故障预警系统

热工定值 （固定报警 经过）检修处理更换，凝泵A于4月1日恢 复正常，恢复备用状态。其后，再次运
行后，发现设备状态已恢复正常。
避免了一次由于电机轴承损坏而引起的 凝泵跳泵，甚至可能导致机组非停的事
故障预警系统
演讲人：孙猛
目录
概述
传统软件同预警软件比较 案例分析 系统作用 原理 工作流程、路线及范围
概述
名称：Failure Prognostic System（FPS）故障预警系统
概述 FPS系统运用保存在企业基础信息系统中（DCS、厂级实时数据
库等）的设备原始海量运行数据，通过数据挖掘技术中的多元回归、 主分量分析等技术，在相似性理论支持下，转化成动态的设备在线模 型。将动态设备模型计算生成的实时预估值和设备测点的实测值进行 比较，并根据比较结果发布设备早期故障状态预警。
1#机组凝泵A电机修坏轴人 ，承员 数温事度现 值件1场 在，检 正建查 常议后 范延， 围期未 内观热（发 ，察工固警现确。定定）设认值 报备预损警
其后，在2月21日到3月20日之间多 次发现预警产生，但现场凝泵A在运
行，未停下来查找具体原因。
1#机组凝泵A电机轴承温度2
期间，电机轴承温度实际值与估计值 多次偏离3度以上(动态报警带上限为 3度，超出则预警) ，从50多度突然 增大到60多度，设备已经开始劣化 1#机组凝泵A电流，但远远未达到90度的固定报警热
传统方法
设备正常状态
设备正常状态 设备劣化状态
开始劣化
现有的传感器观测 设备看起来一直正常
未发现设备 劣化状态
设备损坏 或非停
报警
设备故障 损失
故障开始 直到故障发生， 才报警
因为现有的监测手段观测不到设备的劣化状态，不能对 历史数据和设备工况进行分析，触发报警时已太晚！
引入预警 - 预见性分析模式
目录
概述、必要性 传统软件同预警软件比较
案例分析
系统作用 原理 工作流程、路线及范围
案例分析 - 凝泵电机轴承温度过高案例
没有故障预警系统时故 障触发及处理方式
01/01—02/20 设备正常状态
1#机组凝泵A电机轴承振动
02/20—03/20 劣化低频状态
2月21日
03/20—04/01 劣化高频状态
04/01 03/20—04/01 凝泵A跳泵 劣化高频状态 设备损坏
预警系统综合所有测点 建立模型，可以自定义 观察、监视设备任意测
点信息
01/01—02/20 设备正常状态
1#机组凝泵A电机轴承振动
2月21日分析人员发现凝泵A电机轴 承温度1，2，振动，电流出现预警 。观察趋势发现能够正常跟踪，检
工定值。
02/20—03/20 劣化低频状态
2月21日
03/20—04/01 劣化高频状态
04/01 凝泵A跳泵 设备损坏
01/01—02/20 设备正常状态
1#机组凝泵A电机轴承振动
02/20—03/20 劣化低频状态
3月21日
1#机组凝泵A电机轴承温度1 1#机组凝泵A电机轴承温度2 1#机组凝泵A电流
3月21日分析人员发现预警事件频率大
热幅工增定加，值数值明显异常，偏离程度增大 （。固当定即报命令相关人员启动凝泵B，停运 凝泵警A），拆开凝泵A电机轴承，查找原因
。经检查发现电机轴承磨损十分严重， 必须马上更换才能继续使用。
电机轴承温度实际值与估计值频繁偏离 3度以上，达到70度以上，仍未达到90 度的固定报警热工定值，普通软件无法
坏，甚至有可能引起机组非停。
故障预警系统上线后故 障触发及处理方式
01/01—02/20 设备正常状态
1#机组凝泵A电机轴承振动
预警系统于1月 1日正式上线， 监视设备运行
状态
1#机组凝泵A电机轴承温度1
热工定值 （固定报警
）
1#机组凝泵A电机轴承温度2
1#机组凝泵A电流
02/20—03/20 劣化低频状态
传统方法与FPS动态预警比较
传统方法——监测单独测点， 固定报警
预警系统——监测所有测点， 早期发现
测点A 测点B 测点C
提前数周发现设
备劣化状态进行 测点D
预警
太迟，损失 已无法挽回
根据设备所 有关联测点 建立模型
数周时间内可制定检修计划，修 复设备，使设备恢复正常状态
传统方法监测的故障生命周期
工作方法 采集设备所有测点的海量历史数据建立模型 计算实时数据预估值 比较实际值和预估值的偏差，异常时产生预警
必要性
1
发电企业中， 设备运行好坏 至关重要，设 备故障对整个 系统影响巨大
传统办法--事 后分析，损失 已经形成
2
3来自百度文库
实时数据库中 海量数据堆积， 现有软件缺乏 应用，需要挖 掘和分析
检测到劣化状态。
03/20—04/01 劣化高频状态
04/01 凝泵A跳泵 设备损坏
01/01—02/20 设备正常状态
02/20—03/20 劣化低频状态
03/20—04/01 劣化高频状态
04/01 凝泵A 恢复备用
1#机组凝泵A电机轴承振动 1#机组凝泵A电机轴承温度1 1#机组凝泵A电机轴承温度2
利用数据建立 预知模型进行 预警
通过预警系统 能够提高管理 水平，让检修 进入到数字化 时代
故障预警系统，对海量数据进行挖掘和分析，预知设 备异常，在设备损坏前，提前数周进行预警，使专业
人员有充足的时间进行状态检修。
目录
概述、必要性
预警系统同传统方法比较
案例分析 系统作用 原理 工作流程、路线及范围
04/01 凝泵A跳泵 设备损坏
4月1日
1#机组凝泵A电机轴承温度1
热工定值
（固定报警 ）
从2月21日到4月1日的 劣化状态未被发现
1#机组凝泵A电机轴承温度2
1#机组凝泵A电流
只监视单一测点， 与其他测点无关联
没有预警系统时，设备一直运行，直 到4月1日，电机轴承温度超过热工定 值90度，凝泵A跳泵，造成了设备损
触发预警
预警系统
设备正常状态
设备劣化状态
检修完成
机组恢复正常运行状态
开始劣化
预警系统根据历史 数据，针对设备建 立个性化高保真的 模型，从系统上线
时开始监测
捕捉故障早期征兆， 触发预警发现设备故障
分析
通知
解决
提前预知性检修， 设备恢复正常状态， 避免了设备损坏和非计划停机
预见性分析使电厂可以主动维护设备，节约时间和费用， 避免了设备损坏及机组非停等严重损失。