管输动力装备远程监测诊断与智能运维——【智能油气管道】

R-R公司的远程诊断中心
动力装备故障监测诊断智能化目标
机 预防及消除故障－优育（运行维护）防治发
展
早期预警 治未故障 防事故 防微杜渐
方 向
探测原因 有的放矢 除故障 溯源诊断 状态风险 维修决策 除故障 精准维修
故障诊断技术
诊断 靠人
查明根源 根治维修 防发生 消患治本
排故
保护机器的健康－优生（设计制造）
团队概况
在编人员19人，全部具有博士学位。 中国工程院院士 1 人，国家有突出贡献中青年专家 1 人。 博导 6 人，教授研究员6 人。已培养硕士 210 人，博士 35人。
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自主研发实时监测诊断系统发展历程
1979年 1991年 1995年 2001年 2010年 2015年 2017年
开展状态监测故障诊断 自主研发在线监测系统 局域网监测诊断系统 网络化动力设备健康监测系统 航空发动机轴承监测系统 燃气轮机/柴油机上应用 发动机试车台应用
北京化工大学远程在线监测诊断平台
北化大与企业合作研发的远程监测诊断中心
Ø 中国石油炼化板块远程诊断中心 Ø 中国石油管道板块远程诊断中心 Ø 中国石化天然气分公司远程诊断中心 Ø 中海油远程诊断中心 Ø 中国石化关键机组远程诊断及检维修策略服务系统（规划中） Ø 中国石油北京天然气管道压缩机远程监测与管理系统 Ø 中国石油四川石化设备监测管理中心 Ø 中国石油云南石化设备监测管理中心 Ø 中国石化扬子石化设备监测管理中心（建设中） Ø 阳煤煤化工集团设备监测管理中心 Ø 杭州汽轮机厂远程诊断中心 Ø 重庆通用设备远程诊断中心 Ø 中广核、三一风电、北京排水集团、葛洲坝等（规划中）
北化大
网关机或 路由器
Pad/手机……
便携远程诊断客户
(3G、4G、wifi……)
企业防火墙
数据 服务器
公司企业局域网
中间件 服务器
公司企业中 心服务器
控制室监 测诊断工
作站
光纤
厂、车间 监测诊断中心
在线数据采集器
BENTLY 3300/3500 等各类现场二次仪表
便携巡检仪
现场嵌入式 数据采集系统 防爆箱
华油输油管道机泵监测系统概貌图
监测及诊断系统功能展示-实况&预警
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监测及诊断系统功能展示-监测诊断
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已经在西气东输西二线试点应用，霍尔果斯、烟墩和高陵3个压气站， 共11套离心压缩机机组。应用时间超过1年，监测运行稳定，及时多次 准确预警。
该系统无缝集成到廊坊远程诊断中心，可实现设备信息、监测状态， 异常信息，故障案例的统一管理。
20012008
20092012
2016
2017
2014-2015
航空发动机 试车台
航空发动机
1987
19911998
柴油机
航发中介轴 承项目
坦克发动机
1979
石化
电力
钻井平台
风电
燃气轮机
提纲
团队概况 1. 数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础 2. 基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁 3. 管输动力装备监测诊断工程案例分析 4. 基于风险与实时状态的智能维护系统
中国智能化管道技术交流大会 2019 2019 3 21 北京
提纲
团队概况 1. 数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础 2. 基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁 3. 管输动力装备监测诊断工程案例分析 4. 基于风险与实时状态的智能维护系统
总结
团队简介
2001年 创建北京化工大学故障诊断与自愈工程研究中心 2006年 组建了化工安全教育部工程研究中心 2006年 国家危险化学品生产系统故障预防及监控基础研究实验室 2006年 建立了中国石油远程监测诊断北京中心 2011年 成立了高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室 2016年 压缩机技术国家重点实验室压缩机健康智能监控中心 2017年 国防科工局授予 军用动力与能源-航空动力国防特色学科 2018年 获批 军用发动机健康监控及网络化教育部重点实验室
远程监测诊断中心
R-R公司的远程诊 断中心
自主研发： 中海油远程监测诊断中心
wk.baidu.com
工程应用 中国石油四川石化远程监测诊断中心
Ø 在线监测关键机组84台 Ø 离线监测机泵设备3280台
自2012年9月上线投用以来，至今， 累计通过系统诊断排除故障524台次。压 缩机组干气密封零件损坏一次，其余开 车至今6年半没发生一起机泵损坏事故。
总结
状态监测与故障诊断简史
1961年美国开始推行阿波罗登月计划，由于出现 一系列设备故障，1967年在美国宇航局(NASA)倡导 下，在美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故 障预防小组(MFPG)，专门从事故障诊断技术的研究 与开发。
由于应用了状态监测和诊断技术，世界班机的每 位旅客万公里死亡率已从60年代的0.6下降到70年代 的0.2左右。
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提纲
团队概况 1. 数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础 2. 基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁 3. 管输动力装备监测诊断工程案例分析 4. 基于风险与实时状态的智能维护系统
91－95年机泵群实时监测诊断系统 10M 局域网
国内第一套
1995年自主开发的压缩机组监测诊断系统
数字量 采用RTD嵌入式板卡
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数据－信息
财富
企业监测诊断和状态维修十年的成效
2000 便携式巡检仪及智能维修系统 抽样调查 数据分析
集团中心
集团内部局域网
VPN专线
Internet
UNIVERSITY
现场嵌入式 数据采集系统 防爆箱
现场设备
机泵群
高危泵
往复压缩机
透平压缩机组
汽轮发电机组
……
远程监测和故障诊断中心
故障分析和诊断
远程视频会议
1 机泵群的网络化智能监测诊断系统
远程诊断中心 服务器及数采系统
机泵群网络化监测诊断平台
70家企业 20000多台动力设备 50000多测点 2700多台在线机组 离心机组：320台 往复压缩机：450台 机泵：830台 风机：700+台 航改燃机：20+台
原因风险 智能联锁 少停机 安全长周期 溯源诊断 靶向抑制 不发生 预防 抑制 康复 代偿
诊断 自愈 调控
数据－信息－诊断 －决策 1988年 避免一次重大事故
模拟量
透平机转子
1987年从美国引进压缩机组远程监测系统
透平机转子振动趋势图
80年代石化企业状态维修信息系统 纸质 模拟量
大数据分析雏形