BENTLY 1900/65A-00-00-02-00-01
一、产品概述
BENTLY 1900/65A-00-00-02-00-01 是本特利内华达（Bently Nevada）专为旋转机械（如汽轮机、发电机、压缩机、泵组）设计的高精度状态监测模块，隶属于 1900 系列监测系统核心组件，核心定位为 “旋转机械转速与键相监测单元”，专注解决电力、石油、化工、冶金等行业中关键旋转设备的转速测量、相位同步、超速保护及故障预警问题。通过内置高精度信号采集电路、抗干扰算法及工业级硬件设计，将前端传感器（如磁电式转速传感器、键相传感器）信号转化为标准化数据，实时监测设备运行状态，为旋转机械的安全稳定运行、预测性维护提供关键数据支撑，是保障大型旋转设备避免恶性故障（如超速、失步）的核心装备。
该产品具备 “高精度监测 + 高可靠性保护 + 强系统兼容” 的核心优势：
- 多参数精准监测：支持转速（0~60,000rpm）与键相（相位角 0~360°）同步监测，转速测量精度 ±0.1% F.S.，键相相位分辨率 0.1°，满足高转速、高精度同步控制需求；
- 工业级安全保护：内置超速报警 / 停机阈值（可配置），响应时间≤10ms，符合 API 670 旋转机械保护标准，同时具备 2500Vrms 电气隔离，抗振动等级 10g（10Hz~2000Hz），适应恶劣工业环境；
- 全系统兼容：无缝对接 BENTLY 3500/1900 监测系统，同时支持 Modbus-TCP/RTU 协议接入第三方 DCS（如 Siemens PCS 7、Honeywell Experion），无需额外适配即可实现数据交互。
作为旋转机械状态监测的核心组件，1900/65A-00-00-02-00-01 广泛应用于火电机组汽轮机转速监测、石油炼化压缩机键相同步、化工泵组超速保护、冶金风机相位监测等场景，为设备运维人员提供 “实时状态可视、故障提前预警、事故有效阻断” 的全流程保障，是降低旋转设备故障率、延长使用寿命的关键技术装备。
二、技术规格
（一）核心监测与信号参数
参数类别 | 具体规格 |
监测功能与范围 | 1. 转速监测： - 测量范围：0~60,000rpm（支持低转速 0.1rpm 启动监测）； - 精度：±0.1% F.S.（转速≥100rpm 时），±1rpm（转速 < 100rpm 时）； - 输入信号：2 路磁电式传感器（正弦波，峰峰值 50mV~20V），支持齿轮齿距 / 键槽触发（最小齿距 1mm）；2. 键相监测： - 相位角测量：0~360°，分辨率 0.1°； - 同步信号：1 路键相传感器输入（与转速传感器同类型），支持每转 1 个 / 多个键相脉冲； - 相位差测量：支持 2 路旋转部件相位差计算（如轴系两端相位差），精度 ±0.5° |
报警与保护功能 | 1. 超速保护： - 阈值设置：2 级报警（预警值、停机值），可通过软件配置（如预警 6100rpm，停机 6300rpm）； - 响应时间：≤10ms（从超限到输出保护信号）； - 输出方式：2 路无源继电器（容量 5A/250V AC），分别对应 “超速预警”“超速停机”；2. 故障报警： - 触发条件：传感器断线、信号幅值过低、相位失步、模块内部故障； - 报警指示：面板 LED 红灯常亮 / 闪烁（不同故障对应不同闪烁频率），同时上传故障代码 |
输入输出信号 | 1. 模拟量输出： - 2 路 4-20mA DC，分别对应 “实际转速”（0~60,000rpm 映射为 4~20mA）、“相位角”（0~360° 映射为 4~20mA），负载≤500Ω；2. 数字量输出： - 1 路 RS485（Modbus-RTU 协议），波特率 9600~115200bps 可调，上传转速、相位、故障状态； - 1 路以太网（Modbus-TCP 协议，可选），支持远程配置与数据传输；3. 同步输出：1 路 TTL 电平键相同步信号（用于触发其他监测模块，如振动监测） |
（二）电气与电源参数
- 电源要求：工作电压 24V DC（宽幅适应 20.4V DC~28.8V DC），由 BENTLY 1900 系统机架背板供电；工作电流≤150mA（静态），满载电流≤250mA（继电器输出时）；功耗≤6W（24V DC 供电）；
- 电气隔离：输入（传感器）- 输出（信号 / 保护）- 电源三级隔离，隔离电压≥2500Vrms/1 分钟，抑制接地环路干扰与共模噪声；
- EMC 兼容性：符合 EN 61000-6-2 工业抗扰标准；静电放电（ESD）防护等级 ±15kV（空气）/±8kV（接触）；射频辐射抗扰等级 10V/m（80MHz~1GHz）；电快速瞬变脉冲群抗扰等级 2kV（电源端）/1kV（信号端），适应电厂、炼化厂强电磁环境。
（三）物理与安装参数
- 物理尺寸：采用 BENTLY 1900 系列标准机架设计，尺寸（长 × 宽 × 高）160mm×80mm×140mm，适配 1900 系列标准机架（如 1900-RACK-001），1 个机架槽位支持 1 台模块，与同系列振动监测模块（如 1900/20A）并排安装；
- 安装方式：机架卡扣式安装，无需工具即可拆卸，便于维护；模块重量≤450g，轻量化设计降低机架负载；
- 指示灯配置：面板配备 5 个 LED 指示灯：电源灯（绿色，常亮 = 正常）、转速信号灯（黄色，闪烁 = 信号正常）、键相信号灯（黄色，闪烁 = 信号正常）、超速预警灯（红色，闪烁 = 预警）、故障灯（红色，常亮 = 故障），直观显示模块运行状态。
（四）环境与可靠性参数
- 工作环境：工作温度范围 - 40℃~+70℃，低温启动（-40℃）无需预热，启动时间≤30s；存储温度范围 - 55℃~+85℃；湿度范围 5%~95%（无冷凝，符合 IEC 60068-2-3 标准）；海拔高度≤2000m（超海拔需降额，每升高 1000m 测量精度下降 3%）；
- 抗力学性能：抗振动等级 10g（10Hz~2000Hz，符合 IEC 60068-2-6）；抗冲击等级 30g（11ms 脉冲，符合 IEC 60068-2-27），适应汽轮机、压缩机运行时的高频振动（振动频率 50Hz~1000Hz 时，测量精度无衰减）；
- 可靠性指标：平均无故障时间（MTBF）≥300,000 小时（Telcordia SR-332 标准，25℃环境下）；设计寿命≥15 年；参数保存寿命≥100,000 小时（断电后通过内置非易失性存储器维持配置参数，无需电池）。
三、功能特点
（一）高精度转速与键相同步监测，掌握设备运行状态
1900/65A-00-00-02-00-01 通过 “双传感器输入 + 数字化信号处理” 设计，实现旋转机械转速与相位的精准同步监测，解决传统监测设备精度低、相位不同步的问题：
- 宽范围转速精准测量：覆盖 0.1rpm~60,000rpm 全转速段，适配不同设备需求 —— 例如，在火电机组汽轮机启动过程中，从盘车转速（2rpm）到额定转速（3000rpm），模块全程精准监测（低速时误差≤±1rpm，高速时误差≤±0.3rpm），避免启动过程中转速失控；在高速离心压缩机（额定转速 15,000rpm）监测中，转速测量精度 ±0.1% F.S.（误差≤±15rpm），满足压缩机喘振控制对转速稳定性的要求；
- 键相同步与相位差监测：实现多旋转部件相位协同，预防轴系故障 —— 例如，在汽轮发电机组轴系监测中，模块同时采集汽轮机高中压转子（键相 1）与发电机转子（键相 2）的相位信号，计算两者相位差（正常≤5°），当相位差超过 10° 时，判定为 “轴系不同步”，触发预警信号，避免轴系扭振导致的联轴器损坏；在风机叶轮平衡监测中，键相信号用于同步振动信号（如将振动峰值与叶轮特定位置关联），快速定位不平衡点（如叶轮 3 点钟位置存在偏重）；
- 低转速启动监测优化：针对设备启动阶段低速特性，采用信号放大与噪声抑制算法 —— 例如，在水泵启动过程中（转速从 0 升至 1450rpm），磁电式传感器输出信号幅值低（50mV~100mV），传统模块易因信号弱导致测量丢失，而本模块通过前置信号放大器（增益可调）将信号幅值提升至 1V 以上，配合数字滤波（0.1Hz~10Hz），实现 0.1rpm 低速稳定监测，启动过程无数据断层。
（二）超速分级保护与快速响应，阻断恶性故障
产品通过 “多级阈值 + 硬件级保护” 设计，实现旋转机械超速故障的快速预警与停机，避免设备损坏与安全事故：
- 多级超速保护机制：预警与停机分级响应，平衡安全性与误操作 —— 例如，在石油炼化催化裂化压缩机（额定转速 8000rpm）监测中，设置 “一级预警 8200rpm”（触发声光报警，运维人员排查原因）、“二级停机 8500rpm”（触发紧急停机回路），当压缩机因调速阀故障导致转速升至 8250rpm 时，模块先输出预警信号（继电器 1 吸合），若转速继续升至 8500rpm，10ms 内输出停机信号（继电器 2 吸合），切断压缩机电源，避免超速导致的叶轮破裂；
- 硬件级保护冗余：保护逻辑独立于软件，避免软件故障导致的保护失效 —— 模块超速保护采用硬件比较电路（而非依赖 CPU 计算），当转速信号超过停机阈值时，无需软件判断即可直接触发停机输出，响应时间≤10ms，符合 API 670 标准中 “旋转机械保护系统独立性” 要求，在软件异常（如参数配置错误）时仍能保障超速保护功能正常；
- 故障自诊断与报警：覆盖传感器与模块自身故障，避免保护盲区 —— 例如，当转速传感器线缆断线时，模块检测到 “信号幅值 < 50mV”，立即触发 “传感器故障” 报警（故障灯常亮），同时锁定超速保护逻辑（维持当前保护阈值，不因信号丢失误触发停机）；当模块内部 ADC 电路故障时，输出 “模块故障” 报警，同时将保护输出切换至 “安全态”（如保持停机继电器断开，避免误停机），确保故障状态下设备运行可控。
（三）强系统兼容与数据交互，简化集成与运维
模块适配 BENTLY 自有系统与第三方平台，支持多维度数据交互，降低集成难度与运维成本：
- BENTLY 系统深度集成：无缝对接 1900/3500 监测系统，实现数据统一管理 —— 例如，在 BENTLY 1900 监测系统中，1900/65A 模块与 1900/20A 振动模块、1900/40A 位移模块共用同一机架与电源，数据通过背板总线汇总至 1900-CPU 模块，运维人员在系统上位机（如 Bently System 1 软件）查看 “转速 3000rpm、相位角 180°、振动值 0.1mm” 等综合数据，无需切换多个软件；同时支持系统级冗余（如双 CPU、双电源），模块故障时自动切换至备用模块，无数据丢失；
- 第三方 DCS 兼容：通过标准协议接入外部控制系统，实现远程监控 —— 例如，在化工园区压缩机控制中，模块通过 Modbus-TCP 协议接入 Siemens PCS 7 DCS，DCS 实时读取 “当前转速 8000rpm、无报警” 等数据，当触发超速预警时，DCS 弹窗提示并记录故障；同时支持 DCS 远程修改保护阈值（如将停机转速从 8500rpm 调整至 8400rpm），无需现场操作模块；
- 预测性维护数据支撑：输出历史数据与趋势，辅助故障诊断 —— 模块自动存储过去 72 小时的转速 / 相位数据（采样周期 1s~10s 可调），通过 Bently System 1 软件可查看转速趋势曲线（如过去 24 小时转速波动范围 2998rpm~3002rpm），分析是否存在周期性波动（如电网频率变化导致的转速波动）；同时支持与振动数据关联分析（如转速升至 3050rpm 时振动值突增），辅助判断故障原因（如转子不平衡）。
（四）工业级耐用设计，适应严苛运行环境
针对电力、炼化等行业的恶劣环境，模块通过材质与结构优化，确保长期稳定运行：
- 宽温与抗振动强化：-40℃~+70℃温域与 10g 抗振动，适配极端工况 —— 例如，在北方冬季户外风电增速箱监测中（环境温度 - 35℃），模块无需保温即可启动，转速测量精度无衰减；在钢铁厂转炉风机（振动频率 500Hz，振动加速度 8g）监测中，模块通过内部元器件防震固定（如传感器接线端子采用弹性固定），避免振动导致的信号接触不良，连续运行 12 个月无故障；
- 防腐蚀与粉尘防护：外壳采用铝合金喷砂氧化处理，防护等级 IP40（配合机架可达 IP54）—— 例如，在沿海地区火电厂（高盐雾环境），模块外壳无锈蚀，内部电路板涂覆三防漆（防潮、防盐雾、防霉菌），端子接触电阻长期保持≤50mΩ；在水泥厂风机监测中（高粉尘环境），IP40 防护防止粉尘进入模块内部，散热孔配备防尘网，清理周期从 1 个月延长至 6 个月；
- 电源与信号容错：支持电源电压波动与信号异常，避免意外停机 —— 例如，在偏远地区水电站，电网电压波动达 ±20%（24V DC 降至 19V DC），模块仍能稳定工作，保护功能正常；当传感器信号受到强电磁干扰（如附近变频器产生的噪声）时，模块通过数字滤波（50Hz 陷波）抑制干扰，转速测量误差从 ±5rpm 降至 ±0.5rpm，无保护误触发。
