电力公司采用罗斯蒙特™（Rosemount™）无线监测技术防止跳闸

客户

美国东北部的一家电力公司。

应用

对汽轮机站、锅炉汽包和建筑物进行远程监测，以实现防冻保护。

挑战

在每年冬季寒冷天气下，该公司都会因设备结冰而经历多达五次跳闸。每次工厂停产并需要重启时，损失都可能高达 25 万美元，而这一切都是因为该公司没有对温度进行监测。 安装有线仪表成本高昂，而无线温度变送器可以解决这个问题。 前期安装的五台无线温度变送器运行良好，该公司现在已经安装了超过 60 台无线设备来测量整个工厂的温度、压力、流量、振动和液位。 该发电厂已有 60 年历史，现有仪表有限，且新增仪表的布线条件不足。 安装有线变送器及其配套基础设施的成本过高。 该电厂规模庞大，需要对多座布局分散的汽轮机房进行温度测量。 因为存在两个非艾默生控制系统和一个用于辅助电厂运营的通用数据处理系统 (DHS)，问题变得更加复杂。

解决方案

早期安装了五台罗斯蒙特（Rosemount）648 无线温度变送器和一个艾默生 1420 网关。 网关的 Modbus® 输出简化了与 DHS 的连接。 该发电厂目前可持续监测远程汽轮机站、远程锅炉汽包液位变送器和远程建筑物温度，以实现防冻保护。 变送器数据通过网关传输到 DHS，以进行实时监测、趋势分析和报警。 这种实时监测功能与将警报发送到控制室的报警功能相结合，有助于操作员采取纠正措施来避免事故的发生。

现在，该网关还用于将另外 60 台 WirelessHART® 设备连接到控制系统，以实现机械运行状况监测。 相关设备包括罗斯蒙特（Rosemount）3051S 压力变送器、罗斯蒙特（Rosemount）648 无线温度变送器、CSI 9420 振动变送器、差压变送器和高准™（Micro Motion™）科里奥利质量流量变送器。 艾默生无线 THUM™ 设备安装在各种 4-20 mA 有线变送器上，以将其二线制或四线制 4-20 mA HART® 信号转换为 WirelessHART。 THUM 适配器也可作为独立的中继器装置安装，以扩展整个发电厂的无线网络。 发电厂的仪表与控制主管表示：“艾默生 THUM 无线设备非常灵活，甚至在非艾默生提供的有线设备上也可以使用， 例如飞灰储罐上安装的符合 HART 标准的导波液位变送器。”

该发电厂不久前购置了罗斯蒙特（Rosemount）3308 无线导波雷达液位计，用于监测点火油箱，以辅助人工巡查。 仪表与控制主管表示：“我们一直需要人工监控设备，但艾默生无线仪表可将数据发送到控制室屏幕，这是我们以前没有体验过的工作方式。 我们可以将无线仪表安装到目前需要人工查看的任何设备上。 现在，我们可以实时、连续地获得这些数据，而不用再每六小时人工记录一次数字。 如果想知道储罐的内部情况，只需登录就可以查看。 全部数据按需提供。 在我看来，无线技术可以为我提供助力，让我获取所需的关键信息。 现在有了无线技术，我可以以合理的成本获取这些信息了。”

该发电厂布置了多台电机，部分电机功率高达 1500 马力，但均未安装振动监测探头。 此外，该发电厂还有数百台其他设备，对这些设备进行温度、压力和其他参数监测将大有益处。 仪表与控制主管设计了一种特殊的方法，用于确定哪些位置值得安装无线监测器。 他表示：“我能够将任何支持 HART 的设备连接到网关并将这些信息记录在工厂 DHS 上。 同样地，在工程团队希望提高性能并需要进行短期监测时，我可以使用艾默生无线装置将这些信息传送到工厂 DHS。” 无线装置现已成为一种故障排除工具，可在未受监测的设备或区域出现间歇性或其他异常问题时发挥作用。

业绩

他解释称：“使用无线设备时，每个点位的成本为 2500 美元到 3500 美元，而使用有线版本的话，每个点位的成本将达到 10,000 美元到 15,000 美元。 花费 10,000 美元到 15,000 美元来安装一台仪表，这种投入实在难以让人信服。 如果获取的信息不是一直都有 100% 的必要性，那么为了我们 30 年来都没有获取到的数据花费 1 万美元，实在是一笔不小的开支。 但是，如果每个点位投入 2500 美元到 3500 美元就能安装一个可以移动的无线设备，这种方案明显更加可行。 如果这些数据足够重要，我们将考虑永久安装。 这样我就拥有了可以随时随地安装的温度、压力和振动测量设备。 这些设备会将数据反馈到我的 SCADA 系统，供我们随后对结果进行评估。”

自 2010 年的安装以来，无线变送器的安装均已取得圆满成功。 仪表与控制主管表示：“从那时起，我们收到了很多警报。现在，我们可以在机组结冰之前发现问题。 这些温度变送器已经运行了五个冬季，有了充足的运行时间。 我们也能够在小问题演变成大麻烦之前及时发现并处理。”

自 2010 年的安装以来，该发电厂再也未发生过任何与结冰有关的跳闸事件。 他表示：“根据冬季的严寒程度，本来每年可能会出现五次跳闸，每次跳闸的损失为 25 万美元，这样算下来每年可节省高达 125 万美元。”