阅读说明：本技术 轴承温度测量异常的智能判断方法及系统 (Intelligent judgment method and system for bearing temperature measurement abnormity ) 是由 李明 古栖铭 李冬梅 钟传兵 王帆 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了轴承温度测量异常的智能判断方法及系统,该方法包括如下步骤：实时采集轴承温度数据；判断一个控制周期内轴承温度速率变化量是否大于第一阈值,若是,则现场发出告警；若否,则继续监测；判断一个控制周期内轴承温度速率变化量是否超过第二阈值,所述第二阈值大于第一阈值,若是,则控制CTU计数模块记录速率突变次数,当CTU计数模块记录速率突变次数超过阈值时,立即闭锁跳闸设备、现场发出告警,同时将速率突变次数传送到后台服务器,并提醒操作人员；若否,则继续监测。本发明无需增加温度测点,无需增加电缆、DCS硬件设施等,在节省企业费用的同时实现单点温度可靠保护转动机械设备。(The invention discloses an intelligent judgment method and system for bearing temperature measurement abnormity, wherein the method comprises the following steps: collecting bearing temperature data in real time; judging whether the bearing temperature rate variation in a control period is greater than a first threshold value, and if so, sending an alarm on site; if not, continuing monitoring; judging whether the bearing temperature rate variation in a control period exceeds a second threshold, wherein the second threshold is larger than the first threshold, if so, controlling a CTU counting module to record the rate mutation times, locking a tripping device immediately and sending an alarm on site when the rate mutation times recorded by the CTU counting module exceed the threshold, and simultaneously transmitting the rate mutation times to a background server and reminding an operator; if not, continuing monitoring. According to the invention, temperature measuring points are not required to be added, cables, DCS hardware facilities and the like are not required to be added, and the rotating mechanical equipment is reliably protected by single-point temperature while the enterprise cost is saved.)

轴承温度测量异常的智能判断方法及系统

技术领域

本发明涉及异常检测技术领域，尤其是涉及轴承温度测量异常的智能判断方法及系统。

背景技术

在火电厂发电过程中，轴承温度监视对于大型转动机械十分重要，通过设置轴承温度越限保护，可以及时停运有异常的转动机械，防止事故扩大。

目前，大部分转动机械设备为了节省成本，每道轴承一般仅设置单个温度测点，在DCS控制系统上也仅有单点温度越限保护，无法遵循从取样点到DCS输入模件全程相对独立的“三取二”的保护原则，极易造成温度保护误动。当该温度元件测量回路接触不良，测量数值反复突升、突降的时候，DCS系统现有温度速率判断逻辑无法正确识别温度测量发生异常，无法闭锁温度保护出口，也不能及时告知监盘操作人员引起警觉，从而导致该设备误跳闸，给生产带来巨大损失。如图2所示，引风机轴承温度线受潮存在间歇性接地造成测量不稳定。9时41分，引风机轴承温度(曲线1)发生了突变1，超过温度跳闸模块限制，保护未出口；9时48分，又发生突变2，同样超过温度跳闸模块限制限制了保护出口；当9时56分，温升斜率较前两次明显缓慢一些，温度跳闸模块未能闭锁逻辑出口，导致引风机跳闸，进而造成发电量损失。

同时，在现有条件下，如增加轴承测点，则涉及测点开孔、电缆敷设、DCS系统软硬件设计等一系列施工和费用问题，故采取增加测点以实现“三取二”逻辑判断的方法是很多企业不愿投入更多资金去实施的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出轴承温度测量异常的智能判断方法及系统。在所述方法及系统中，无需增加温度测点，无需增加电缆、DCS硬件设施等，在节省企业费用的同时实现单点温度可靠保护转动机械设备。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

轴承温度测量异常的智能判断方法，包括如下步骤：

实时采集轴承温度数据；

判断一个控制周期内轴承温度速率变化量是否大于第一阈值，若是，则现场发出告警；若否，则继续监测；

判断一个控制周期内轴承温度速率变化量是否超过第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值，若是，则控制CTU计数模块记录速率突变次数，当CTU计数模块记录速率突变次数超过阈值，则立即闭锁跳闸设备、现场发出告警，同时将速率突变次数传送到后台服务器，并提醒操作人员；若否，则继续监测。

优选地，还包括如下步骤：确认轴承温度恢复正常后，对CTU计数模块进行复位。

优选地，所述告警包括声和/光告警。

优选地，所述提醒操作人员的方式包括短信、后台服务器的屏幕闪烁等。

轴承温度测量异常的智能判断系统，包括：采集模块、控制模块、CTU计数模块、温度保护闭锁模块和告警模块，其中，

所述采集模块，用于采集轴承温度数据；

所述控制模块，用于接收轴承温度数据，并分析、处理所述轴承温度数据，根据处理结果向告警模块输出告警信号，向CTU计数模块输出启动信号；还用于根据CTU计数模块记录速率突变次数向温度保护闭锁模块输出闭锁信号，同时将速率突变次数传送到后台服务器，并提醒操作人员。

所述CTU计数模块，用于记录速率突变次数；

所述温度保护闭锁模块，用于闭锁跳闸设备；

所述告警模块，用于发出告警。

优选地，还包括复位计数模块，用于CTU计数模块复位。

优选地，所述告警包括声和/光告警。

优选地，所述提醒操作人员的方式包括短信、后台服务器的屏幕闪烁等。

本发明具有以下优点：

1)、本发明当轴承温度元件故障，或者测量回路接触不良导致温度测量数值反复突升或突降，设置的温度速率大于10℃/s时，将提醒操作人员注意温度变化趋势；温度速率大于20℃/s时，将自动闭锁温度高跳闸设备的保护出口，并能发出事故音响报警提醒操作人员检查设备，避免设备误跳闸，影响正常工作运行；

2)、本发明设置了温度速率异常计数模块，可以查看温度测量异常发生的次数；

3)、本发明设置了复位计数模块，当检修人员现场检查处理、确认测量恢复正常后，可对CTU计数模块进行复位，及时恢复温度保护，避免设备拒动；

4)、本发明与“三取二”冗余保护的区别是，无需增加温度测点，无需增加电缆、DCS硬件设施等费用投入，仅需优化保护判断逻辑，即可实现单点温度可靠保护转动机械设备的功能，为企业节省改进费用。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的说明。

图1是一个实施例中轴承温度测量异常的智能判断方法流程图；

图2是引风机轴承温度异常曲线图；

图3是一个实施例中轴承温度测量异常的智能判断系统的原理框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提出一种轴承温度测量异常的智能判断方法，本方法适用于火力发电厂只设置了单点轴承温度保护的转动机械，具体包括以下步骤：

S1、实时监测轴承温度。当温度在DCS系统一个控制周期(0.2秒内)突升或突降超过2℃，即1秒变化大于10℃，发出“轴承温度速率越限”的报警(警铃响15秒)，提醒操作人员注意该点温度。

S2、当温度速率在DCS系统一个控制周期(0.2秒内)突升或突降超过4℃，即1秒变化大于20℃，DCS系统的控制模块识别为轴承温度测量不正常的速率变化，由CTU计数模块自动记录速率突变次数。

S3、当温度测量速率突变次数大于等于2次时，CTU计数模块立即输出信号去闭锁跳闸设备，避免设备误跳闸；同时发出“轴承温度测量异常”更高一级报警(即事故音响报警)，并在后台服务器的监视画面上闪烁，提醒操作人员立即检查设备是否异常，通知检修人员处理。

S4、经检修人员现场检查处理、确认测量恢复正常后，方可对CTU计数模块的RESET端进行复位，恢复该温度保护。

本实施例中S2步骤的温度速率限制值为20℃/s，可根据具体设备轴承允许的最高温度值来设置合理的定值，才能达到即不误动又不会拒动的效果。

本方法需要人工确认后才能复位CTU计数模块，也可以采用转动机械的停止状态来复位，或者依据国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第9.4.12条规定，主机和辅机保护分别在8小时和24小时内自动复位。

如图3所示，本实施例提供一种轴承温度测量异常的智能判断系统，包括：采集模块、控制模块、CTU计数模块、温度保护闭锁模块和告警模块，其中，

所述采集模块，用于采集轴承温度数据；

所述控制模块，用于接收轴承温度数据，并分析、处理所述轴承温度数据，根据处理结果向告警模块输出告警信号，向CTU计数模块输出启动信号；还用于根据CTU计数模块记录速率突变次数向温度保护闭锁模块输出闭锁信号，同时将速率突变次数传送到后台服务器，并提醒操作人员。

所述CTU计数模块，用于记录速率突变次数；

所述温度保护闭锁模块，用于闭锁跳闸设备；

所述告警模块，用于发出告警。

进一步，还包括复位计数模块，用于CTU计数模块复位。

进一步，所述告警包括声和/光告警。

进一步，所述提醒操作人员的方式包括短信、后台服务器的屏幕闪烁等。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。