關于在風電服務處建立CMS系統(tǒng)服務的報告

1、一、 問題的提出： 風電事業(yè)部從成立到目前，已投運的風力發(fā)電機組已多達4000多臺，共計有80 多個風場，隨著風力發(fā)電機組的投入時間的加長，風力發(fā)電機組由于加工、安裝、系統(tǒng)調(diào)節(jié)的原因引起風力發(fā)電機組的軸承、齒輪箱、電機損壞，從而引起風力發(fā)電機停車的事故時有發(fā)生，更嚴重的還引起風力發(fā)電機組葉片斷裂，給風場及東汽造成巨大損失，而且給東汽風電事業(yè)帶來極為不利的影響。為解決風力發(fā)電機組運行存在的問題，風電事業(yè)部投入了大量的人力及物力在風力發(fā)電機的現(xiàn)場服務上。 風力發(fā)電機組的服務從大的方向來看主要分為兩方面：一方面是基于控制的電氣系統(tǒng)的維護，另一方面是基于風力發(fā)電機組機械設備的服務。電氣系統(tǒng)的服務由于現(xiàn)

2、目今均有非常成熟的應用及可靠的質(zhì)量、標準的維修、維護流程，因此從服務上來看還是容易實現(xiàn)。但是機械設備的服務就不哪么簡單，由于機械設備的傳動鏈是封裝在外殼內(nèi)的，現(xiàn)場服務人員沒辦法看到內(nèi)部情況，只能通過眼看、手摸、耳聽的方式來判定設備的好壞，這種憑經(jīng)驗的服務方式給設備的維護帶來非常大的不確定性，從而使風場的平均服務成本大大的增加，經(jīng)統(tǒng)計，每臺風機的平均服務成本超過十萬以上。 因此建立一套能全面評估機械設備狀態(tài)，收集機械設備狀態(tài)信息、并能通過機械設備狀態(tài)信息作出設備狀態(tài)評估、能為現(xiàn)場維護人員提供維護依據(jù)的CMS系統(tǒng)成為現(xiàn)目今風場業(yè)主以及風力發(fā)電機組生產(chǎn)廠商的必要選擇。二、風力發(fā)電機組在線機械狀態(tài)監(jiān)測

3、CMS系統(tǒng)描述風力發(fā)電機組在線機械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱CMS系統(tǒng)）是通過在風電機組的特定位置加裝振動傳感器，獲得齒輪箱、發(fā)電機等關鍵設備的振動信號，并通過專用的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)進行振動信號的定時采集和分析處理，由此獲得風電機組各主要設備的運行和磨損狀況，并對風電機組可能發(fā)生的故障、隱患和使用壽命進行判斷和預估，為機組的維修提供指導和建議。目前，由于針對風機監(jiān)測手段的落后及維護人員的經(jīng)驗不足，造成風電機組關鍵設備（例如齒輪箱、發(fā)電機）損壞的案例在國內(nèi)時有發(fā)生。這些關鍵設備的損壞，將給風電運營商帶來極大地直接間接經(jīng)濟損失。傳統(tǒng)的維修方式已越來越無法滿足現(xiàn)代大型風電機組安全、穩(wěn)定運行的要求，因此，采用

4、風電機組在線機械狀態(tài)監(jiān)測技術對風電機組進行實時監(jiān)測，對機組的故障隱患提前做出準確的分析診斷，已成為風電技術發(fā)展的必要選擇。三、 風電服務處CMS服務體系構(gòu)想在風電服務處建立遠程CMS服務中心，服務中心安裝專業(yè)的羅克韋爾自動化提供的CMS系統(tǒng)分析診斷軟件，利用這個分析軟件提供風力發(fā)電機組的分析平臺。風電服務處抽專人從事CMS系統(tǒng)的使用維護工作，人員的數(shù)量前期可考慮3-4人，這幾個人要接受系統(tǒng)的CMS分析培訓，在一到兩年內(nèi)要成為專業(yè)的CMS系統(tǒng)狀態(tài)維修工程師，使其具備如下的基本技能：熟悉并了解振動的基本原理及基于振動的分析方法、特別了解風力發(fā)電機組軸承、齒輪箱常見故障的特征頻譜，并能通過特征頻譜能

5、快速識別風力發(fā)電機組的故障原因及部位，并能為維修提出合理的維修意見，并能出具狀態(tài)監(jiān)測維修報告。熟悉并了解羅克韋爾自動化CMS系統(tǒng)的構(gòu)成，了解整個CMS系統(tǒng)中的一次傳感器原件、數(shù)據(jù)采集硬件、CMS系統(tǒng)分析軟件的工作原理、系統(tǒng)設置及應用。并能通過羅克韋爾自動化的CMS系統(tǒng)在遠程或就地就能對風力發(fā)電機組進行狀態(tài)診斷，比如實時監(jiān)測齒輪箱、主軸、發(fā)電機等部件的振動頻譜，定期對上述部件的狀態(tài)進行監(jiān)測、記錄、分析，及時發(fā)現(xiàn)隱患，找出導致問題出現(xiàn)的原因，采取相應措施加以解決。有效實現(xiàn)前期預警、精確診斷、專家診斷、智能評估。狀態(tài)維修工程師的主要職責就是對來自遠程在線CMS系統(tǒng)或是便攜式的CMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

6、進行分析和評估，并作出評估報告?，F(xiàn)場服務人員要嚴格按照狀態(tài)檢修流程來實施風力發(fā)電機組的檢修及維護，并及時記錄及反饋實際維修情況與CMS建議報告的差異，從而逐步提高CMS分析報告的準確性及可靠性。對于風場現(xiàn)場的服務人員，需要接受CMS系統(tǒng)的基本培訓，使其具備以下基本技能：熟悉并了解振動的基本原理及基于振動的分析方法、特別了解風力發(fā)電機組軸承、齒輪箱常見故障的特征頻譜，熟悉并了解羅克韋爾自動化CMS系統(tǒng)的構(gòu)成，了解整個CMS系統(tǒng)中的一次傳感器原件、數(shù)據(jù)采集硬件、CMS系統(tǒng)分析軟件的工作原理、系統(tǒng)設置及應用。并能通過羅克韋爾自動化的CMS系統(tǒng)在線或便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并傳送至風電服務處的遠程診斷中

7、心。 遠程服務中心風力發(fā)電機組數(shù)據(jù)來源有二：對于安裝有羅克韋爾自動化CMS在線監(jiān)測系統(tǒng)的風場，CMS狀態(tài)維修工程師可以通過以太網(wǎng)遠程訪問風場就地CMS服務器，獲取風場風力發(fā)電機組實時機械設備的狀態(tài)信息，并對風力發(fā)電機組的狀態(tài)進行評估及作出相應有維修建議報告。對于沒有安裝CMS系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的風場，可以由現(xiàn)場服務人員通過便攜式的數(shù)據(jù)采集器采集疑是有問題風力發(fā)電機組的狀態(tài)信息，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳回遠程服務中心，由狀態(tài)維修工程師來做評估分析。 CMS服務系統(tǒng)要解決的問題：及時了解被監(jiān)測機器當前的運行狀況、判斷被監(jiān)測機器未來的發(fā)展趨勢、診斷被監(jiān)測機器故障的發(fā)生部位，以及檢查和驗收大修或臨時維修的效

8、果。以實現(xiàn)對設備故障早知道、早預報、早診斷，把故障消滅在萌芽之中。最終達到提高設備運行完好率、減少設備停機時間及降低維修成本的效果。CMS系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下：服務處CMS遠程服務中心風場CMS就地服器風場CMS就地服器風場CMS就地服器風場CMS就地服器風場CMS就地服器風場CMS就地服器便攜式數(shù)據(jù)采集便攜式數(shù)據(jù)采集以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)擬建的CMS狀態(tài)檢修流程：狀態(tài)監(jiān)測設備狀況評估提供運行及維修建議設備維修計劃與實施備件資源及管理生產(chǎn)調(diào)度執(zhí)行生產(chǎn)計劃調(diào)整生產(chǎn)過程維修建議設備狀態(tài)維修進程狀態(tài)調(diào)整CMS服務體系統(tǒng)實施步驟l 根據(jù)狀態(tài)檢修流程，搭建標準的狀態(tài)維修管理平臺，使狀態(tài)維修常

9、態(tài)化及流程化、標準化。l 建立專門的CMS維修小組，初期成員約為3-5人，備選人員最好具備機電一體化的專業(yè)背景，讓CMS小組成員接受專業(yè)的CMS系統(tǒng)培訓使其在規(guī)定的時間內(nèi)具備相應有技能。l 在風電服務處大力推廣狀態(tài)維修的理念，并為現(xiàn)場服務人員作相應的CMS系統(tǒng)的基本培訓。l 與羅克韋爾自動化建立聯(lián)合實驗室，為東汽風力發(fā)電機組服務及設計的技術人員積累相關的振動理論基理、了解風力發(fā)電機組故障的類型、故障發(fā)生的原因、常發(fā)故障的部位、常發(fā)故障的基理、如何來預防及處理這些故障，并為如何處這些故障提出指導性的意見。四、合作伙伴羅克韋爾公司簡介 ROCKWELL AUTOMATION（羅克韋爾自動化）集團是

10、一家專業(yè)從事自動化控制系統(tǒng)解決方案的跨國公司，在世界各地都有分支機構(gòu)，在國內(nèi)行政總部設在北京，在上海，沈陽，大連，廈門等地都有分公司，全球年銷售額在50多億美元。羅克韋爾自動化大連分公司的前身是恩泰克-愛迪公司:一家專門從事機械設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的公司，是本行業(yè)的領跑者。許多數(shù)據(jù)采集方面的專利都來自于恩泰克-愛迪公司。恩泰克愛迪公司的前身最早始于1952年，以提供硬件制造，如數(shù)據(jù)采集器，自動巡檢式在線監(jiān)測系統(tǒng)和高速監(jiān)測診斷系統(tǒng)等，和提供高水平的機械設備故障分析軟件等著稱。本公司用戶擁有量位于世界第一名,銷售額位居同行業(yè)世界第二名，并在不斷發(fā)展，隨著2000年本公司加入羅克韋爾自動化集團

11、，我們可以為用戶提供更為完善配套的產(chǎn)品,是目前世界上該行業(yè)能提供最全診斷技術的專業(yè)公司。恩泰克-愛迪公司中國辦事機構(gòu)成立于1989年，分別在大連，北京，上海，廣州等地設立辦事機構(gòu)或技術服務中心，加入羅克韋爾自動化后，恩泰克產(chǎn)品部門仍然從事預測性維修業(yè)務，恩泰克的產(chǎn)品已在石油化工、化工、石油、電力、冶金、機械制造、造紙、水泥、電子等行業(yè)得到廣泛地應用。恩泰克在機器設備狀態(tài)監(jiān)測和評估領域有50年的領先地位，這使其在一些核心技術方面有了很大的發(fā)展，擁有70余項與此相關的專利。這些技術和質(zhì)量的統(tǒng)一保證了羅克韋爾-恩泰克獨一無二的領先地位。恩泰克專利的gSE峰值能量測試技術能方便快捷的發(fā)現(xiàn)軸承及齒輪箱的故障。五、合作伙伴羅克韋爾自動化針對東汽CMS系統(tǒng)的承諾：l 建立基于風光機的聯(lián)合試驗室。l 提供專業(yè)的羅克韋爾自動化CMS的技術基礎培訓，培訓內(nèi)容如下：對于不同的故障類型有其特有的特性：羅克韋爾狀態(tài)監(jiān)測技術集成了對上述所有故障類型的處理經(jīng)驗及理論，結(jié)合羅克韋爾過硬的數(shù)集采集及分析技術，通過對風機軸承、齒輪箱及電機軸承的狀態(tài)進行監(jiān)測及分析，可以方便的找到設備這些故障的原因及部位，并提現(xiàn)解決辦法。l 羅克韋爾自動化CMS系統(tǒng)振動傳感器培訓 主要內(nèi)容為：風力發(fā)電機組低速端及高速端所用低頻及通用加速度傳感器的工作原理、安裝使用及維護；l 羅克韋爾自動化CMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集硬件培