Bentley   3500 系列 振動監測和保護系統

Bentley 3500 系列振動監測和保護系統是一款應用廣泛且功能強大的設備在線監測系統，以下為你詳細介紹：

系統特點

高度通用與故障預警：可以通過溫度振動傳感器實時采集機械設備的振動信號及溫度變化，幫助用戶實時掌握機械振動信息，實現故障的早期預警，適用于多種機械設備的監測。

支持多種傳感器：能兼容多種類型的傳感器，可實現連續、在線的監測功能，并且既能進行靜態（位移）測量，又能進行動態（振動）測量，功能靈活多樣，可滿足不同應用場景下的測量需求。

高可靠性設計：具有自我檢測和容錯設計，可配置多種冗余方式，從增添第 2 套完全冗余電源到完整的三重模塊化冗余（TMR）配置等，能確保系統在各種情況下都能穩定運行，滿足關鍵性任務的應用需求。

良好的兼容性與通訊能力：可以無縫連接至本特利 System1 狀態監測與診斷分析軟件平臺，方便進行數據分析和管理。同時，還能通過通訊網關模塊與工廠控制和自動化系統進行通訊，實現數據的實時共享和遠程控制。

符合多項標準與認證：設計完全符合美國石油協會 API670 標準等多項國際標準，還擁有 DNV 和 Class NK 證書認證、加拿大標準協會（CSA）、工廠互助（FM）、GOST、ATEX 和 CE 等認證，產品質量和可靠性有充分保障。

系統組成

框架接口模塊（RIM）：是 3500 框架的基本接口，需放在框架中的第一個槽位。支持本特利內華達用于框架組態并調出機組中信息的專有協議，前面板有 RS - 232 串行接口，后面的 I/O 模塊有 RS - 232/RS - 422 串行接口，可用于數據采集、框架組態等，還能使多臺 3500 框架以菊花鏈連接。

瞬態數據接口（TDI）：運行在 3500 框架的 RIM 插槽中，可與 M 系列監測器配合使用，連續采集穩態和瞬態波形數據，并通過以太網將數據傳送到主計算機軟件。對于三重模塊冗余（TMR）應用，有專門的 TMR TDI，具備 “監測器通道比較功能”。

主要模塊舉例

3500/05 儀器框架：是 3500 系統的物理載體，為其他模塊提供安裝位置和電源，同時支持模塊之間的內部通信。有全尺寸和迷你尺寸兩種，全尺寸為 19 英寸機架，有 14 個可用模塊插槽；迷你尺寸為 12 英寸機架，有 7 個可用模塊插槽。

3500/15 電源模塊：通常安裝在機架的最左側，可采用冗余配置。它能接受寬范圍的輸入電壓，包括交流和直流，然后將其轉換為適合 3500 系列其他模塊使用的電壓，并且在系統運行時，若另一個電源正常工作，該模塊可在線更換。

3500/22M 瞬態數據接口模塊：是 3500 監測系統和本特利內華達 System 1TM 機械管理軟件之間的接口。它結合了框架接口模塊和通訊處理器的功能，可與 M 系列監測器配合使用，連續采集穩態和瞬態波形數據，并通過以太網將數據傳送到主計算機軟件。對于三重模塊冗余應用，有專門的 TMR TDI，具備 “監測器通道比較功能”。

3500/40M 四通道接近模塊：主要用于接收來自電渦流式位移傳感器的信號，可對機械設備的位移等參數進行監測，能夠為設備的運行狀態評估提供重要數據支持，是實現振動監測等功能的關鍵模塊之一。

3500/42M 位移／速度、加速度監測器：這是一種四通道監測器，可接收電渦流式位移傳感器和速度、加速度傳感器的信號輸入。通過 3500 框架組態軟件編程，可完成徑向振動、軸向位置、偏心、差脹、加速度、速度等測量功能，并能將測量結果與設定的報警值進行比較，當超過設定值時驅動報警，以保護機械設備。

3500/65 十六通道溫度模塊：用于監測設備的溫度參數，可同時連接 16 個溫度傳感器，能夠實時獲取設備不同部位的溫度信息，對于及時發現因溫度異常導致的設備故障具有重要作用。

3500/32M 四通道繼電器模塊：主要用于實現報警和保護功能的輸出控制。當監測到的參數超過設定的報警值或危險值時，該模塊可通過繼電器的動作來觸發相應的保護措施，如切斷電源、發出聲光報警等，以確保設備和人員的安全。

3500/25 鍵相位模塊：鍵相位信號對于旋轉機械的監測和分析非常重要，它可以為振動分析等提供參考基準，幫助確定轉子的位置和轉速等信息，對于準確判斷設備的運行狀態和故障診斷具有關鍵作用。

3500/92 通訊網關模塊：主要用于實現 3500 系統與其他外部系統的通訊連接，可將系統監測到的數據傳輸到工廠的控制系統、數據采集系統等其他設備中，以便實現更廣泛的數據共享和集中管理，方便操作人員在不同的位置對設備狀態進行監控和分析。

這些模塊相互配合，共同構成了 Bently 3500 系列振動監測和保護系統，實現對機械設備的全面監測、保護和數據傳輸等功能。

應用領域具體案例

某電廠風機振動監測案例

應用背景：某電廠的 #2 鍋爐配備了 2 臺動葉可調軸流送風機和 2 臺雙吸離心引風機。2006 年，送風機振動檢測和保護裝置升級為本特利 3500 系統，每臺送風機設置了水平、垂直、軸向三點振動測量，使用壓電陶瓷速度振動探頭。2013 年，引風機改造后也增加了振動測量，相關監視器卡件與送風機的合并在同一機架中。

事件經過：某天，該電廠 #2 機組正常運行時，DCS 突然報警顯示 “送風機異常”“送風機跳閘”“引風機跳閘”，隨后鍋爐 MFT 動作，聯跳汽輪機、發電機。檢查發現，兩臺送風機的 6 個振動信號同時飛升至 20mm/s 以上，持續約 4 - 5 秒后恢復正常，導致送風機跳閘。

原因分析：經排查，最終確定是風機振動監測系統的接地存在缺陷。接地方式不符合本特利技術規范，且直流地接地線過細過長，抗干擾能力不足，當受到干擾時，使信號 com 端電平變化，從而引起信號波動，導致誤跳閘。

解決措施：電廠完善了本特利風機振動監測盤接地系統，提高系統抗干擾能力；同時對其他機組的振動盤接地系統進行排查整改，并在邏輯中采取措施，防止誤信號導致風機跳閘。

某化工廠空分裝置壓縮機啟機案例

應用背景：某化工廠空分裝置的多軸齒式空氣壓縮機（IGC），其軸系振動保護儀表采用了本特利 3500 系統，并通過接口模塊接入到狀態監測系統 System1 的服務器，用于數據采集、狀態監測和故障診斷分析。

事件經過：在一次啟機過程中，增壓機的三級軸振動測點 VYT1231 的測量值超過了 OEM 給定的連鎖設定值，導致啟機失敗。后續兩次啟機，仍因該測點振動值高觸發跳機，嚴重影響了生產計劃。

原因分析：通過 System1 系統提供的毫秒級高密度數據采集與存儲功能，對振動趨勢和轉速進行分析，發現是在低轉速時，小齒輪受到的齒輪嚙合力與重力相互抵消，處于不穩定瞬態，導致振動值超標，但隨著轉速升高，振動值會下降。

解決措施：本特利故障診斷專家給出了幾種處理建議，最終客戶選擇臨時修改連鎖值，將該測點的連鎖值由 48um pp 提高至 80um pp，成功實現了啟機，避免了進一步的生產延誤損失。

主要型號

3500/05 儀表框架

3500/15 電源

3500/20 框架接口模塊

3500/22 框架接口模塊

3500/22M 瞬態數據接口模塊

3500/25 鍵相模塊

3500/32 繼電器模塊

3500/33 繼電器模塊

3500/34 三重冗余繼電器模塊

3500/40 監測器模塊 通道類型：徑向振動、軸向位移、偏心、差脹

3500/42 監測器模塊 通道類型：加速度、速度、軸絕對振動

3500/45 監測器模塊 通道類型：軸向位移、差脹、斜面差脹、殼脹、閥門位置

3500/53 監測器模塊 通道類型：超速轉速計

3500/92 通訊網關模塊

3500/93 顯示裝置監測器

3500/94 顯示裝置監測器

3500/95 顯示裝置監測器