CN112859725A - 一种厂房设备状态特征信号监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种厂房设备状态特征信号监测系统，包括特征信号传感单元、信号变送器、PLC控制器、DCS信息采集柜、主控制室监控平台。特征信号传感单元，用于采集厂房设备状态的各种特征信号。信号变送器，分别与特征信号传感单元和PLC控制器相连，用于接收所述特征信号传感单元采集的特征信号，并将之转化为物理量特征信号再通过通信协议发送给PLC控制器。PLC控制器，与DCS信息采集柜相连，用于将接收的信号进行整理，并将整理后的信号发送给DCS信息采集柜。DCS信息采集柜，与主控制室监控平台相连，用于将整理后的信号传送给主控制室监控平台。该系统可节约DCS接口资源，从而降低厂房建设的硬件成本和施工难度。

Description

一种厂房设备状态特征信号监测系统

技术领域

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及一种厂房设备状态特征信号监测系统。

背景技术

核电站全厂旋转机械设备主要是指泵组、风机、柴油发电机、汽轮发电机等旋转机械设备，检测技术可用于监测旋转机械设备的状态特征信号，其中，状态特征信号主要包括振动信号、键相信号、转速信号、轴温信号、声发射信号等，通常，核电站泵组和风机类旋转机械设备厂家各自独立采购振动、键相和转速传感器并随机械设备进行整体供货，在该供货模式下，传感器品牌、类型、接口、功能、标准等方面均存在较大差异，因此，无法统筹考虑全厂设备状态特征信号监测的全局设计。

此外，据统计，核电站单机组的泵组和风机类旋转机械设备的振动类测点约有300个。目前，振动监测信号经安装在设备本体上的信号变送器将信号转化为4～20mA后送到DCS进行在线监测。这些信号占用了大量的DCS接口资源，增大了核电站硬件成本和施工难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种厂房设备状态特征信号监测系统，可节约DCS接口资源，从而降低厂房建设的硬件成本和施工难度。

本发明提供一种厂房设备状态特征信号监测系统，系统包括特征信号传感单元、信号变送器、PLC控制器(Programmable LogicController)、DCS信息采集柜、主控制室监控平台。特征信号传感单元，用于采集厂房设备状态的各种特征信号。信号变送器，分别与特征信号传感单元和PLC控制器相连，用于接收所述特征信号传感单元采集的特征信号，并将之转化为物理量特征信号再通过通信协议发送给PLC控制器。PLC控制器，与DCS信息采集柜相连，用于将接收的信号进行整理，并将整理后的信号发送给DCS信息采集柜。DCS信息采集柜，与主控制室监控平台相连，用于将整理后的信号传送给主控制室监控平台。

优选地，所述系统还包括故障诊断分析平台和温度传感单元。信号变送器还与故障诊断分析平台连接，还用于将所述特征信号传感单元采集的特征信号转化为动态缓冲信号，并将之发送给故障诊断分析平台。温度传感单元用于采集厂房设备的温度信号。DCS信息采集柜与温度传感单元相连，用于将温度传感单元采集的温度信号传送给PLC控制器。PLC控制器还与故障诊断分析平台相连，用于将接收的物理量特征信号、温度信号整理后发送给故障诊断分析平台。故障诊断分析平台，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器发送的物理量特征信号、温度信号对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器。PLC控制器还用于将综合故障分析数据发送给DCS信息采集柜，以使主控制室监控平台接收并显示所述综合故障分析数据。

优选地，PLC控制器包括采集模块。采集模块，用于从信号变送器采集无法通过通信协议发送的特征信号。PLC控制器还用于将采集模块采集的特征信号分别传送给故障诊断分析平台和DCS信息采集柜。故障诊断分析平台，还用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器整理后发送的物理量特征信号、温度信号、采集模块采集的特征信号，对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器。

优选地，所述系统还包括便携/可移动式分析仪。信号变送器，还与便携/可移动式分析仪连接，用于向便携/可移动式分析仪发送动态缓冲信号。所述便携/可移动式分析仪，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号对厂房设备进行临时故障预测及诊断。

优选地，信号变送器还用于将特征信号传感单元采集的声发射信号分别转化为两种信号形式，即声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号，并将声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号通过通信协议发送给故障诊断分析平台。

优选地，PLC控制器还包括冗余电源模块、冗余CPU模块、冗余通信模块、人机接口模块。人机接口模块还包括人机接口界面，其用于实时显示接收的物理量特征信号、温度信号、采集模块采集的特征信号，以及进行报警提醒。

优选地，PLC控制器通过总线与信号变送器连接，PLC控制器为主站，信号变送器为从站；信号变送器通过网络与故障诊断分析平台连接；PLC控制器通过网络与DCS信息采集柜连接，DCS信息采集柜为主站；PLC控制器通过网络与故障诊断分析平台连接，故障诊断分析平台为主站。

优选地，系统还包括远程IO箱柜和PLC特征信号集散控制柜。信号变送器设置于远程IO箱柜内，PLC控制器设置于PLC特征信号集散控制柜。

本发明的厂房设备状态特征信号监测系统，通过将采集的厂房设备状态的各种特征信号经信号变送器转化后发送至PLC控制器，由PLC控制器进行信号整理并传输给DCS，以进行对设备的在线监测。通过增设成本较低的PLC控制器，从而节约DCS的接口资源，可有效降低厂房建设的硬件成本和施工难度。

附图说明

图1：为本发明实施例1的一种厂房设备状态特征信号监测系统的结构示意图；

图2：图1中A列的局部示意图；

图3：PLC Modbus通讯数据流向的流程图。

图中：1-特征信号传感单元；2-远程IO箱柜；3-PLC特征信号集散控制机柜；4-故障诊断分析平台；5-DCS信息采集柜；6-主控制室监控平台；7-便携/可移动式分析仪；11-壳测类传感单元；12-轴测类传感单元；13-声发射传感单元；14-温度传感单元；21-壳测类传感单元的多通道信号变送器；22-轴测类传感单元的多通道信号变送器；23-声发射传感单元的多通道信号变送器；31-PLC控制器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例提供一种厂房设备状态特征信号监测系统，应用于设备数量较多的厂房，例如电站厂房。本实施例以对核电站全厂的旋转机械设备(指泵组、风机、柴油发电机、汽轮发电机等设备)的状态特征信号监测为例进行厂房设备状态特征信号监测系统的描述。厂房设备状态特征信号监测系统包括特征信号传感单元1、信号变送器、PLC控制器31、DCS信息采集柜5、主控制室监控平台6。特征信号传感单元1，用于采集厂房设备状态的各种特征信号。信号变送器，分别与特征信号传感单元1和PLC控制器31相连，用于接收特征信号传感单元1采集的特征信号，并将之转化为物理量特征信号再通过通信协议发送给PLC控制器31。PLC控制器31，与DCS信息采集柜5相连，用于将接收的信号进行整理，并将整理后的信号发送给DCS信息采集柜5。DCS信息采集柜5，与主控制室监控平台6相连，用于将整理后的信号传送给主控制室监控平台6。

本实施例中，特征信号传感单元1布置在旋转机械设备上，其输入端连接旋转机械设备，用于采集设备的状态特征信号，以监测设备运行健康状态。特征信号传感单元1的种类和数量分别为多个。其中，特征信号传感单元1的种类包括壳测类传感单元11、轴测类传感单元12等，壳测类传感单元11包括采集加速度、速度的传感器，由于核电站全厂所需的壳测类传感单元11用量大，为规范现场特征信号传感单元与信号变送器的通用匹配性，要求参照API670标准，采用压电、磁电等原理的传感器，传感器采集的信号发送到壳测类传感单元的多通道信号变送器21。轴测类传感单元12包括采集位移、键相、转速的传感器，由于轴测类传感单元的用量少，通常采用电涡流类型的传感器，传感器采集的信号经前置器转换后发送到轴测类传感单元的多通道信号变送器22。本实施例中的信号变送器采用本特利或BK厂家生产的具有多功能、多通道，以及带Modbus 485功能的信号变送器，用于取代传统振动信号变送器和模拟采集板卡，可通过Modbus功能(含Modbus 485、Modubs TCP)实现物理量特征信号的传输，也可通过TCP通讯的方式实现旋转机械设备原始动态缓冲数据的高效传输，并满足与各类应用平台进行数据交互要求。一个多通道信号变送器可连接多个传感器。信号变送器的种类包括壳测类传感单元的多通道信号变送器21、轴测类传感单元的多通道信号变送器22，其中，壳测类传感单元的多通道信号变送器21用于接收壳测类传感单元11采集的电压信号(a1)，并将之转化为速度/加速度的物理量特征信号(a2)，并将该物理量特征信号(a2)通过Modbus485协议发送给PLC控制器31。轴测类传感单元的多通道信号变送器22用于接收轴测类传感单元12采集的电涡流信号(b1)，并将之转化为位移/转速的物理量特征信号(b2)，并将该物理量特征信号(b2)通过Modbus485协议发送给PLC控制器31。其中，物理量特征信号为秒级低频信号。PLC控制器31，与DCS信息采集柜5相连，用于将接收的物理量特征信号(a2、b2)进行整理，并将整理后的信号通过Modbus TCP协议发送给DCS信息采集柜5。DCS信息采集柜5，与主控制室监控平台6相连，用于将整理后的信号传送给主控制室监控平台6。本实施例中，通过采用成本较低的PLC控制器将信号变送器发送的厂房设备的状态特征信号传输给DCS信息采集柜，从而节约了DCS的接口资源，降低厂房建设的硬件成本和施工难度。此外，采用的多通道信号变送器可连接多个传感器，可进一步降低厂房建设的硬件成本。

可选地，厂房设备状态特征信号监测系统还包括故障诊断分析平台4和温度传感单元14。信号变送器还与故障诊断分析平台4连接，还用于将特征信号传感单元1采集的特征信号转化为动态缓冲信号，并将之发送给故障诊断分析平台4。温度传感单元14用于采集厂房设备的温度信号。DCS信息采集柜5与温度传感单元14相连，用于将温度传感单元采集的温度信号传送给PLC控制器31。PLC控制器31还与故障诊断分析平台4相连，用于将接收的物理量特征信号、温度信号整理后发送给故障诊断分析平台4。故障诊断分析平台4，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器31发送的物理量特征信号、温度信号对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器31。PLC控制器31还用于将综合故障分析数据发送给DCS信息采集柜5，以使主控制室监控平台6接收并显示综合故障分析数据。

由于核电站泵组、风机类旋转机械设备的稳定性和可靠性很大程度上影响机组的安全经济运行。在运行核电站时因多次出现振动偏大的缺陷，或者因设备故障造成核电站非计划停运。因此，有必要针对核电站的大型以及特别重要的小型旋转机械设备进行故障诊断分析，以便及时了解设备本身乃至机组的运行状况，为事故征兆的预诊断储备数据资料，对已发生的故障进行快速的分析，指导运行人员采取必要的措施，为机组的安全运行提供可靠的保障。为此需要采集旋转机械设备原始的高频动态缓冲测量数据进行频谱分析、故障诊断及寿命预测等，而在现有电站设计中大部分设备未考虑提供原始的高频动态缓冲测量数据接口，故无法采集高频动态缓冲测量数据进行频谱分析、故障诊断及寿命预测。本实施例中，厂房设备状态特征信号监测系统还包括故障诊断分析平台4，故障诊断分析平台4与信号变送器及PLC控制器31连接，用于对全厂设备的原始的高频动态缓冲信号测量数据进行频谱分析等。其中，信号变送器将特征信号传感单元采集的信号转化为高频的动态缓冲信号和低频的物理量特征信号。例如，壳测类传感单元的信号变送器接收壳测类传感单元采集的电压信号(a1)，通过电子电路处理将电压信号(a1)转化为两种信号，一种为速度/加速度的物理量特征信号(a2)，另一种为高频动态缓冲信号(a3)。并将速度/加速度的物理量特征信号(a2)通过Modbus485协议发送给PLC控制器31，将高频的动态缓冲信号(a3)采用RJ45接口并通过TCP/IP协议发送至故障诊断分析平台4，用于对设备的故障诊断分析。轴测类传感单元的信号变送器接收轴测类传感单元采集的电涡流信号(b1)，通过电子电路处理将电涡流信号(b1)转化为两种信号，一种为位移/转速的物理量特征信号(b2)，另一种为高频动态缓冲信号(b3)。并将位移/转速的物理量特征信号(b2)通过Modbus485协议发送给PLC控制器31，将高频的动态缓冲信号(b3)采用RJ45接口并通过TCP/IP协议发送至故障诊断分析平台4。此外，厂房设备状态特征信号监测系统还包括温度传感单元14，温度传感单元14与DCS信息采集柜5相连，用于将采集的温度信号传送到DCS信息采集柜后，由DCS信息采集柜通过Modbus TCP协议将信号传输给PLC控制器31。PLC控制器31还用于将接收的物理量特征信号(a2、b2)、温度信号(d2)整理后发送给故障诊断分析平台4。故障诊断分析平台4，用于根据信号变送器发送的高频动态缓冲信号(a3、b3)和PLC控制器31发送的物理量特征信号(a2、b2)、温度信号(d2)对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据(e1)发送给PLC控制器31。PLC控制器31，用于将综合故障分析数据(e1)、物理量特征信号(a2、b2)整理后发送给DCS信息采集柜5，以使主控制室监控平台6接收并显示综合故障分析数据(e1)、物理量特征信号(a2、b2)。需要说明的是，DCS信息采集柜5和PLC控制器31均可以连接温度传感单元14以获取温度信号。本实施例中根据核电站的现有设计保留温度传感单元14与DCS信息采集柜5相连接的模式不变。例如，对于核电厂新增的温度测点，可采用PLC控制器31与温度传感单元14的输出端连接，PLC控制器31用于将采集的温度信号发送给DCS信息采集柜5和故障诊断分析平台4。另，本实施例中基于网络安全的因素，将故障诊断分析平台4与DCS信息采集柜5采用间接连接的模式。本实施例中的故障诊断分析平台4通过对厂房设备的物理量特征信号及高频的动态缓冲信号进行综合分析，使得故障诊断、分析、预测更加全面，提高故障诊断、分析、预测的准确性。

可选地，PLC控制器31包括采集模块。采集模块，用于从信号变送器采集无法通过通信协议发送的特征信号。PLC控制器31还用于将采集模块采集的特征信号分别传送给故障诊断分析平台4和DCS信息采集柜5。故障诊断分析平台4，还用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器31整理后发送的物理量特征信号、温度信号、采集模块采集的特征信号，对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器31。

本实施例中，为节约厂房的改造建设成本，在核电站的现有设计中保留并使用部分不具有Modbus功能的信号变送器，将PLC控制器31的采集模块(如0-10V/4-20mA/RTD等)与该部分不具有Modbus功能的信号变送器连接，以使采集模块从信号变送器采集无法通过Modbus协议发送的部分泵组/风机的特征信号。PLC控制器将接收的数据进行整合和分配时，如图3所示，具体包括：PLC控制器31用于将接收的物理量特征信号(a2、b2)、温度信号(d2)、采集模块采集的特征信号(f1)整理后通过TCP协议发送给故障诊断分析平台4。故障诊断分析平台4用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号(a3、b3)和PLC控制器31整理后发送的物理量特征信号(a2、b2)、温度信号(d2)、采集模块采集的特征信号(f1)，对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据(e1)发送给PLC控制器31。PLC控制器31还用于将接收的物理量特征信号(a2、b2)、采集模块采集的特征信号(f1)、综合故障分析数据(e1)整理后通过Modbus TCP协议发送给DCS信息采集柜5。

可选地，厂房设备状态特征信号监测系统还包括便携/可移动式分析仪7。信号变送器，还与便携/可移动式分析仪7连接，用于向便携/可移动式分析仪7发送动态缓冲信号。便携/可移动式分析仪7，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号对厂房设备进行临时故障预测及诊断。

本实施例中，信号变送器还用于将转化后的高频的动态缓冲信号(a4、b4)采用BNC接口(Bayonet Nut Connector，刺刀螺母连接器)传送至便携/可移动式分析仪7，以使便携/可移动式分析仪7对厂房设备进行临时故障预测及诊断。从而提高对厂房设备的故障检测的灵活性。需要说明的是，信号变送器将接收的特征信号传感单元采集的特征信号，转化为两种信号形式(物理量特征信号和高频的动态缓冲信号)，并输出三路信号：一路高频的动态缓冲信号(a3/b3)以网络信号形式采用TCP/IP协议并通过RJ45接口发送至故障诊断平台4用于故障诊断分析；一路高频的动态缓冲信号(a4/b4)采用BNC接口送入便携/可移动式分析仪7用于临时诊断；一路物理量特征信号以总线信号形式采用Modbus485协议发送至PLC控制器31。其中，网络信号指传输速率高，采用光纤、网线为传输介质，并采用网络传输协议进行数据传输的信号。总线信号指传输速率低、采用双绞线为传输介质，并采用Modbus485协议进行数据传输的信号。本实施例中采用网络信号和总线信号能提高数据传输的可靠性和高效性。

可选地，信号变送器还用于将特征信号传感单元采集的声发射信号分别转化为两种信号形式，即声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号，并将声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号通过通信协议发送给故障诊断分析平台。

本实施例中，特征信号传感单元的种类还包括声发射传感单元，声发射传感单元，用于探测设备产生的异常噪声，用量少，可采用压电原理的传感器，传感器采集的信号经前置放大器信号放大后将信号发送到声发射传感单元的多通道信号变送器23。由于声发射信号频率通常在1MHz以上，因此，声发射信号的数据量较大。声发射传感单元的多通道信号变送器23可作为边缘计算器，从采集的信号(c1)中获取声发射的物理量特征信号，并将声发射的物理量特征信号和声发射的高频动态缓冲信号采用TCP/IP协议通过RJ45接口发送至故障诊断分析平台4用于故障诊断分析。需要说明的是，当声发射的物理量特征信号有显示需求时，可将声发射传感单元的多通道信号变送器23与PLC控制器31连接，以使信号变送器将声发射的物理量特征信号发送至PLC控制器31，再由PLC控制器31将之分别发送至故障诊断分析平台4和DCS信息采集柜5。

可选地，PLC控制器31还包括冗余电源模块、冗余CPU模块、冗余通信模块、人机接口模块。人机接口模块还包括人机接口界面，其用于实时显示接收的物理量特征信号、温度信号、第一采集模块采集的特征信号，以及进行报警提醒。

本实施例中，为提高PLC控制器可靠性，采用冗余电源、冗余CPU、冗余通信模块的配置方式。通过电源冗余、CPU冗余、通信模块冗余实现主/备两套控制系统，主/备控制系统间通过冗余电缆进行数据同步。正常运行情况下，主控制系统处理用户命令，并将数据同步到备用控制系统，备用控制系统通过冗余通信连接时刻监视着主控制系统的运行状态，当检测到主控制系统的电源、CPU模块不能工作或被诊断异常时，备用控制系统升为冗余主机，同时接管整个控制系统，所有受控设备及模式能不间断、无扰动地自动切换运行，并无扰地继续执行用户控制逻辑。在通信模块故障时自动切换通信模块，主/备控制系统不进行切换。此外，为便于用户了解并监测控制系统的运行状态，PLC控制器31设置有HMI人机接口界面，在界面中除了可以进行全厂旋转机械设备的状态特征信号参数实时显示外，可对通过Modbus传输的壳测/轴测物理量信号(a2、b2)、温度信号(d2)、综合故障分析数据(e1)及部分设备状态的特征信号(f1)的通讯故障，冗余主/备控制系统的故障在界面中进行报警提醒，并将报警信号输出到DCS信息采集柜、主控制监控平台中，及时提醒操纵员进行维修。

可选地，PLC控制器31通过总线与信号变送器连接，PLC控制器31主站，信号变送器为从站；信号变送器通过网络与故障诊断分析平台4连接；PLC控制器31通过网络与DCS信息采集柜5连接，DCS信息采集柜5为主站；PLC控制器31通过网络与故障诊断分析平台4连接，故障诊断分析平台4为主站。

本实施例中，各信号变送器的RS485接口采用总线型拓扑方式接入总线后通过Modbus协议将物理量特征信号(a2、b2)发送到PLC控制器31，每个信号变送器被分配一个从站地址。因从站数量较多(个数可达256)，应保证总线上某个从站出现故障时不会影响其他从站的数据传输，从而保证数据传输的可靠性。主站接收从站信息后，对从站的物理量特征数据进行分析处理，并将采集到的大量物理量特征数据整合到主站特征数据块中。PLC控制器31与DCS信息采集柜5采用TCP协议(包括TCP/IP或Modubs TCP)通过网络进行数据传输，DCS信息采集柜5为主站，双方建立连接后进行物理量特征数据的读写，根据DCS信息采集柜5的通讯指令，PLC控制器31将各信号变送器传输的物理量特征数据以及故障诊断分析平台4传输的综合故障诊断信息传输给DCS信息采集柜5。同时DCS信息采集柜5将通过DCS的采集模块采集的旋转机械设备的温度信号整合传输给PLC控制器31。PLC控制器31与故障诊断分析平台4采用Modbus TCP协议通过网络进行数据传输，故障诊断分析平台4为主站，双方建立连接后进行物理量特征数据的读写，根据故障诊断分析平台4的通讯指令，PLC控制器31将物理量特征数据、设备温度信号整合后发给故障诊断分析平台4，同时故障诊断分析平台4将综合故障诊断信息通过地址发给PLC控制器31。本实施例中的主从站设置的目的在于，当PLC主系统出现通讯故障时主系统会启用其备用系统继续进行数据通讯，从而保证数据传输的可靠性。

此外，全厂旋转机械设备分为A、B两列，A列旋转机械设备状态特征信号进入A列PLC控制器和A列DCS信息采集柜，B列旋转机械设备状态特征信号进入B列PLC控制器和B列DCS信息采集柜。故障诊断分析平台为A、B列旋转机械设备共用，由A列供电设备配电，所有高频的动态缓冲信号送到A列故障诊断分析平台进行分析处理。

可选地，本实施例中的PLC控制器31采用西门子的1517H系列。

可选地，厂房设备状态特征信号监测系统还包括远程IO箱柜2和PLC特征信号集散控制柜3。信号变送器设置于远程IO箱柜2内，远程IO机柜2设置在旋转机械设备附近，可提高远距离数据传输的可靠性。PLC控制器设置于PLC特征信号集散控制柜3内。

本发明实施例提供的厂房设备状态特征信号监测系统，一方面通过增设成本较低的PLC控制器，减少了大量DCS接口卡件，从而降低了厂房建设的硬件成本和施工难度。另一方面，通过集中提供原始的动态缓冲测量数据用于旋转机械设备的故障诊断分析，有利于推动基于时间的预防性维修模式向基于状态的预测性维修转变，间接也可提高设备和机组运行的安全性及经济性。但是本发明实施例所提出的方法并不限于上述实施用例，本发明的厂房设备状态特征信号监测系统不仅可用于泵组和风机等旋转机械设备，同样适用于需要测振的非旋转机械设备等其他设备。此外，远程IO机柜不限于仅安装多功能信号信号变送器进行数据边缘计算和信号转化，远程IO机柜中同样可以安装带高速采集功能的工控设备进行边缘计算和信号输出。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，包括特征信号传感单元、信号变送器、PLC控制器、DCS信息采集柜、主控制室监控平台，

特征信号传感单元，用于采集厂房设备状态的各种特征信号，

信号变送器，分别与特征信号传感单元和PLC控制器相连，用于接收所述特征信号传感单元采集的特征信号，并将之转化为物理量特征信号再通过通信协议发送给PLC控制器，

PLC控制器，与DCS信息采集柜相连，用于将接收的信号进行整理，并将整理后的信号发送给DCS信息采集柜，

DCS信息采集柜，与主控制室监控平台相连，用于将整理后的信号传送给主控制室监控平台。

2.根据权利要求1所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，所述系统还包括故障诊断分析平台和温度传感单元，

信号变送器还与故障诊断分析平台连接，还用于将所述特征信号传感单元采集的特征信号转化为动态缓冲信号，并将之发送给故障诊断分析平台，

温度传感单元用于采集厂房设备的温度信号，

DCS信息采集柜与温度传感单元相连，用于将温度传感单元采集的温度信号传送给PLC控制器，

PLC控制器还与故障诊断分析平台相连，用于将接收的物理量特征信号、温度信号整理后发送给故障诊断分析平台，

故障诊断分析平台，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器发送的物理量特征信号、温度信号对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器，

PLC控制器还用于将综合故障分析数据发送给DCS信息采集柜，以使主控制室监控平台接收并显示所述综合故障分析数据。

3.根据权利要求2所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，PLC控制器包括采集模块，

采集模块，用于从信号变送器采集无法通过通信协议发送的特征信号，

PLC控制器还用于将采集模块采集的特征信号分别传送给故障诊断分析平台和DCS信息采集柜，

故障诊断分析平台，还用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号和PLC控制器整理后发送的物理量特征信号、温度信号、采集模块采集的特征信号，对厂房设备进行故障预测及诊断，并将生成综合故障分析数据发送给PLC控制器。

4.根据权利要求3所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，所述系统还包括便携/可移动式分析仪，

信号变送器，还与便携/可移动式分析仪连接，用于向便携/可移动式分析仪发送动态缓冲信号，

所述便携/可移动式分析仪，用于根据信号变送器发送的动态缓冲信号对厂房设备进行临时故障预测及诊断。

5.根据权利要求4所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，信号变送器还用于将特征信号传感单元采集的声发射信号分别转化为两种信号形式，即声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号，并将声发射的物理量特征信号和声发射的动态缓冲信号通过通信协议发送给故障诊断分析平台。

6.根据权利要求3所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，PLC控制器还包括冗余电源模块、冗余CPU模块、冗余通信模块、人机接口模块，

人机接口模块还包括人机接口界面，其用于实时显示接收的物理量特征信号、温度信号、采集模块采集的特征信号，以及进行报警提醒。

7.根据权利要求6所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，PLC控制器通过总线与信号变送器连接，PLC控制器为主站，信号变送器为从站；信号变送器通过网络与故障诊断分析平台连接；PLC控制器通过网络与DCS信息采集柜连接，DCS信息采集柜为主站；PLC控制器通过网络与故障诊断分析平台连接，故障诊断分析平台为主站。

8.根据权利要求7所述的厂房设备状态特征信号监测系统，其特征在于，还包括远程IO箱柜和PLC特征信号集散控制柜，

信号变送器设置于远程IO箱柜内，PLC控制器设置于PLC特征信号集散控制柜。

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