叶片健康监测系统(BHMS)

产品简介

  动叶片振动在线检测是预测疲劳失效、叶片故障诊断、实现安全运营的重要手段;

  叶尖间隙在线检测为旋转机械的碰磨预警和安全监控、预测诊断提供重要的数据信息。

  电力、能源、石化机组中的汽轮机、压缩机、压气机、大型风机等重大旋转机械需365天X24小时连续工作,且需变工况灵活运行,对转子及动叶片的安全监测和健康管理需求迫切。一旦停机,造成重大的经济、社会损失。

 

 

动叶片健康监测功能

 

 

  叶片振动、叶尖间隙测量产品对动叶片进行直接感知,并结合轴系、机匣、金属屑监测信息,基于边缘计算、模型训练、物联网等技术,开发的叶片健康监测系统(BHMS2000),实现对重大装备健康在线监测和预测诊断。

 

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图 旋转机械健康监测与预测诊断原理

 

 

  BHMS2000将所需叶片健康管理算法移植到FPGA+ARM SOC芯片,实现了边缘计算式、高可靠、嵌入式的机载、在役叶片健康监测。

  BHMS2000可优化体积作为航空发动机等机载风扇叶片健康监测单元。

 

系统组成

  用于工业现场的叶片健康监测系统,主要由6个叶片监测传感器、1个监测基站、1个本地计算中心和叶片健康监测软件组成。

BHMS2000系统组成

 

图 叶尖传感器(叶片健康监测用)

 

  用于叶片健康监测的叶尖传感器安装于机匣,可同时监控叶尖间隙和叶片振动,传感器耐受蒸汽、气流冲刷、污染、振动环境,响应带宽优于200kHz,驱动线缆长20m, 采用金属屏蔽外壳,满足3年无间断运行要求。

图 叶片健康监测基站

  用于叶片健康监测的监测基站安装于机组旁边,内含传感器信调和采集处理系统,支持-30——85℃长时间可靠工作,光纤网络输出。

图 叶片健康监测系统本地计算中心

 

  用于叶片健康监测的本地计算中心安装于电子间或设备间,内含高可靠工控机或服务器、叶片健康监测软件等。

 

图 叶片健康监测系统软件

性能指标

性能参数

性能指标

监测测点

每级转子标配6-8

监测参数

叶片振动、叶尖间隙、叶尖温度、叶片间夹角等。

健康监测

用于分析叶片或转子振动、叶尖碰磨、叶片水蚀、甩负荷颤振、叶片掉冠等异常。

响应带宽

优于200kHz

间隙分辨率

优于10um

振动位移分辨率

优于10um

间隙测量精度

2-3%FSO

叶尖线速度

不小于800m/s

转速范围

500-6000rpm,max可至200000rpm

环境适应性

耐水或蒸汽,抗油污,自动补偿湿度、温度、电缆的影响

探头工作距离

0-15mm(可定制)

传感器线缆长度

支持20-30m

系统采样率

电压采样率:10MSPS

定时频率:50MHz-100MHz

叶片形式

自由叶片,带冠叶片

存储容量

支持30天原始数据存储和3年监测数据存储。

输出形式

4-20mA8通道。

供电要求

220V/25A

应用情况

  BHMS2000叶片健康监测系统已安装于各电厂在役机组,50通道以上,3年无间断运行。

叶片健康监测系统(BHMS)

产品中心

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