叶片健康监测系统（BHMS2000）

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。

叶片振动和叶尖间隙的同时在线监测可综合反映叶片在实际工况下的实时状态，通过长期监测，分析历史变化趋势，用于叶片健康状态检测和故障诊断。

如下图，在叶片振动测量系统和叶尖间隙测量系统综合测量基础上，对叶片进行非接触在线融合监测分析，可获得如下重要信息，用于反映叶片的健康状态。

图 叶片健康监测参数

 电力、能源、石化机组中的汽轮机、燃气轮机、压缩机、压气机、通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。

 在叶片振动、叶尖间隙测量系统基础上，综合二者数据进行相关分析，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)，可实现对重大装备叶片健康在线监测和预测诊断。

图 旋转机械健康监测与预测诊断原理

 可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、嵌入式的在役叶片健康监测。

系统组成

  BHMS2000叶片健康监测系统，一般由6个叶片监测电涡流传感器、1个叶片健康监测基站（6个解调模块及机箱+采集系统+前放机柜）、1套叶片健康监测系统主机（工控机+通讯输出控制器+电子间机柜）、叶片健康监测分析软件共4部分组成，如下图所示。

图 汽轮机叶片健康监测系统组成

图 高性能叶片健康监测电涡流传感器

用于叶片健康监测的电涡流传感器安装于内缸机匣，可同时监测叶尖间隙和叶片振动，响应带宽优于200kHz。不同BTT技术，其可监测带冠叶片，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（解调模块+采集系统+前放机柜）

 叶片健康监测基站安装于机组旁边，实现传感器信调和采集处理功能，光纤网络输出。

图 叶片健康监测系统主机（工控机+通讯控制器+电子间机柜）

叶片健康监测系统主机安装于电子间或设备间，内含高可靠工控机或服务器、通讯控制器、叶片健康监测分析软件（BHMA）等，可输出监测结果至DEH。

图 叶片健康监测分析软件BHMA

性能指标

性能参数

性能指标

监测测点

每级转子标配6个（2个间隙+4个振动），可定制

监测叶片参数

带冠叶片（轴向和周向）振动、叶尖间隙、叶片间夹角等。

健康监测功能

用于监测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,最高可至100000rpm。

传感器类型

主动式电涡流传感器，可监测轴向振动、叶尖间隙、叶片振动。

探头耐温

不小于200℃

环境适应性

耐水或蒸汽，抗油污，自动补偿湿度、温度的影响

探头工作距离

0-15mm(可定制)

传感器线缆

20m

系统采样率

间隙采样率：1-10MSPS

定时频率：50MHz-100MHz

叶片形式

带冠叶片、自由叶片

输出形式

4-20mA，8通道。

供电要求

220V/10A

应用情况

   BHMS2000叶片健康监测系统已安装于各电厂在役机组，300通道以上，5年以上无间断运行。

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