系统干扰信号的判定与消除方式优化

摘 要：环保系统在企业中已引起足够的重视，如除尘系统不能够正常运转，那将直接影响到生产系统的正常运转。电动机的产生振动和温度变化原因复杂，要准确判断产生故障的部位和振动产生的原因，必须采用科学正确的方法来分析诊断，这样才能准确发现设备隐患，及时采取相应的处理措施。

关键词：振动；干扰；延时；峰值；高高报

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）6-0009-02

安钢炼铁厂3#高炉除尘系统采用大风机除尘系统，数据收集状态在线监测，随时对设备振动特性量、温度变化量进行收集、分析、以便能早期发现设备故障隐患，更好的对设备实行状态检修维护，保证系统的稳定运行。

1 概 述

电动机的主要组成是叶片、主轴、电机。这些设备的好坏决定了除尘电动机是否可以正常工作。除尘风机电机在轴瓦上安装有测振、测温装置。振动传感器依靠震动产生形变，从而产生微弱的电流信号，经过合适的放大和整形，输出可以检测到的幅度信号。振动信号的采集是所有大型设备中，不可缺少的部分，基于压电式传感器的优点，将其应用在测量测量发电机的振动中，使得设备中控制系统的信号采集精确与稳定，确保了控制系统良好的首要前提，压电式传感器在实际应用中，监测信号准确，减少了除尘电动机的停机时间和生产的损失，降低了维修成本，同时提高了设备的可靠性。传感器采集的信号传给PLC，通过软件进行编程与判断，可以准确的判断发电机的振动是否超差。避免电机长期运行在高振下，及时处理问题，进行维护。

在使用测振传感器系统进行测量过程中需要注意安装支架要稳定，传感器一般比较精确，如果安装不正确，会给结果造成的误差较大，目前我厂采用的测振传感器比较成熟，稳定，精度高。测振动的传感器系统核心部件是SEKSONICS LTD，测量温度用的是WZPK2-3365，该测振传感器系统可以对设备进行实时监测。装备在生产设备的轴瓦上，与计算机相连，在生产中对设备振动、温度情况实时监控，设备的振动、温度数据可通过计算机处理直观显示。具有精准，灵敏、热响应时间快、质量稳定、使用寿命长等优点。

2 干扰信号的判定

测量方法是测振仪在电动机两端的轴向，水平和径向各点上进行测量，并检查其振动值是否超过允许限值。现风机电机轴承振动设定4.0 mm/s高报、6.0 mm/s高高报，风机轴承6.0 mm/s高报、10.0 mm/s高高报。当电机出现振动值异常时，某个值就会报警。微机在线监控就会发出信号提示或声音报警，电机前后端轴承振动，风机前后端振动，不同的缺陷和故障，引起振动方式也不同。振动能客观地反映电机的运行状态，对电动机的振动进行测量和诊断，是掌握其运行状态和发现故障的重要手段。测振仪器与测量点应接触良好，当测振仪出现周期性稳态摆动时，应读取其最大值。

实际工作中，经常出现高报甚至高高报。如图1所示：

3#高炉通风除尘系统电气设备主要由1台2 500 KW和2台3 150 KW高压电机组成。在运行过程中出现了风机突然停机现象。出铁场除尘2#除尘风机电机（3 150 KW）出现前端径向振动值多次波动峰值超过10 mm/s，自动化检查后未见异常，后正常微机。梯形图如图2所示：

微机画面显示风机轴承振动、电机轴承振动、故障报警，但电气、微机、仪表、机械维检人员检查线路、设备未见异常，重新启动后设备运行正常。存在重大设备隐患。且频繁启动时对电网造成冲击，操作时间长。从微机趋势图上并未发现有振动值过高记录，均无异常显示。程序显示为风机轴承振动值高致使保护动作。

原因分析为：因电机振动值受过往车辆，环境影响极大，风机基础高2 m，电机本身高5 m，当外界微小干扰信号过来，如火车鸣笛，汽车鸣笛，火车行走振动。汽车拐弯，加大油门产生嗡嗡声，高炉放风等都会引起振动值的突然变化，在电机振动曲线上明显反映出来。高压大风机在野外工作，受环境和附近移动设备的影响，通讯线路极易受到干扰，产生瞬间脉动信号。因程序上振动值、温度信号采集取样周期为1 s。瞬间信号虽不被记录，但足以使程序检测到而动作。此外，检测装置中的信号以电流形式传输，在传输过程中不可避免受到线路本身制约产生畸变。判定为假信号干扰所致。如图3所示：

3 干扰信号的消除

干扰信号的出现，意味着传感器的灵敏度高，但干扰信号过于强大将把有用信号湮没。除尘风机电机一般运行频率40-42 Hz转速为590±30转/min。经过多次现场试验：在0.1～5 s中，0.1 s时间过短，干扰信号来不及消除，5 s时间又过于长，不利于问题的发现，采取2 s延时既不屏蔽有用信号，又将干扰信号消除。

最终采取信号延时方式来消除。现将出铁场除尘1#除尘风机轴承、电机轴承、定子温度和振动值每个信号加2 s延时，真正的故障信号会保持下来，而干扰信号会消失，来屏蔽假信号。即再出现报警，即为设备或通讯线路出现故障，有实际问题出现。自加装延时改进以来，经运行检验效果不错，干扰信号拒之门外。大大减少了操作工的劳动强度。随后对出铁场除尘2#风机也进行了改进。非故障停机现象大为减少。如图4所示：

4 结 语

设备在运行过程中，因设备本身原因或外部因素影响会出现信号采集工作出现偏差和误报警。出现问题要及时查找出原因所在。需要有良好的责任心，和敏感的数据分析处理技能。加强日常点检工作的到位，消除排除设备本身原因。通过对问题的分析判断和处理，找出干扰源头，掌握问题的本质，这种方法值得借鉴应用。

参考文献：

[1] 安全信息网.安钢炼铁厂岗位安全操作规程[DB/OL].http：///html，2010-12-21.

[2] 邱俊.工厂电气控制技术[M].北京：中国水利水电出版社，2009.