如何设置告警级别以及告警触发时的处理方法

旋转机械的状态监测主要是检测其变化。有些变化是自然的和可接受的，如由于机器负载或RPM的变化，但大多数变化让我们想知道我们可以安全地操作机器多长时间。检测变化最流行的方法是对收集到的振动数据应用警报级别。但是，有些是通过手动浏览所有收集的数据，并将最新的读数与先前收集的读数进行比较来实现的。当然，这两种方式都可能导致一个或好或坏的最终结果，但在资源有限的今天，我们应该更多地倾向于使用报警功能。这也是像System1 Evo这样的状态监测软件希望我们做的。

定义为了警示目的需要收集哪些数据超出了本文的范围。在这里，我们假设所有相关数据都已收集。也许不是所有的数据都被用来警示，但大部分都会。我们将介绍一些管理闹钟设置的常用方法。

对于需要收集哪些数据以及警报级别有多高，有几个标准提供了指导。其中比较流行的有ISO、API和VDI，但还有很多其他的。

标准最常用的方法是使用整体(直接)读数进行评估和报警。也许最著名的读数是振动严重程度，很久以前被定义为在10到1000赫兹的频率范围内测量的速度RMS值。今天，我们可以看到标准提供了加速度，速度和位移的不同应用的整体读数，使用RMS，峰值和峰值之间的检测方法。

当我们谈论状态监测时，标准的用处是非常有限的。最大的问题是，它们只关注整体读数，而我们从每个传感器收集更丰富的数据集。也许这些标准的最佳用途在于验收测试，并且在许多情况下也用于保护系统的警报级别设置。

与标准非常相似，OEM(原始设备制造商)的建议侧重于总体水平。在某些情况下，这些标准与适用的标准相辅相成，有时oem的使用水平略有不同。但是当我们谈论状态监测时，这和标准是一样的，这些测量是好的，但只适用于我们状态监测警报需求的一小部分。

CM系统供应商通常会针对不同的机器类型和速度给出一些初步警报级别。特别是如果一个供应商有一个独特的测量类型，通常会找到一些关于告警级别的指导。例如，PeakVue(目前内华达Bently公司也推出了这项名为peak解调的技术)被分配了以下报警级别:

该公司在故障频率图方面得到了广泛的认可，也是为各种工业机器设置报警级别光谱波段的先驱之一。Commtest和Bently Nevada公司已经在他们的状态监测软件中部署了TA的最佳实践和警报级别。下面是一个屏幕截图，显示了TA建议的一些总体和频谱报警级别，在这种情况下是一个1480转/分的工业大风扇。

这是管理警报级别的最基本方法，无论使用何种自动警报级别处理，它都是必需的功能。特别是如果在查看振动数据时可以直接管理报警级别，这可能是非常有效的方法。当了解到不同机器的典型读数时，在适当的位置设置警报水平对用户很有帮助。

已经在1980年代的条件监测分析软件的便携式数据采集系统有一个选项，设置报警水平的基础上的第一次读数。告警级别被定义为基准之上的某个因素，例如2.0 mm/s。另一种选择是使用某个乘数，例如1.6 X，或者两者结合使用。这允许轻松地设置大量警报级别，并确保将检测到更改。这自然要求机器在第一次数据收集期间处于良好状态。

当看到基于学习的闹钟设置时，有两种不同的思维方式，要么基于统计，要么基于人工智能(AI)。

统计方法只观察振动水平。使用在一定时间周期内收集的数据计算告警级别，或在对一定数量的样本进行便携式数据收集的情况下。告警级别的典型公式如下:

低报警:平均值+ 3.0 X标准差

更高级别:1.6 X均值+ 2.0 X标准差

基于人工智能的现代系统正在考虑更多的数据，而不仅仅是振动。通过结合作业数据和其他与工况相关的数据，可以在触发传统振动警报之前更早地检测到变化。如今，这个领域有很多产品，其基本理念已经存在了几十年。

告警级别的数量很大程度上依赖于查看告警的人。如果我们从控制室的角度来看这个问题，操作人员不希望看到任何早期预警，他们只想看到需要立即采取行动的警报。因此，控制室人员查看状态监测数据时，应该只有HH(高高或换句话说，危险)报警级别，也可以是H(高或报警)。另一方面，条件监控组希望看到机器操作的最早变化，以便给维护团队时间准备维修(或在故障路径实际开始前纠正情况)。为了满足两个团队的需求，S1 Evo允许用户对收集到的每个趋势数据有四个警报级别。但通常只使用两到三个级别。

当多个用户同时查看状态监控数据和告警时，需要对告警级别的管理权限达成一致。应避免多方上下修改报警级别，或试图在同一数据上设置不同的报警级别的情况。

如果在触发警报时什么都不做，那么状态监控的目的就非常失去了。在一个完美的世界里，警报后的必要步骤被记录在公司的程序中。下面是一个工作流程的示例:

只有人才会怀疑警报可能不是真实的，这也适用于状态监测。造成滋扰警报的原因如下:

• 从错误的测量点读取读数(便携式数据采集器，PDC)
• 由于轴承壳(PDC)上的粗糙放置导致传感器过载
• 线缆接头松动
• 电缆断了
• 传感器没有正确地放置在表面(PDC)
• 传感器已从安装位置移除(在线系统)
• 表面太热
• 传感器使用错误
• 传感器是错误的
• 测量设置错误
• 来自环境的噪音和干扰
• 传感器动态范围不足
• 告警级别设置过低

为了确定警报是扰人的还是真实的，通常有必要分析振动信号，只看趋势是不够的。查看传感器制造商关于传感器故障排除的说明也是有帮助的。在加速度计的情况下，偏置电压(BOV)的读数可能会发现问题，接近探头的间隙电压可能会有所帮助。

机器现在是否处于警报状态?这应该很容易看到。所有可用的状态监控系统使用不同的颜色显示每台机器/测量点/读数的报警状态。但如果你看到所有东西都是绿色的，会不会是警报响了，但机器已经恢复正常?

为此，告警日志是一个重要的工具。清晰地查看已发生的所有警报，以及它们是否已被确认，可以让用户相信它们位于所有警报的顶部。

另一个预先报警状态的指示可以在机器和仪器的层次结构中看到。如果报警是活动的，报警代码显示在全彩。但当测量恢复正常，尚未确认报警时，在等级中绿色周围有报警代码色:

机器跳闸，是驱动机器自动进入安全模式的一系列动作(通常是停止机器)，实际上不是状态监控的一部分，而是机器操作和安全/保护逻辑的一部分。一般来说，如果一台机器发生故障，那么状态监控就失败了。

但是在机器跳闸后，如果需要决定机器是否可以安全重启，状态监测可能会起到非常重要的作用。换句话说，这次旅行的根本原因是什么?这是一个真正的机械问题，一个暂时的问题，仪器有关的问题，还是只是一个滋扰事件?没有足够的数据，这是一个猜谜游戏。当状态监测系统提供足够丰富的数据，在行程前后足够长的时间内，状态监测团队应该能够根据良好的工程原理做出决策。

尽管提高警报级别听起来不专业，但这可能是监测状态的适当反应。我们希望获得最早的迹象，但我们也希望监测事情的进展。当不使用多个警报级别时尤其如此。但这必须与根本原因分析同时进行。在机器恢复到良好状态后，较低的报警水平必须恢复到以前的正常值。但是，如果有多个告警级别，并且这些级别都被正确设置，那么当这些级别交叉时，禁用较低级别的告警是最佳实践。通过这种方式，只需再次启用所有警报，就可以轻松地将警报级别恢复到应有的位置。

消除控制室重复报警的一种常见方法是抑制有问题信号的报警功能。这不是应该作为标准实践来做的事情，但有时它可以达到目的。同样的方法也适用于状态监控，如果有多个警报级别，当数值不断上升时，这是对较低级别警报的建议操作。

另一种情况是与设备相关的间歇问题，直到机器下一次关机时才能解决。或者状态监测系统从外部仪器或第三方系统获得报警水平，读数在报警水平周围波动。用户一定不能忘记已禁用的报警功能，因此状态监控系统需要一种在用户登录时提醒用户的方式。如果能只在固定时间内抑制警报，通常是问题解决之前的估计时间，这也是一种很好的做法。

当检测到机械故障而不能立即停机维修时，机器的运行就会有更高的风险。这种风险可以通过改善状态监测活动来管理。一些常见的方法是:

• 增加离线(基于路由)数据收集的频率。
• 在报警机上安装临时在线系统。
• 提高航路数据的质量，如增加新的测量点和提高光谱分辨率。
• 利用替代状态监测技术，如温度监测。
• 改进在线系统的测量周期。
• 使用特殊技术来确定根本原因，如操作偏转模式形状和运动放大相机。

在某些情况下，机器的操作可以通过减少压力来管理，直到维护可以执行。最常见的减少机器负载的方法是减少输出，并与变速机器降低速度。

图16。第6架燃气轮机齿轮箱振动值与发电机输出

其他一些管理处于警报状态的机器的方法有:

• 给损坏的滚动轴承加润滑油。
• 在失效部件上增加冷却，通常是在滚动轴承上。这可以简单地把一个小风扇吹直接对轴承。

如何应对警报的一个极端例子可以在内华达本特利的历史中找到。某核电站报告反应堆循环泵发生振动报警。Don Bently先生进行了根本原因分析，确信泵的轴有裂纹。由于客户不想关闭水泵，本特利先生命令他的所有工人远离工厂至少200英里!