docx
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关键机组远程智能监测改造技术要求
关键机组远程智能监测改造技术要求
一、总则：
1.1一般规定
1.1.1本协议仅适用于芜湖新兴铸管2台BPRT压缩机、4台动力油泵和4台润滑油泵的状态监测与故障诊断系统的建设，对整个工程范围内的系统规模、系统功能、技术性能、供货范围、技术服务等方面提出要求。
1.1.2本协议规定了该项目软硬件产品主要性能、附属设备的功能，及后续诊断服务和售后服务等方面的内容。
1.1.3本技术协议提出的是最低限度的技术要求，对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。
1.1.4本技术协议将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。
本技术协议未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。
1.1.5若所提供的技术资料协议前后有不一致的地方，以有利于设备安装运行、工程质量为原则，由买卖双方协商确定。
1.2遵循的技术标准
系统产品按照经权威机构认证的国际通用和国内有关标准的最新版本进行设计、制造及调试。
硬件和软件技术符合有关的国家标准和行业标准，达到或超过项目规定的技术指标。
遵守以下规范和标准：
IEC60529IP防护等级说明
IEEE802局域网标准
TCP/IP网络通讯协议
EN50081电磁兼容性
ISO13373机器状态监测与诊断振动状态监测
ISO13374机器的状态监测和诊断数据处理、通信和表达
CE欧盟电子产品质量标准
ISO9001ISO质量认证体系
二、系统技术要求
2.1系统架构图
远程智能监测诊断系统架构图
第一级为数据采集层：
传感器通过“磁座+胶水”的方式或打孔安装方式安装在设备表面，传感器采集到的振动、温度数据通过信号线缆传输至监测站，监测站完成采集和处理，并利用现场已有网络或单独组网的方式将数据传输至现场新增的状态监测服务器。
第二级为现场监测系统：
与监测系统配套一台服务器，用于存放从监测站发回的设备状态数据，现场设备维护与管理人员可通过电脑终端访问远程智能监测系统，了解监测机组的实时运行状态并实现精密诊断。
第三级为远程诊断系统:
通过该系统，远程诊断专家可对所有纳入监测的设备进行远程数据分析与故障诊断。
2.2大机组监测硬件技术要求
2.2.1系统使用环境条件：
1）正常运行温度范围：
-40℃～+70℃
2）相对湿度：
≤95%
2.2.2振动传感器参数要求
传感器需具有国家计量院或同等专业机构标定认证报告。
振动加速度传感器应满足以下性能指标：
1）灵敏度：
100mV/g
2）频响范围：
0.5-15000Hz
3）量程：
±80g
4）防护等级：
IP68
5）冲击极限：
5000g
6）防爆等级：
EXiaIICT4，需要提供证书。
7）认证：
CE，需提供证书。
非防爆区域传感器可以采用非防爆传感器（新三氧空压机区域）。
2.2.3瓦振数据采集器参数要求
数据采集站是一个以微处理器为核心的智能化的数据采集系统，由多块分布式板卡等组成，数据采集站相关参数要求如下表所示：
1）数据采集器应高度集成化，即集数据采集、数据通讯、振动测量、键相测量等于一体；
2）数据采集器A/D转换精度不低于24位。
3）数据采集器使用单独的柜体进行安装，柜体尽可能小巧，减少占据舱内空间。
4）自带以太网RJ45接口，10/100MB自适应，全程数据通讯符合TCP/IP协议，可远程连接到网络计算机上的分析软件。
5）数据采集器在现场防爆区域安装时需满足防爆要求，防爆级别不低于EXd[ia]IICT4。
2.2.4壳振数据采集器参数要求
数据采集站放置于设备现场，相关参数要求如下表所示：
最大输入通道
16路振动量（带测温），2路转速量
振动量（带测温）
通道数
16通道
兼容传感器类型
IEPE类型加速度传感器
16通道高低频双加速度同步采集
输入阻抗
200kΩ
输入耦合
交流
传感器驱动电流
4mA@24V本安输出
A/D转换
24位delta-sigmaADC
采样频率
256Hz、512Hz、1280Hz、2560Hz、5120Hz、12.8KHz、25.6KHz、51.2KHz、102.4kHz
最大量程
±80g
在使用100mV/g传感器条件下
动态范围
100dB
信号范围
0~24V
准确度
±5%，160Hz
频率响应
0.2dB（10Hz~5kHz）
0.6dB（2Hz~20kHz）
集成测温
支持
测温范围
-40℃~120℃
测温准确度
±2℃
转速量
通道数
2通道
兼容传感器类型
12V本安型接近开关、PLC输出、干接点
电源输出
12VDC本安输出
触发电平
5V
转速测量范围
（1）针对接近开关、PLC，转速范围：
0~20000RPM。
（2）针对高速编码器、增量编码器、轴角编码器，转速范围：
0~10000RPM，每圈脉冲数：
1-2048。
准确度
±0.5%
信号处理
采集长波形长度
4Msamples/CH
采集测量定义长度
1K，2K，4K，8K，16K，32K，64K，128K，256K
谱线数
400，800，1600，3200，6400，12800，25600,51200,102400
基本参数
CPU频率
400MHz
存储
内存：
64MBytes，闪存：
标配1GBytes
网络
TCP/IP，10/100baseT，光纤（可选）
防爆认证
防爆标志
Exd[ia]IICT5Gb
可用于1区和2区
本安输出参数
测振通道：
Uo：
26.25V，Io：
58.8mA，Co：
0.097uF，Lo：
9.1mH，Po0.386W
测温通道：
Uo：
26.25V，Io：
5.64mA，Co：
0.097uF，Lo：
100mH，Po0.037W
转速通道：
Uo：
12.6V，Io：
20mA，Co：
0.8uF，Lo：
62mH，Po：
0.063W
使用条件
安装尺寸
510mm×470mm×250mm
整机重量
65kg
防护等级
IP66
运行环境
-40~70℃，≤95%RH，非冷凝
存储环境
-50~85℃，≤95%RH，非冷凝
大气压力
70kPa~110kPa
海拔最高可达3000米
电源供电
工作电压
127V~230VAC，50~60Hz
功耗
<30W
POE供电
POE标准
按802.3at标准执行
需要支持802.3at标准的POE交换机供电
功耗
<30W
抗电磁干扰能力
ESD抗扰度
EN61000-4-24级±8kV（接触放电）±15kV（空气放电）
射频电磁场辐射抗扰度
EN61000-4-33级10V/m
EFT抗扰度
EN61000-4-44级±4kV
浪涌抗扰度
EN61000-4-54级±4kV
射频传导抗扰度
EN61000-4-63级10V
工频磁场抗扰度
EN61000-4-85级100A/m
脉冲磁场抗扰度
EN61000-4-95级1000A/m
阻尼振荡磁场抗扰度
EN61000-4-105级100A/m
电压跌落、短暂中断和电压波动抗扰度
EN61000-4-1160%额定电压10个周波
2.3机泵无线监测硬件技术要求
1）通过无线监测器采集关键设备径向、轴向的振动加速度、速度及位移信号，同时采集关键设备壳体温度，实现每个测点的振动和温度趋势变化监测。
2）能监测关键设备运行时主传动链（电机/汽机、齿轮箱、泵）系统上各轴、轴承、齿轮的运行状态，能够发现轴承、齿轮箱及电机故障的早期征兆，精确定位故障部件、故障类型以及严重程度，通过在线监测系统软件自动报警，并提供短信、邮件和手机APP的报警信息推送。
3）能自动、实时地采集、存储、分析、上传数据。
需支持断网离线数据存储，存储空间不小于1GB，且断电后离线存储的数据不丢失。
4）为满足现场关键设备精密故障诊断分析需求，无线监测器需具备长周期时域波形采集能力，需至少支持数据量达2M的长周期时域波形采集。
5）无线监测器和无线通讯站之间需采用Zigbee无线通讯协议，无线发射功率和通讯频段需符合无线电管理局微功率（短距离）无线电设备的技术要求，防止对DCS等仪表系统的干扰。
6）无线监测器需满足数据采集周期在5分钟到2小时的时间间隔内动态可调，可满足振动和温度10分钟采集一次总值，2小时采集一次波形数据。
7）在标准通讯间隔（10分钟采集一次总值，2小时采集一次波形数据）设备监测需求数据采集条件下，无线监测器的电池寿命不低于两年。
要求使用中国市场上通用的标准化电池，满足甲方的长期优惠供应。
8）保证数据正常传输情况下，为现场维护简洁方便，需要控制无线数据通讯站需至少支持50路振动信号采集，无线监测器与无线数据通讯站的无线通讯距离在工业环境下不低于100m。
9）无线监测产品需通过CE认证，并提供证书；
10）系统需支持本地数据分析和数据异地备份、远程故障诊断功能。
11）系统软硬件需均为自主研发，无知识产权纠纷并保证良好的兼容性及售后服务的及时性。
12）服务器硬盘容量至少4T，性能应满足系统数据处理和存储以及分析诊断的需求，品牌可以选择DELL、IBM（甲方自行采购）。
13）无线监测器应能够保证当环境温度在-40～70℃正常运行，当在高温环境下70～125℃时也能确保设备安全，需提供权威机构检测报告。
14）无线监测器的频响精度需满足：
2Hz-20KHZ时，精度不超过±3dB。
需提供第三方权威证明文件，并且提供源证明文件。
15）为减少对设备维护工作的干扰，无线监测器必须采用内置天线模式。
无线监测器性能满足如下技术指标（不低于）：
振动量程
±50g
频率响应
2～20kHz±3dB
采样频率
1280Hz～51.2kHz
分析频率
500Hz,1kHz,2kHz,5kHz,10kHz,20kHz
长波形采样长度
最大2M
测量定义采样长度
1K,2K,4K,8K,16K,32K、64K、128K
温度量程
-40～125℃
测温精度
±0.5℃（-40℃～125℃）
通信方式
2.4GHzIEEE802.15.4
传输距离
无干扰无障碍300米
工作环境温度
-40～70℃
工作设备表面温度
-40～125℃
防爆等级
ExiaIICT4Ga（提供防爆证书）
IP等级
IP68（提供证明文件）
无线数据采集器性能满足如下技术指标（不低于）：
与服务器通信方式
支持以太网、光纤、Wifi、3G/4G（选配）
最大振动传感器数
50个
供电
电源220VAC或锂电池
工作温度
-40～70℃
防爆等级
ExiaIICT4Ga（提供防爆证书）
IP等级
IP66（提供证明文件）
服务器性能满足如下技术指标（不低于）：
处理器
单颗CPU，8核1.7GHz
内存
配置16G
硬盘
2T*3RAID5
服务器样式
机架式（配置机架导轨）
操作系统
WindowsServer2012R2StandardService
数据库
PGSQL
服务器扩展性
高度2U
管理口控制
100%兼容千兆或万兆交换网络双网卡
2.4软件功能要求
1）系统能够对压缩机组、机泵进行持续的在线振动监测，可自动设置振动测量参数和报警值，且允许用户自定义，并对异常状态及时做出报警。
2）所有振动监测数据在现场服务器上的存储应具备合理的数据稀释策略，保存所有报警数据和异常数据，以便提取数据深入分析。
卖方的远程服务器上至少保证能够保存最近5年的数据。
3）在本地服务器上运行状态监测与故障诊断软件。
软件可针对压缩机组的运行工况及传动链上的部件振动特点而设计，对机组的运行状态进行监测，软件数据存储和分析功能应能定期接收和保存所有振动测点的幅值、频谱、时域波形等数据，提供趋势分析、频谱分析、波形分析等振动分析手段。
4）系统能够能监测机组的幅值趋势、指标趋势等，并具备完善的智能报警策略，如幅值、指标报警等功能，且具备设备故障预警短信提醒功能。
5）系统需具备自检功能：
能对系统的网络通信状态、传感器状态及内部硬件信息等进行检查，若自检存在异常，则给出提示信息。
6）软件应支持模板建立与更新功能，即在软件中做好压缩机组、机泵的组态定义后，可将其设为模板并用来创建同类型其它机组组态定义，并能实现基于模板的同步组态定义更新，提高工作效率。
软件应支持一次性同步升级所有在线数据采集器软件版本功能，提高工作效率。
7）应用软件应能通过局域网与机组的在线数据采集器通过以太网通讯，实现远程管理各个在线数据采集器的设置定义；远程在线显示所有在线数据采集器的数据处理结果及其报警状态信息；并能支持基于服务器的客户端分析、诊断、管理共享及基于网络浏览器的客户端浏览。
8）软件应为中文汉化以方便现场操作人员使用。
2.5系统整体功能说明
1）卖方提供的状态监测系统为自主设计、研发、制造，不存在专利纠纷。
2）状态监测系统的数据采集装置与振动监测系统应采取可靠的数据传输方式，并能确保其工作或发生故障时，不影响原有系统对机组的振动保护功能。
3）压缩机组、机泵状态在线监测与故障诊断系统由振动加速度传感器、电涡流式位移传感器（机组已安装）、数据采集器、现场服务器、监测及诊断分析软件等组成,卖方需在已有传感器的基础之上提出监测解决方案，并提供相应的振动加速度传感器、数据采集器、现场服务器、监测及诊断分析软件以及项目实施所需要的各类辅材。
4）系统需要满足BPRT区域的防爆要求；振动加速度传感器采用本安型，数据采集器可以安装在压缩机附近，也可以安装在控制室内，若安装在设备附近，采集器需要满足现场防爆要求，若安装在控制室，需要做好安全隔离。
5）系统需同时支持B/S、C/S架构，系统可通过局域网内的任何一台客户端电脑进行状态浏览。
6）为保证系统的兼容性以及售后维护的时效性，新增振动加速度传感器、数据采集器、软件系统优先采用同一品牌厂家,若同一品牌，需提供证明材料。
7）系统应具备远程诊断功能，质保期内由卖方提供免费的设备远程故障诊断相关服务。
8）系统可以为设备管理和诊断人员提供决策分析依据，可及时识别机组的运行状态，发现故障的早期征兆，对故障真伪、故障部位、故障类型、严重程度、发展趋势做出准确判断，从而及早消除故障隐患，避免事故的发生，提高设备的可靠性，降低维修成本，增强企业的综合竞争力。
9）状态监测系统具备报警功能，方便设备管理人员随时随地了解机组的运行状态。
10）状态监测系统存储的数据应能通过网络自动上传到数据采集服务器。
如遇网络通讯故障，数据应能保存在数据采集装置中，待网络通讯恢复后，自动断点续传到数据采集服务器。
11）状态监测系统主要由数据采集与处理系统、数据库和Web服务器组成。
实现功能如下:
数据处理:
包括系统设置与组态、信号数据的压缩、储存和定期备份；
以WEB方式提供数据浏览:
提供WEB服务，不同部门的人员可以通过网络在IE浏览器上直接访问大机组状态监测系统，查看大机组设备实时状态、月度体检报告、故障诊断报告。
2.5测点配置方案
设备名称
测点名称及方向
传感器数量
通讯站数量
1#BPRT
16个轴振
直接从申克6000柜接入
1
5个轴位移
3个转速
电机自由端1H
16
1
电机驱动端2H
齿轮箱3H
齿轮箱4A
齿轮箱5V
齿轮箱6H
压缩机7H
压缩机8H
离合器9H
离合器10A
离合器11V
离合器12H
透平13H
透平13V
透平14H
透平14A
转速
1
1#动力油泵
电机负荷端2H
3
1
泵3H
泵4V
2#动力油泵
电机负荷端2H
3
泵3H
泵4V
1#润滑油泵
电机负荷端2H
5
泵负荷端3H
泵负荷端3V
泵自由端4H
泵自由端4A
2#润滑油泵
电机负荷端2H
5
泵负荷端3H
泵负荷端3V
泵自由端4H
泵自由端4A
合计
有线传感器（16个）
防爆转速（1个）
无线传感器（16个）
位移线缆（21根）
转速线缆（3根）
位移采集站（1个）
有线采集站（1个）
无线监测站（1个）
2#BPRT机组与1#BPRT机组测点配置方案相同。
三、供货范围
3.1一般要求
1）卖方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合本规范的要求。
2）卖方提供详细供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。
对于属于整套设备运行和施工所必需的部件，即使本规范附件未列出或数量不足，卖方仍需在执行合同时补足。
3.2供货范围
1.卖方为买方提供状态监测与故障诊断系统搭建所需的主要物料，包含但不限于如下物料：
序号
产品名称
规格要求
单位
数量
备注
1
在线分析系统
套
1
2
在线监测站
台
2
1个不带zigbee网口主控模块、3个位移模块、1个转速模块、1个电源隔离栅、6个位移隔离栅、3个转速隔离栅
3
位移采集站
台
2
4
无线监测站
台
1
5
振动传感器
防爆
个
32
6
无线振动传感器
防爆
个
32
7
转速传感器
个
2
8
位移线缆
通道
42
根据申克6000的SM-610的26口插件进行具体选项和数量
9
转速线缆
通道
6
根据申克6000的插件进行具体选项和数量
10
机柜
800*800*2200海灰色
个
1
用于存放2台位移采集站
升级会员 