摘要：XM在CACT作业者集团海上采油平台应用近一年的时间内，两次保护动作避免了恶性事故的发生，具有推广价值。
关键词：XM保护系统 离线系统 准在线的巡检系统 轴承故障
背景介绍
海洋油气工业具有高风险、高收益、资金密集、技术密集等特点，因而对生产的安全性以及设备的可靠性要求很高，设备状态监测是满足这一需求的比较合适的解决方案。CACT作业者集团（以下简称CACT）共有6个生产平台1个生产储油轮，是中国目前最大、历史最久、总产量最高的对外合作海上油田；CACT在预防维修机制运转良好的基础上，对大型、关键设备正在实行预测维修策略。
1995年CACT开始应用Entek产品如直读表VisTec、数采器/分析仪DataPac1500、Odyssey软件等，取得了30多个成功预测设备早期故障的案例，积累了比较好的基础；但是，我们开展状态监测工作目的是要得到机器的状态，离线系统数据采集频度与在线系统不可同日而语，便携式采集器使用磁座固定传感器，数据的质量和采集位置的同一性不好；尤其重要的一点，对CACT来讲，离线系统在经济性方面不再有优势：尽管以单位机器所负担的费用计，准在线的巡检系统和实时在线系统初次购置成本较高，但从运行成本长期来计算，它们相对离线系统要低很多。CACT租用直升飞机运送人员，一个座位一个往返的价格约是550美元，7个设施间的交通需要进行飞机穿梭，所以一次数据采集的交通成本约为2000美元；加之海上平台床位紧张，确定好的数据采集计划往往不易得到准时实施；工程师不得不频繁地奔波于各个平台之间，在数据采集过程浪费大量时间和精力；……所以从质量、成本、效率等各个方面来讲，在线、准在线系统都较离线系统具有很大优势。
2002年底，当离线监测系统已无法满足预测维修工作的需求时，CACT购置了Enwatch巡检式准在线监测系统。该系统是基于以太网的自动巡检系统，数据采集时工程师不需到现场，只需在任意一台联网的计算机上，即可对安装在现场的Enwatch（需与网络连接）采集模块发出指令，令其定期采集和回收数据。这些过程均通过Odyssey软件的在线模块进行控制。
2003年自动巡检模块Enwatch投用，很快显示出离线系统不可比拟的连续采集优势，下面例子中发现一起比较隐蔽故障的过程比较能说明问题。
但是，对于管线泵等核心设备，只有监测还远远不够，依据API(美国石油学会)标准，必须采用具有实时保护功能的系统。
2003年12月，CACT引进了Entek实时保护系统XM（8套）以及、RSMacc软件，组成了由离线数采器、准在线监测、在线保护等组成的比较完整的状态监测设备网络。
CACT的振动监测系统及网路结构如附图一所示。
HZ261平台一段时间比较频繁地出现轴承早期失效，我们用DataPac1500都预测到，但是无法根除这种现象；Enwatch投产之后，我们用其Enlive单通道实时跟踪软件以及高密度振值趋势图对该泵的振动作了仔细研究，发现在某些工况下，泵的振动值会突然增高，持续几十秒后恢复正常（参见附图一），现场监测发现，振动升高的同时，在嘈杂的生产甲板现场可以辨别出一个细微的高频哨音，哨音消失则Enwatch上的振动值降回正常，通过更细致的检测，我们找出哨音来自Y-way阀。半个月后在一次计划停产检修中更换该阀门，之后从Enwatch上再也没有出现过高频哨声这种情况，轴承的早期失效频度也下降到正常水平。这样的隐蔽故障如采用比较大的数据采集频度“分辨率”（比如每周1次）是极有可能被漏掉的；即便偶然采集到高峰值，也会给故障分析和维修预测带来比较大的干扰。
XM系统介绍
XM是Entek并入Rockwell Automation之后于2003年新推出的一个产品，它是世界上第一种采用开放式标准工业总线的分布式振动监测和保护系统，具有Rockwell Automation公司产品一样的模块化结构和外观，结构小巧，易于安装和检查维护，通过了API670标准--《Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（机械保护系统）》；通过近一年的使用，XM模块的可靠性经受住了时间的考验。
XM模块可以通过DeviceNet进行远程组态，与之配套的软件RSMACC EOL具有良好的Windows风格人机界面，其主要功能如模块与传感器参数调整、继电器动作逻辑设定、报警波段及门槛值调整等均可以在一个窗口的不同标签上完成，简洁完整，让人耳目一新；XM系统对较早产品Enwatch及 DataPac等运行的数据存储与诊断软件Odyssey向下兼容，可以通过Odyssey来灵活地定义数据存储，与RSMACC EOL软件的报警及继电器事件日志一起为历史回溯以及机器故障原因分析提供依据。XM对Odyssey的支持保护了用户的投资。XM多达16输入参量设置和16个报警逻辑设定，以及可扩展4~20mA模拟量输出端口，可以很好地满足工业现场的组态需求。