[发明专利]用于机器状况监测的方法和系统

说明书

技术领域

一般来说，本发明的领域涉及机器状况监测，且更具体地说，涉及使用机器的监测状况近乎实时地监测机器的剩余寿命的方法和系统。

背景技术

至少在一些已知行业中(例如但不限于石油、煤气和电力行业)，在峰荷需量期间，为了从指定市场状况获益，关键设备必须以其最大容量运行，例如，在每桶原油的价格和每千瓦小时的电力价格较高的时候。

基于可用的数据，设备不可用的首要原因之一是定期维护带来的停机时间。通常，此类维护并非设备状况所需，而是由时间要求指定。通过实现基于状况的维护，即使无法完全免除也可以减少非增值检验和维护。

当前，在检验之前工厂工程师可用于确定设备降级量的信息很少，没有延长寿命的空间。使用固定间隔检验时间表，与寿命降级有关的信息仅在执行检验后可用。任何寿命提高效益仅在执行下一次检验后可见。如果出现对寿命的重大变更，在两次检验之间没有任何指示。识别剩余寿命和减轻风险的周期时间极长。难于识别降级最严重的机器或需要立即注意的机器。此外，在下一次检验之前，无法识别或跟踪断续维护动作的效果，例如过滤器清洁、润滑等。

发明内容

在一个实施例中，一种机器监测系统包括安装到机器表面的壳体、配置成监测机器参数并生成相应输出信号的多个传感器(参数表示机器的状况)、以及定位于壳体内及配置成接收相应输出信号并基于相应输出信号生成校正输出的投票模块。机器监测系统还包括存储器装置，定位于壳体内并包含配置成存储有关机器构造的手动输入功能的存储单元；寿命计算器，定位于壳体内并通信耦合到投票模块和存储装置，其中寿命计算器配置成使用校正输出和手动输入功能确定机器的剩余寿命；以及显示器，定位于壳体内并配置成显示机器的剩余寿命。

在另一个实施例中，一种监测机器状况的方法，包括：通过安装在受监测机器上的机器状况监测装置接收多个传感器输出，传感器输出涉及有关机器的至少一个部件的寿命的机器参数，以及从机器状况监测装置中的存储的位置接收已手动存储在存储的位置中的输入功能，输入功能涉及机器的构造。该方法还包括定期使用接收的多个传感器输出和接收的输入功能、通过定位于机器状况监测装置内的寿命计算器来确定机器的剩余寿命，并且在机器状况监测装置上显示确定的机器剩余寿命量。

在又一个实施例中，一种电机系统，包括：电绕组、定位于电绕组附近的温度传感器、以及耦合到电机并通信耦合到温度传感器的机器监测系统，该机器监测系统包括具有存储器的处理器。对处理器进行编程以从温度传感器接收有关电绕组温度的信号，从存储器接收有关电机构造的信息，使用接收的信号和接收的信息确定机器的剩余寿命，以及在机器监测系统上显示剩余寿命。

附图说明

图1-2示出本文所述的方法和系统的示范实施例。

图1是根据本发明的一示范实施例的机器监测系统的示意框图；以及

图2是图1所示机器监测系统的数据流程框图。

具体实施方式

通过举例而不是作为限制，以下详细描述示出本发明的实施例。预期本发明对工业、商业和住宅应用中监测机器剩余寿命的分析和方法实施例具有一般应用。

本文所使用的、以单数形式引述且跟随不定冠词“一”的元件或步骤应当被理解为并不排除多个元件或步骤的情况，除非明确说明了这种排除情况。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不是要被解释为排除同样结合了引述特征的额外实施例的存在。

本发明的实施例包括安装在机器上的寿命计算器，为用户提供机器部件(例如但不限于电机定子绕组)的剩余寿命的指示。此计算器可用于所有类型的重型电机和所有等级的绕组绝缘。来自此计算器的输出可用于以一种趋向基于状况的监测的前摄(pro-active)方式安排维护。约60％的电机成本可归于绕组。确定电机绕组寿命的关键因素是操作温度，且在大多数情况下，当操作温度远低于绝缘等级操作温度额定值时，可增加额外寿命，延后维护停机的时间。使用包括编程能力、数据存储和显示器的、基于微处理器板载装置的较新高速计算用于执行计算、存储和显示数据。

使用本发明实施例解决的一些关键问题包括：增加检验之间可用的状况信息、提前实现效益、通过提前检测最小化设备损失、减少维护周期时间、促进基于状况的改进以及预测/优先考虑将来的维护事件。

具有重大潜在风险的工厂地点得以被识别并将有限的资源用于最大化操作效益。通过持续跟踪机器剩余寿命的变更，工厂操作员可预测涉及特定地点的潜在风险并优先考虑适当的行动。