机械故障诊断学第10章

1、第10章 计算机辅助工况监测与故障诊断系统机械故障诊断学机械故障诊断学l 汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统l 面向Internet的远程工况监视与故障诊断l 诊断信息的标准化National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University2机械设备简介C-901 透透平平 M-901减减 速速 箱箱C-101压压 缩缩 机机 C-102尾尾气气膨膨胀胀机机l 汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统National Laboratory of High Performance Complex

2、 Manufacturing，Central-South University3监视诊断系统的构成National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University4q系统特点上下位机结构；振动信号多路同时刻采样，保证相位的可比性；三层次有机联系在一起，满足监视实时性和在线的要求；灵活的监视方式，较强的数据分析、存贮与管理、报表及图形打印等功能；智能化信号采集实时监测机组联锁信号，自动记录联锁信号动作采用对等网络通信采用PC总线计算机，便于升级，性价比高5PC总线16通道同步采集 A/D卡

3、AC/DC选择AC/DC分离16通道选择.振动(36)、位移(20) 及加速度(2)信号 总共48路采样控制及 转速测量转速输入工业控制计算机 （IPC） 光电隔离 单通道A/D卡光电隔离程控增益多路选择信号调理模块.温度、压力等信号.单片机控制智能开关量采集存储卡开关量输入温度、压力等非振动信号采聚模块模拟信号隔离 （可选）振 动 信 号采 集 模 块开关量信号 采聚模块信号采集系统6实时工况监视与状态识别系统q四大功能信号获取信号处理及工况状态识别数据管理和屏幕显示向上位机传送各种信号的时域数据和特征数据。q数据存储方式正常运行：定时保存异常报警：自动保留报警前后10 min数据，其后数据

4、在10min内实行滚动刷新。紧急停车：自动保留停机前10 min原始数据，实现“黑匣子”功能7q数据的管理定时保存最近三天的机组原始监测数据、当天的机组运行趋势数据、至少一年的历史趋势数据。q状态识别通过振动峰-峰值或各分频幅值给出颜色，指明异常振动测点q信号分析与处理启停过程分析：Bode图，三维瀑布图，轴心轨迹时域分析：时域波形，轴心轨迹，振动棒图，自相关函数，互相关函数，趋势分析等；频域分析：FFT分析，互谱分析，倒谱分析等事故停机联锁信号分析8q报警与门限值峰-峰值报警谱峰报警q趋势分析与预报峰-峰值趋势分析与预报各主要分频和倍频幅值趋势分析与预报q打印功能打印各种分析图形q系统运行参

5、数及监视方式的编辑对启停采样转速间隔、采样时间间隔、传感器灵敏度系数、报警门限等进行修改或重新设置，适应不同的应用场合9101112131415在线分析与智能诊断系统q知识库管理模块q数据库管理模块q知识库模块q数据库模块q推理机模块q动态数据库模块q工况分析模块q帮助与服务模块q任务管理模块16l 面向Internet的远程工况监视与故障诊断17远程监测诊断 基于internet的远程分布式监测诊断 181920212223242526INTERNET故障诊断智能多代理系统的总体结构故障诊断智能多代理系统的总体结构.压缩机诊断代理电机诊断代理面向领域的诊断代理面向设备的诊断代理. .共享资源

6、透平机诊断代理轴承诊断代理转子诊断代理齿轮箱诊断代理冶金机械诊断代理石化机械诊断代理动力机械诊断代理.面向部件的诊断代理27面向领域的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理数据分析代理其它服务代理故障诊断代理数据分析对象1频谱分析数据分析对象2时域分析. . .诊断服务对象1产生式推理诊断服务对象2神经网络诊断. . .数据分析对象n诊断服务对象n28面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理数据分析代理其它服务代理故障诊断代理数据分析对象1频谱分析数据分析对象2时域分析. . .诊断服务对象1产生式推理诊断服务对象2神经网络诊断. . .数据分析对象n诊断服务对象n29

7、面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理数据分析代理其它服务代理故障诊断代理数据分析对象1频谱分析数据分析对象2时域分析. . .诊断服务对象1产生式推理诊断服务对象2神经网络诊断. . .数据分析对象n诊断服务对象n30控制Agent A诊断Agent A1诊断Agent A2诊断Agent A3控制Agent控制Agent C诊断Agent C1诊断Agent C2诊断Agent C3控制Agent B诊断Agent B1诊断Agent B2诊断Agent B3诊断联盟A诊断联盟B诊断联盟C31系统结构系统结构 局域网数据服务器诊断代理（服务器端）诊断代理（服务器端）现场诊

8、断（客户端）现场数据采集系统诊断系统Internet终端浏览器诊断代理（服务器端）诊断系统系统信息中心诊断系统32现场设备数据采集系统数据服务器监测数据库智能体信息数据现场诊断系统诊断智能体系统接口诊断智能体n采集控制系统参数控制传感器数据采样数据当前故障数据当前趋势数据传感器信息机组监测信息设备信息数据传输请求诊断结论历史日志智能体信息中心数据请求智能体信息诊断请求现场诊断系统地址传统诊断系统诊断智能体1故障数据设备监测信息故障测点信息（测点、特征频率、部件名等）诊断报告控制指令信息流程信息流程 33诊断任务规划诊断预处理诊断联盟控制智能体CA1诊断联盟控制智能体CA2诊断联盟控制智能体CA

9、n控制决策中心诊断任务队列共享数据区通信接口Internet/Intranet诊断触发指令人机界面接口诊断结论融合现场诊断系统结构 34353637嵌入式故障诊断及预报系统嵌入式故障诊断及预报系统q 面向Internet，协同诊断，协同预报q 嵌入式Web服务q 远程升级、维护q 功能可重置38l 诊断信息的标准化目标信息共享MIMOSA标准 (Machinery Information Management Open Systems Alliance)39site/segment/asset/measmnt/location August, 1996Operating/Process Mea

10、surementsLube Oil ConditionThermographyCathodic/Anodic VoltageCorrosion ThicknessUltrasonic Leak Detectionthanks to: Ken Bever, John Hawkins, Alan Johnston, Art Jones, Peter MorganAsset ManagementWorkforce ManagementWork ManagementMRO Inventory ManagementCost AccountingPerformance EfficiencyMechanic

11、al DiagnosticsReciprocating AnalysisODS AnalysisMechanical PrognosisRoot Cause AnalysisMotor CharacteristicsOff-line VibrationOn-line VibrationTool & Rental Equip. ManagementCalendar (scheduled) MaintenanceOperating Logs40Progress to DatenApproved MIMOSA Common Relational Information Schema (CRI

12、S) Specification Version 2.1 nApproved MIMOSA Export Data (MED) File Specification to Allow Batch Import/ExportsnDeveloped VIB-CORE requirements for Machinery Vibration DatabasesnDraft Version of MIMOSA Programmatic Database Interface (PDI) Level A Defining MIMOSA SQL/CLI Functions41Vendor ADatabase

13、Vendor BDatabasex-CORE CompliantMED File User InterfaceMIMOSA Common Relational Information Schema (CRIS)MIMOSA Zero Database Reference TablesMIMOSA Export Data File Import/Export Definitionx-SQL CompliantSQL/CLI Driver x-OBJECT CompliantObject ManagerMIMOSA SQL/CLIFunction DefinitionMIMOSA Common Object-Oriented ProtocolMIMOSA Architecture X ValuesVIB (Vibration)SAMPLE (Oil/Water/Air)MO