Bentley   3500 系列 振动监测和保护系统

Bentley 3500 系列振动监测和保护系统是一款应用广泛且功能强大的设备在线监测系统，以下为你详细介绍：

系统特点

高度通用与故障预警：可以通过温度振动传感器实时采集机械设备的振动信号及温度变化，帮助用户实时掌握机械振动信息，实现故障的早期预警，适用于多种机械设备的监测。

支持多种传感器：能兼容多种类型的传感器，可实现连续、在线的监测功能，并且既能进行静态（位移）测量，又能进行动态（振动）测量，功能灵活多样，可满足不同应用场景下的测量需求。

高可靠性设计：具有自我检测和容错设计，可配置多种冗余方式，从增添第 2 套完全冗余电源到完整的三重模块化冗余（TMR）配置等，能确保系统在各种情况下都能稳定运行，满足关键性任务的应用需求。

良好的兼容性与通讯能力：可以无缝连接至本特利 System1 状态监测与诊断分析软件平台，方便进行数据分析和管理。同时，还能通过通讯网关模块与工厂控制和自动化系统进行通讯，实现数据的实时共享和远程控制。

符合多项标准与认证：设计完全符合美国石油协会 API670 标准等多项国际标准，还拥有 DNV 和 Class NK 证书认证、加拿大标准协会（CSA）、工厂互助（FM）、GOST、ATEX 和 CE 等认证，产品质量和可靠性有充分保障。

系统组成

框架接口模块（RIM）：是 3500 框架的基本接口，需放在框架中的第一个槽位。支持本特利内华达用于框架组态并调出机组中信息的专有协议，前面板有 RS - 232 串行接口，后面的 I/O 模块有 RS - 232/RS - 422 串行接口，可用于数据采集、框架组态等，还能使多台 3500 框架以菊花链连接。

瞬态数据接口（TDI）：运行在 3500 框架的 RIM 插槽中，可与 M 系列监测器配合使用，连续采集稳态和瞬态波形数据，并通过以太网将数据传送到主计算机软件。对于三重模块冗余（TMR）应用，有专门的 TMR TDI，具备 “监测器通道比较功能”。

主要模块举例

3500/05 仪器框架：是 3500 系统的物理载体，为其他模块提供安装位置和电源，同时支持模块之间的内部通信。有全尺寸和迷你尺寸两种，全尺寸为 19 英寸机架，有 14 个可用模块插槽；迷你尺寸为 12 英寸机架，有 7 个可用模块插槽。

3500/15 电源模块：通常安装在机架的最左侧，可采用冗余配置。它能接受宽范围的输入电压，包括交流和直流，然后将其转换为适合 3500 系列其他模块使用的电压，并且在系统运行时，若另一个电源正常工作，该模块可在线更换。

3500/22M 瞬态数据接口模块：是 3500 监测系统和本特利内华达 System 1TM 机械管理软件之间的接口。它结合了框架接口模块和通讯处理器的功能，可与 M 系列监测器配合使用，连续采集稳态和瞬态波形数据，并通过以太网将数据传送到主计算机软件。对于三重模块冗余应用，有专门的 TMR TDI，具备 “监测器通道比较功能”。

3500/40M 四通道接近模块：主要用于接收来自电涡流式位移传感器的信号，可对机械设备的位移等参数进行监测，能够为设备的运行状态评估提供重要数据支持，是实现振动监测等功能的关键模块之一。

3500/42M 位移／速度、加速度监测器：这是一种四通道监测器，可接收电涡流式位移传感器和速度、加速度传感器的信号输入。通过 3500 框架组态软件编程，可完成径向振动、轴向位置、偏心、差胀、加速度、速度等测量功能，并能将测量结果与设定的报警值进行比较，当超过设定值时驱动报警，以保护机械设备。

3500/65 十六通道温度模块：用于监测设备的温度参数，可同时连接 16 个温度传感器，能够实时获取设备不同部位的温度信息，对于及时发现因温度异常导致的设备故障具有重要作用。

3500/32M 四通道继电器模块：主要用于实现报警和保护功能的输出控制。当监测到的参数超过设定的报警值或危险值时，该模块可通过继电器的动作来触发相应的保护措施，如切断电源、发出声光报警等，以确保设备和人员的安全。

3500/25 键相位模块：键相位信号对于旋转机械的监测和分析非常重要，它可以为振动分析等提供参考基准，帮助确定转子的位置和转速等信息，对于准确判断设备的运行状态和故障诊断具有关键作用。

3500/92 通讯网关模块：主要用于实现 3500 系统与其他外部系统的通讯连接，可将系统监测到的数据传输到工厂的控制系统、数据采集系统等其他设备中，以便实现更广泛的数据共享和集中管理，方便操作人员在不同的位置对设备状态进行监控和分析。

这些模块相互配合，共同构成了 Bently 3500 系列振动监测和保护系统，实现对机械设备的全面监测、保护和数据传输等功能。

应用领域具体案例

某电厂风机振动监测案例

应用背景：某电厂的 #2 锅炉配备了 2 台动叶可调轴流送风机和 2 台双吸离心引风机。2006 年，送风机振动检测和保护装置升级为本特利 3500 系统，每台送风机设置了水平、垂直、轴向三点振动测量，使用压电陶瓷速度振动探头。2013 年，引风机改造后也增加了振动测量，相关监视器卡件与送风机的合并在同一机架中。

事件经过：某天，该电厂 #2 机组正常运行时，DCS 突然报警显示 “送风机异常”“送风机跳闸”“引风机跳闸”，随后锅炉 MFT 动作，联跳汽轮机、发电机。检查发现，两台送风机的 6 个振动信号同时飞升至 20mm/s 以上，持续约 4 - 5 秒后恢复正常，导致送风机跳闸。

原因分析：经排查，最终确定是风机振动监测系统的接地存在缺陷。接地方式不符合本特利技术规范，且直流地接地线过细过长，抗干扰能力不足，当受到干扰时，使信号 com 端电平变化，从而引起信号波动，导致误跳闸。

解决措施：电厂完善了本特利风机振动监测盘接地系统，提高系统抗干扰能力；同时对其他机组的振动盘接地系统进行排查整改，并在逻辑中采取措施，防止误信号导致风机跳闸。

某化工厂空分装置压缩机启机案例

应用背景：某化工厂空分装置的多轴齿式空气压缩机（IGC），其轴系振动保护仪表采用了本特利 3500 系统，并通过接口模块接入到状态监测系统 System1 的服务器，用于数据采集、状态监测和故障诊断分析。

事件经过：在一次启机过程中，增压机的三级轴振动测点 VYT1231 的测量值超过了 OEM 给定的连锁设定值，导致启机失败。后续两次启机，仍因该测点振动值高触发跳机，严重影响了生产计划。

原因分析：通过 System1 系统提供的毫秒级高密度数据采集与存储功能，对振动趋势和转速进行分析，发现是在低转速时，小齿轮受到的齿轮啮合力与重力相互抵消，处于不稳定瞬态，导致振动值超标，但随着转速升高，振动值会下降。

解决措施：本特利故障诊断专家给出了几种处理建议，最终客户选择临时修改连锁值，将该测点的连锁值由 48um pp 提高至 80um pp，成功实现了启机，避免了进一步的生产延误损失。

主要型号

3500/05 仪表框架

3500/15 电源

3500/20 框架接口模块

3500/22 框架接口模块

3500/22M 瞬态数据接口模块

3500/25 键相模块

3500/32 继电器模块

3500/33 继电器模块

3500/34 三重冗余继电器模块

3500/40 监测器模块 通道类型：径向振动、轴向位移、偏心、差胀

3500/42 监测器模块 通道类型：加速度、速度、轴绝对振动

3500/45 监测器模块 通道类型：轴向位移、差胀、斜面差胀、壳胀、阀门位置

3500/53 监测器模块 通道类型：超速转速计

3500/92 通讯网关模块

3500/93 显示装置监测器

3500/94 显示装置监测器

3500/95 显示装置监测器