最新3500状态监测系统汇总
MV3500公路车辆智能监测记录系统(雷达检测)
高清超速抓拍自动记录系统技术应用方案
高清超速抓拍 MV3500 公路车辆智能监测记录系统
技 术 设 计 方 案
深圳虎升科技有限公司
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目
录
一、概 述 ..................................................................
bently 3500测振监测系统介绍
3500测振监测系统介绍监测系统本特利内华达公司所生产的监测保护系统主要应用在大型旋转和往复式机械的本体振动等监测保护方面，我们的空压机和氧压机系统中都应用了BENTLY测振系统，因为超速对透平机组而言是极其危险的情形之一，所以必须安装超速保护系统。
本特利公司为此研制了由涡流传感器及超速保护监测器组成的电子超速监测系统，它是完整的超速保护系统的一部分。
我们的测振系统应用有3300和3500两种测振，这次重点介绍23500制氧机采用的3500测振系统3500监测系统是当今最新的机器检测系统，此系统能够通过多种传感器采集数据作为一个系统，提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，它是本特利内华达采用传统框架形式的系统中功能最强、最灵活的系统，具有其他系统所不具备的多种性能和先进功能。
3500监测系统的设计目的如下●每个通道的价格比以往的监测系统更低，一表多用（轴振、偏心、轴位移、加速度可以通用），减少了工厂运作成本。
●数字化和集成化程度高，提高了监测系统的质量。
●支持在线插拔，维护时不需断电。
3500监测系统和我们以前使用的3300相比，3500比3300多了软件系统，而且一个软件多样化，且需要计算机进行组态，但组态完成以后就不再需要计算机。
而且也没有3300那样的显示面板，布置更密集。
BENTLY的3500监测保护系统由传感器（探头、延长电缆、前置器）就地电缆和监视器框架，计算机和软件组成。
我们就先从传感器开始介绍。
传感器1．1 传感器的组成及功能系统有三个独立的部分，其中任何单独一部分都不能称为传感器，这三部分分别是：探头，延伸电缆、前置器。
它既能进行静态（位移）测量,又能进行动态（振动）测量，主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量，以及键相位和转速测量。
它能将一种物理量转化为另一种物理量，在前置器（也叫前置变送器）系统中，机械能被转化成电能，这个系统中使用的转换设备被称为前置器。
这种电子设备被安装在金属盒子里。
本特利3500系统解析
3500监测系统传感器介绍
线圈是探头的核心部分，它是整个传感器系统 的敏感元件，线圈的电气参数和物理几何尺寸决 定传感器系统的线性量程及传感器的稳定性。常 用的3300XL系列趋近式传感器，探头外径有 11mm和8mm之分。不同外径的探头线性量程不 一样，8mm探头的线性量程是2mm; 11mm探头 的线性量程是4mm.探头长度有0.5米和1米之分。 对于0.5米长探头，从中心导体到外部导体的阻 抗为7.45±0.5欧（8mm） 对于1.0米长探头，从中心导体到外部导体的阻抗 为7.59±0.5欧（8mm） 5.9 ±0.5欧（11mm）
3500监测系统组成
作为一个系统，3500监测系统包括以下部分：
传感器（探头、延伸电缆、前置放大器）
3500监测器框架（电源卡、接口卡、I\O卡 件、通讯卡件等组成） 软件
一台计算机
3500监测系统传感器介绍
传感器系统由探头、延伸电缆和前置器组成。 探头的主要测量方式有电涡流式、趋近式传感器。 电涡流传感器原理：根据法拉第电磁感应原理，块 状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力 线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电 流叫电涡流，以上现象叫电涡流效应。 线圈中通入高频电流信号，线圈周围产生高频磁场， 该磁场穿过靠近它的转轴金属表面时，会在其中产生 一个电涡流。这个变化的电涡流又会在它周围产生一 个电涡流磁场，其方向和线圈的方向相同，这两个磁 场相叠加，将改变线圈的阻抗。线圈阻抗在磁导率、 激励电流强度、频率等参数不变时，可把阻抗看成是 探头到金属表面间隙的单值函延伸电缆：采用延伸电缆的的目的是为了缩短探头 所带电缆的长度。选择延伸电缆的长度应该使延伸 电缆长度加探头长度与配置的前置器所要求的长度 一致。延伸电缆的两端接头不同，带阳螺纹的接头 （转接头）与探头连接，带阴螺纹的接头与前置器 连接。延伸电缆中心是中心和两个屏蔽层。内屏蔽 层和中心导体连接起前端部线圈到探头电缆末端的 微型接头。外屏蔽层既没有连接到线圈，也没有连 接到电缆接头，因此他不是系统电气性能的组成部 分，外屏蔽层纯粹是对内屏蔽层的机械保护作用。 如果电缆的外层（聚四氟乙烯涂层）损坏，外屏蔽 层可以防止不必要的线圈接地。
本特利3500系统组态及典型问题分析
电力系统26丨电力系统装备 2019.20Electric System2019年第20期2019 No.20电力系统装备Electric Power System Equipment在机组容量不断增大的同时，自动化程度也得到了不同程度的提升，同时对机组运行的安全性与可靠性提出了更高的要求。
为了使汽轮机的安全可靠运转得到有效保障，需要在汽轮机上安装各种型号的安全保护设备，通过这样可以加强对汽轮机的监管。
汽轮机安全监视系统是保护与监测二者相结合的一种监视系统，在大型旋转设备中发挥着重要的保护作用。
大型高速旋转设备在运行过程中如果出现问题，既会对机械自身造成一定的损伤，同时还会涉及到周围的全部设备，甚至会发生更加严重的后果，如人身伤亡等。
通过运用连续性监测系统，可以在机器受到损坏之前进行提前预警，同时在即将发生事故的时刻关闭系统，进而在一定程度上提升设备使用的安全性。
通过在本厂生产过程中运用TSI 系统能够动态监管和储存汽轮机组在启动或运转过程中的重要参数，其既可以显示汽轮机组的运转情况，实现信号越线预警，记录输出信号等，并且还能够为瞬态数据采集管理系统TDM （Twinkling Data Management System ）提供数据，加强对汽轮机组轴系振动、位移等在线诊断，有利于机组安全运行，因而广泛地应用于各种汽轮发电机组上。
在珠海金湾电厂2×600 MW 机组主汽轮机及给水泵汽轮机中运用的是本特利内华达公司的3500系统。
该系统实际上是本特利企业采取以往框架的方式强化系统中的功能、具有较高的灵活程度，能够为设备提供在线监测功能，适合在机械保护过程中运用3500系统，同时还可以为前期机械设备故障的识别提供可靠的数据信息。
1 3500硬件组态1.1 框架在本特利3500系统的各框架之间进行相互通讯时，框架能够为其提供稳定的背板通讯，同时还按照相关规定为各个模板提供相应的电源。
1.2 电源模块本特利3500系统电源模块通常情况下都需要在框架最左边的特殊槽口中安装，其实际上属于半高度模块。
仪表本特利3500系统
延伸电缆和探头的长度总和必须等于前置器上标明的总电气长度
4、振动、位移变送器
3500监测系统的组成
5、电涡流 电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之 为电涡流也叫做电涡流效应.
3500监测系统的组成
3500监测系统的作用
4、键相传感器 电涡流传感器可以用来有效得提供基准相位信息。键相传感器的典型安装是将其探头呈放射状安装在转子周围，当转轴每次旋转时，就可以感知轴上设计特征信息（键槽等）。键相传感器可以创建一个基准信号用于测量绝对相位信息及确定机器的转速。 前置器系统被安装好之后，将观测到大轴上的“凹槽”或“突出”的地方会比正常的振动或距离测量产生明显的电压变化。这种明显的差别使得3500监测系统将每转一周产生的有用的信号与背景的噪音信号或振动信号区分开来。键相位信号在机组故障诊断中非常有用。
3500监测系统的作用
0
+
-
从驱动器向轴的驱动端看去。是垂直或Y探头始都在水平或X探头向左或逆时针90方位上。方向一般为左45度和右45度。振动探头的基准电压一般在-8~-12V之间，一般为-9.75V，距离单位为UM PP（PP为峰峰值）。
3500监测系统的组成
2、延长导线（1）延长导线的结构：导体芯、内屏蔽层、外屏蔽层、绝缘层。 1）内屏蔽层和导体芯提供了顶部线圈到探头电缆微型连接器末端的连接。 2）外屏蔽层是没有连接到线圈或连接器，所以它不是系统的电气性能的一部分。这个外屏蔽层提供了内屏蔽层的 机械保护。如果电缆的外层聚四氟乙烯涂层损坏，这可以防止不必要的线圈接地。内屏蔽接前置器COM端，如 果在正常生产中外屏蔽遭到破坏建议及时更换。不同型号、类型接头塑封的颜色不同，如蓝色、紫色、灰色。（2） 延长导线标签含义例如：330130-080-00-00 080 = 8.0米的总长度 00 =没有防护型外壳 00 =危险区域，不需认证 3300 XL电涡流传感器系统， 可用扩展电缆长度为3.0，3.5， 4.0，4.5，7.5，8.0和8.5米。
本特利3500系统介绍及探头安装、调试
本特利3500系统介绍及探头安装、调试【摘要】本文介绍本特利3500系统软硬件结构，以及各传感器的测量原理，同事根据笔者多年工作经验对传感器探头的安装与调试进行说明，供大家参考与学习。
【关键词】本特利3500；轴振；轴向位移；电涡流传感器随着机组容量的增大，汽轮机安全监视与保护，已成为汽轮机的重要组成部分；同时，对汽轮机的各种安全装置的动作的准确性和可靠性提出了更高的要求。
汽轮机的安全检测系统是对汽机的转速、轴承振动、轴向位移、高低压缸差胀、盖振、偏心、绝对膨胀进行时实监测，并当某一参数越限时，监测系统及时的发出报警或跳机信号，保护汽轮机设备运行安全。
耒阳电厂汽轮机安全监测系统使用了本特利3500型监测系统，其方便的软件组态形式和可靠硬件质量，将为电厂的安全运行提供了有力保障，本人根据多年工作经验跟大家分享一下本特利3500系统结构以及传感器的安装与调试。
一、系统结构1.1仪表框架部分仪表框架部分包括：电源输入模块1个，框架接口模块模块1个，两通道键相监测模块1个，四通道电涡流位移传感器或速度加速度传感器监测模块4个、四通道差胀或轴向位移监测模块2个，两通道的转速监测模块1个。
四通道的继电器模块2个。
1.2现场传感器部分传感器部分主要有：各种涡流监测探头和速度式探头、延长电缆和前置器及信号线。
1.3计算机及软件3500软件包包括：框架配置软件；数据采集/服务器软件；操作员显示软件。
各种监测模块的内部设置，可以通过连接装有框架组态软件的计算机的rs232接口和框架接口模块的组态专用接口，在计算机上设置好各模块的参数，下装到各模块，及完成对各监测器的量程、报警点、探头类型和继电器输出的设置。
1.4电涡流传感器监测原理电涡流传感器是根据涡流效应原理工作的，涡流传感器的线圈l与一个电容c并联，构成一个并联谐振电路。
由前置器内的晶体振荡器供给稳定的高频电流来激励，在线圈周围产生高频交变磁场俑，当被测主轴靠近次交流磁场φ用范围时，在被测主轴表面产生电涡流，而此电涡流又产生一个新交变磁场来阻碍主磁场的变化，这一过程将消耗能量，因而使线圈的q值发生变化。
本特利3500系统简介
TSI系统调试基本知识本内容将围绕大多数电厂中广泛使用的美国本特利（BENTLY）公司生产的振动检测系统3500为模版，全面讲述系统安装、组态、调试过程及调试中常见问题的处理。
第一节 TSI系统硬件基本知识3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。
该系统高度模块化的设计主要包括：见下图：系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和键相位通道，数据被采集后，与报警点比较并从监测器框架送到一个地方或多个地方处理。
3500框架中模件的共同特征是带电插拔和内部、外部接线端子。
任何主模件（安装在3500框架前端）能够在系统供电状态中拆除和更换而不影响不相关模块的工作，如果框架有两个电源，插拔其中一块电源不会影响3500框架的工作。
外部端子使用多芯电缆（每个模块一根线）把输入\输出模块与终端连接起来，这些终端设备使得在紧密空间内把多条线与框架连接起来变的非常容易，内部端子则用于把传感器与输入\输出模块直接连接起来。
外部端子块一般不能与内部端子输入/输出模块一起使用。
1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。
它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。
3500框架有两种尺寸：1 全尺寸框架——19英寸EIA框架，有14个可用模块插槽2 迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。
其余14个框架位置（对与迷你型框架来说是其余7个位置）可以安装任何模块。
2、3500/15电源模块3500 电源是半高度模块，必须安装在框架左边特殊设计的槽口内。
3500 框架可装有一个或两个电源(交流或直流的任意组合)。
其中任何一个电源都可给整个框架供电。
如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个电源的备份。
当安装两个电源时，上边的电源作为主电源，下边的电源作为备用电源，只要装有一个电源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。
本特利3500监测保护系统简介
燃气轮机汽轮机保护装置采用的是美国本特利（BENTLY）公司生产的3500保护系统，该系统是计算机化的振动信息系统，可对旋转机械和往复式运动机械的机械状态提供所需要的信息，如不平衡、不对中，轴裂纹和轴承故障等机械问题的早期判定提供可靠依据。
本套安全监视装置用于连续监视机组本体各种参数，其监视参数有转速、轴向位移、胀差汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣。
使胀差向正值增大的主要因素简述如下：1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。
2）汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低，引起汽加热的作用较弱。
3）滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩。
4）轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。
5）机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。
6）推力轴承磨损，轴向位移增大。
7）汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落，在严禁季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风。
8）双层缸的夹层中流入冷汽（或冷水）。
9）胀差指示器零点不准或触点磨损，引起数字偏差。
10）多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响。
11）真空变化的影响。
12）转速变化的影响。
13）各级抽汽量变化的影响，若一级抽汽停用，则影响高差很明显。
14）轴承油温太高。
15）机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
使胀差向负值增大的主要原因：1）负荷迅速下降或突然甩负荷。
2）主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3）水冲击。
4）汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5）轴封汽温度太低。
6）轴向位移变化。
7）轴承油温太低。
8）启动进转速突升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，尤其低差变化明显。
9）汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
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3500硬件组成（框架接口模块）
开关
➢这些开关让你控制3500框架操作及访问框架组态. ➢开关包括软件开关和硬件开关. ➢开关对框架接口模块有效. ➢软件开关是暂时抑制监视器和通道功能,在组态软件 的主画面中的UTILTIES选项下软件开关画面中. ➢在前面板中,RIM有三个硬件开关.分别是钥匙开关、 框架复位开关、DIP开关（框架地址设定开关）
3500监测系统综述
作为一个系统，3500监测系统包括以下部分： 传感器 3500监测器框架 软件 一台计算机
3500监测系统综述
传感器
电涡流式、趋近式传感器
由铂金丝线圈构成，用不锈钢壳体和耐腐蚀材料将其 封装，再引出同轴电缆猪尾线和前置器的延伸同轴电缆 相连接。
线圈中通入高频电流信号，线圈周围产生高频磁场， 该磁场穿过靠近它的转轴金属表面时，会在其中产生一 个电涡流。这个变化的电涡流又会在它周围产生一个电 涡流磁场，其方向和线圈的方向相同，这两个磁场相叠 加，将改变线圈的阻抗。
压缩机震动探头如何安装？ 震动探头是安装在校验曲线的中点，一般定在10VDC左右。
3500监测系统综述
以下特征使3500使用时灵活和容易 3500框架选项:控制面板,BULKHEAD,导轨 每个监测器框架的最高通道密度可达56个通道 适合欧洲EMC要求的框架设计 位于传感器与监视器和键相位通道之间的内部或外部端子 TMR框架选项允许单点故障情况下不中断机器保护 强大的网络通讯能力
3500硬件组成（供电模块）
3500硬件组成（框架接口模块）
3500/20
框架接口模块(RIM)是3500框架与组态、显示和状态 监测软件连接的主要接口。每个框架要求有一个RIM， 安装在与电源模块紧邻的框架插槽中。RIM支持专有 协议，该协议使用3500 组态软件1对框架行组态， 并提取框架数据和状态信息用于3500 操作者显示软 件。当本特利内华达状态监测软件与3500 系统配合 使用时，RIM 还通过我们专有的数据管理者. 协议连 接到相应的外部通讯处理器，如TDXnet™ 、TDIX 或DDIX 等。RIM 必须位于紧邻电源的框架插槽中。
3500硬件组成
3500监测器框架
✓一个3500监测系统可连接一至十二个监测器框
✓每个3500监测器框架有16个槽位可插入带前面 板的模块
、4(16)通道继电器模块、通讯网关模块、检测器模 块
3500硬件组成（供电模块）
➢3500/15-A-B-C，A表示上部槽口电源类型，B表示下部槽 口电源类型，C 表示标准机构选项 3500电源是3500 电源是半高度模块，必须安装在框架左边 特殊设计的槽口内。3500 框架可装有一个或两个电源(交流 或直流的任意组合)。其中任何一个电源都可给整个框架供电。 如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个电源的备份。 当安装两个电源时，上边的电源作为主电源，下边的电源作 为备用电源，当主电源发生故障时，备份电源立即自动形使 主电源模块功能，避免框架运行发生中断。只要装有一个电 源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。
压缩机轴位移探头如何确定零位？ 两种方法： 1，电气零点标定法。 就是由机修人员将轴分别打到两端，我们根据万用表测得电压值，W1(远端）,W2(近 端） W=(W2-W1)/2+W2 2，机械零点标定。 就是由机修人员将轴打到中间位置，我们安装。
压缩机测速探头如何安装？ 测速探头是将探头旋至底，碰到齿轮后再往回旋一圈。
3500硬件组成（框架接口模块）
开关
➢钥匙开关：用来防止未授权改变组态设置。 处于RUN位置，不能组态3500框架；处于PROGRAM 位置，能组态3500框架并且框架能继续正常运行。 取出钥匙，可把RIM锁住在RUN或PROGRAM位置。 ➢框架复位开关：当按下RIM复位开关时，可清除框架 中任何监测器的闭锁报警并且复位通道延时OK指示。
3500硬件组成（供电模块）
➢3500 电源能接受大范围的输入电压，并可把该输入电压转 换成其它3500 模块能接受的电压。对于 3500 机械保护系统， 有以下三种电源：交流电源、高压直流电源、低压直流电源。 ➢3500/15 电源模块具有自检功能，可以监测是否所有的输 出电压符合规范，并通过电源模块前面板上的绿色 “Supply OK”发光二极管（LED）显示出来。
3500监测系统综述
传感器
线圈阻抗的变化既与电流涡流效应有关，又与静磁场 效应有关，可以看做探头间隙的单值函数，二者之间成 比例关系。 探头间隙的影响 大间隙，导电材料吸收少，返回信号大 同轴电缆（延长电缆）分三层，中心导体（正极）、 内部屏蔽层、外部屏蔽层（负极）
3500监测系统综述
探头安装方法
3500硬件组成（框架接口模块）
RIM 中包含系统OK 继电器 ，由RIM 自身以及框架 中其它模块的NOT OK 状态触发。 RIM 为其本身提 供“自检”功能，同时，除了各个独立的监测器、继 电器、通讯以及其它模块提供的监测功能以外，它也 为框架提供“自检”功能。虽然RIM 为整个框架提供 一定的通用功能，但它并不是关键监测通道的组成部 分，不影响整个3500 系统的正确和正常运行或其机 械保护功能 。
3500状态监测系统
3500监测系统综述
3500 系统提供连续、在线监测功能，适用于机 械保护应用，并完全符合美国石油协会API670 标准对该类系统的要求。它是本特利内华达采 用传统框架形式的系统中功能最强、最灵活的 系统，具有其它系统所不具备的多种性能和先 进功能。此系统能够通过多种传感器采集数据, 此硬件平台是专门为帮助管理关键设备而设计 和制造的,可为各类工厂人员提供机器信息。
3500硬件组成（框架接口模块）
3500硬件组成（框架接口模块）
LED指示灯
OK 指示框架接口模块及其I/O模块工作正常。 TX/RX 当RIM与其它框架模块通讯时闪亮。 TM 指示框架处于报警倍增模式。 CONFIG OK 指示框架中的任一模块未被组态 或组态错误；框架接口模块的预存组态与框架 的物理组态不匹配；或不符合安全选项条件。