机械故障诊断学第10章课件

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

汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统

面向Internet的远程工况监视与故障诊断

诊断信息的标准化NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity第10章计算机辅助工况监测与机械故障诊断学汽轮压缩机组工2机械设备简介

汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity2机械设备简介汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统Natio3监视诊断系统的构成NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity3监视诊断系统的构成NationalLaboratory4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4系统特点5信号采集系统5信号采集系统6实时工况监视与状态识别系统四大功能 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。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10min数据，其后数据在10min内实行滚动刷新。 紧急停车：自动保留停机前10min原始数据，实现“黑匣子”功能6实时工况监视与状态识别系统7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。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7数据的管理8报警与门限值 峰-峰值报警 谱峰报警趋势分析与预报

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打印功能

打印各种分析图形系统运行参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8报警与门限值991010111112121313141415在线分析与智能诊断系统知识库管理模块数据库管理模块知识库模块数据库模块推理机模块动态数据库模块工况分析模块帮助与服务模块任务管理模块15在线分析与智能诊断系统16

面向Internet的远程工况监视与故障诊断16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17远程监测诊断基于internet的远程分布式监测诊断1818191920202121222223232424252526INTERNET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26INTERNET故障诊断智能多代理系统的总体结构....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n27面向领域的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理28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n28面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理29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面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理303031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31系统结构局域网数据诊断代理（服务器端）诊断代理（服务器32信息流程

32信息流程33现场诊断系统结构

33现场诊断系统结构34343535363637嵌入式故障诊断及预报系统

面向Internet，协同诊断，协同预报嵌入式Web服务远程升级、维护功能可重置37嵌入式故障诊断及预报系统面向Internet，协同诊断38

诊断信息的标准化目标 信息共享MIMOSA标准

(MachineryInformationManagementOpenSystemsAlliance)38诊断信息的标准化目标39EnterpriseEquipmentObjectManagersite/segment/asset/measmnt/locationStatusStateofhealthRateofchangeTimetoactionProblemidentificationComponentsaffectedRecommendationsActionstatusWorkrequestConfidence

August,1996Operating/ProcessMeasurementsLubeOilConditionThermographyCathodic/AnodicVoltageCorrosionThicknessUltrasonicLeakDetectionMIMOSAConceptualAssetManagementFunctionBlockthanksto:KenBever,JohnHawkins,AlanJohnston,ArtJones,PeterMorganConditionMeasurementsDCSOperationsArchiveLogMIMOSACRISInterfaceAssetManagementWorkforceManagementWorkManagementMROInventoryManagementCostAccountingMIMOSACRISInterfacePerformanceEfficiencyMechanicalDiagnosticsReciprocatingAnalysisODSAnalysisDecisionSupportMechanicalPrognosisRootCauseAnalysisRequestsDataAcquisitionSchedulingDataProcess/Equipment/AssetEventsMeasurementsTrendsVectorsTimeWaveformsOrbitsSpectraRequest--DataAcquisition--CompleteConditionsFound,WorkAccomplishedMIMOSACRISInterface(future)MotorCharacteristicsOff-lineVibrationOn-lineVibrationDCSDataTool&RentalEquip.ManagementCalendar(scheduled)MaintenanceInformationMaintenanceManagementId抯Id抯OperatingLogs39EnterpriseEquipmentStatusO40ProgresstoDateApprovedMIMOSACommonRelationalInformationSchema(CRIS)SpecificationVersion2.1ApprovedMIMOSAExportData(MED)FileSpecificationtoAllowBatchImport/ExportsDevelopedVIB-CORErequirementsforMachineryVibrationDatabasesDraftVersionofMIMOSAProgrammaticDatabaseInterface(PDI)LevelADefiningMIMOSASQL/CLIFunctions40ProgresstoDateApprovedMIM41VendorADatabaseVendorBDatabasex-CORECompliantMEDFileUserInterfaceMIMOSACommonRelationalInformationSchema(CRIS)MIMOSAZeroDatabaseReferenceTablesMIMOSAExportDataFileImport/ExportDefinitionx-SQLCompliantSQL/CLIDriverx-OBJECTCompliantObjectManagerMIMOSASQL/CLIFunctionDefinitionMIMOSACommonObject-OrientedProtocolMIMOSAArchitecture

XValuesVIB(Vibration)SAMPLE(Oil/Water/Air)MOTORTHERM(Thermography)DIAG(Diagnostics)FAULT(FailureAnalysis)WORK(WorkManagement)CONTROL(ControlSystems)VendorSuppliedMIMOSAProductionMIMOSABetaMIMOSADraftMIMOSADesignPhase41VendorAVendorBx-CORECompl42

42 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

汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统

面向Internet的远程工况监视与故障诊断

诊断信息的标准化NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity第10章计算机辅助工况监测与机械故障诊断学汽轮压缩机组工44机械设备简介

汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity2机械设备简介汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统Natio45监视诊断系统的构成NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity3监视诊断系统的构成NationalLaboratory46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4系统特点47信号采集系统5信号采集系统48实时工况监视与状态识别系统四大功能 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。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10min数据，其后数据在10min内实行滚动刷新。 紧急停车：自动保留停机前10min原始数据，实现“黑匣子”功能6实时工况监视与状态识别系统49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。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7数据的管理50报警与门限值 峰-峰值报警 谱峰报警趋势分析与预报

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打印功能

打印各种分析图形系统运行参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8报警与门限值5195210531154125513561457在线分析与智能诊断系统知识库管理模块数据库管理模块知识库模块数据库模块推理机模块动态数据库模块工况分析模块帮助与服务模块任务管理模块15在线分析与智能诊断系统58

面向Internet的远程工况监视与故障诊断16面向Internet的远程工况监视与故障诊断59远程监测诊断

基于internet的远程分布式监测诊断17远程监测诊断基于internet的远程分布式监测诊断6018611962206321642265236624672568INTERNET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26INTERNET故障诊断智能多代理系统的总体结构....69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n27面向领域的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理70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n28面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理71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面向设备的智能多代理子系统INTERNET管理与控制代理723073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31系统结构局域网数据诊断代理（服务器端）诊断代理（服务器74信息流程

32信息流程75现场诊断系统结构

33现场诊断系统结构76347735783679嵌入式故障诊断及预报系统

面向Internet，协同诊断，协同预报嵌入式Web服务远程升级、维护功能可重置37嵌入式故障诊断及预报系统面向Internet，协同诊断80

诊断信息的标准化目标 信息共享MIMOSA标准

(MachineryInformationManagementOpenSystemsAlliance)38诊断信息的标准化目标81EnterpriseEquipmentObjectManagersite/segment/asset/measmnt/locationStatusStateofhealthRateofchangeTimetoactionProblemidentificationComponentsaffectedRecommendationsActionstatusWorkrequestConfidence

August,1996Operating/ProcessMeasurementsLubeOilConditionThermographyCathodic/AnodicVoltageCorrosionThicknessUltrasonicLeakDetectionMIMOSAConceptualAssetManagementFunctionBlockthanksto:KenBever,JohnHawkins,AlanJohnston,ArtJones,PeterMorganConditionMeasurementsDCSOperationsArchiveLogMIMOSACRISInterfaceAssetManagementWorkforceManagementWorkManagementMROInventoryManagementCostAccountingMIMOSACRISInterfacePerformanceEfficiencyMechanicalDiagnosticsReciprocatingAnalysisODSAnalysisDecisionSupportMechanicalPrognosisRootCauseAnalysisRequestsDataAcquisitionSchedulingDataProcess/Equipment/AssetEventsMeasurementsTrendsVectorsTimeWaveformsOrbitsSpectraRequest--DataAcquisition--CompleteConditionsFound,WorkAccomplishedMIMOSACRISInterface(future)MotorCharacteristicsOff-lineVibrationOn-lineVibrationDCSDataTool&RentalEquip.ManagementCalendar(scheduled)MaintenanceInformationMaintenanceManagementId抯Id抯OperatingLogs39EnterpriseEquipmentStatusO82ProgresstoDateApprovedMIMOSA