chap7故障诊断新技术和状态监测

2024/1/31工业配备缺点诊断技术1缺点诊断新技术基于近场声全息的构造缺点振动技术31一月20242可视化声源定位技术经过重建立备辐射的噪声场以直观的动态图像来进展噪声源的识别和定位，为噪声控制、预测及缺点诊断等提供根据31一月20243常用的声场可视化方法近场声全息〔NAH〕－传统方法基于边境元建模〔BEM〕的NAHHELS方法〔Helmholtz方程最小平方误差〕波叠加方法〔WaveSuperposition〕波束构成〔Beamforming〕31一月20244可视化声源定位实例SurfacevelocityofthediscbrakeassemblyMicrophonearrayalignedagainstadiscbrakeassembly31一月20245可视化声源定位实例IntensityplotshowingtransmissionpathsthroughacardoorMicrophonearrayalignedagainstacardoor31一月20246可视化声源定位实例汽车发动机电机31一月202476300HzR5cm3150HzR10cm4000HzR8cm5000HzR6cm汽车发动机声场图近场声全息需求约3300个测点，才干识别这样的高频2024/1/31工业配备缺点诊断技术8计算机辅助形状监测与缺点诊断石油、化工、冶金、能源等行业的许多大型设备，如紧缩机，汽轮机、发电机组、轧钢机、转炉、风机、水泵等都是消费线的关键设备，这些设备一旦发生缺点停机，轻者影响产量，重者会导致整个消费线、整个安装、整个工厂停顿消费，甚至会呵斥人员伤亡事故，呵斥环境污染或产生不良的社会影响。大型关键设备的平安、稳定、长周期、满负荷、优质运转不仅关系到企业的经济效率，而且关系到平安和社会问题。因此，世界各国都在努力于推行设备形状监测与缺点诊断任务，一些国际知名的大公司、大企业在领会到形状监测与缺点诊断任务给企业带来的经济效益后，也自觉地投入大量资金开展这方面的任务，这就是设备形状监测与缺点诊断技术在国内外蓬勃开展的主要缘由。

2024/1/31工业配备缺点诊断技术9计算机辅助形状监测与缺点诊断设备在线监测与缺点诊断系技术以现代科学中的系统论、控制论、可靠性实际、失效实际、信息论为实际根底，以包括传感器在内的仪器设备和计算机为技术手段，结合监测对象的特殊性，有针对性地对各设备运转参数进展延续监测，对设备运转形状做出实时评价，对缺点提早预告并作出诊断，变缺点停机为方案停机，减少停机或防止事故扩展化，使企业对设备的维修管理从方案性维修、事故性维修逐渐过渡到以形状监测为根底的预防性维修，提高了企业设备管理现代化程度，刨造了宏大的经济效益。2024/1/31工业配备缺点诊断技术10计算机辅助形状监测与缺点诊断振动信号PC总线PC总线PC总线转速信号温度压力等振动信号同步采集转度采集定时触发非振动信号智能采集卡IPC工业计算机数据采集实时监控系统网络光隔电流环PC计算机在线缺点诊断系统机组2024/1/31工业配备缺点诊断技术11计算机辅助形状监测与缺点诊断2024/1/31工业配备缺点诊断技术12计算机辅助形状监测与缺点诊断31一月202413监测与诊断系统在完成形状监测与缺点诊断的过程中，通常需求依托一定的监测与诊断工具和手段，即需求有相应的计算机化的自动监测与诊断安装、仪器或系统31一月202414监测与诊断系统前的思索建立监测与诊断系统之前应思索如下问题：经济性-应可以尽能够地节省投资；可靠性-本身应具有更高的可靠性；适用性-适用的功能，操作简便；有效性-分析、诊断结果有效；扩展性-较好的可扩展性和自开发性能。普通情况下，根据阅历企业用于设备形状监测与缺点诊断的投资应占其固定资产的1％~5％。并且，随着设备复杂程度和技术先进性的添加，此项投资的额度还应有相应的添加31一月202415监测与诊断系统的分类与选用离线系统(巡检系统)在线系统(集中式、分布式)远程系统(C/S构造、B/S构造)31一月202416离线系统也称为机械缺点巡检系统，通常由传感器、便携式数据采集器和计算机软件组成采用定期巡回检测和离线分析的方式任务适宜于对工厂中量大面广的中、小型机械设备，尤其是那些尚无固定监测点的机器进展定期的形状监测与缺点诊断31一月202417在线系统在线监测与诊断系统具有数据采集延续、快速、数据处置实时性好、分析诊断功能全面、丰富等特点适用于具有固定监测点的大型延续运转的关键机械设备这类系统又可分为集中式单机系统、集散式系统以及分布式系统31一月202418集中式构造是以单一(微型)计算机为主体的监测与诊断系统由计算机主控完成现场工况监测、数据采集、信号处置与分析、缺点诊断等全部任务优点：便于管理控制，具有较高的稳定性和可靠性;系统具备信号处置、特征提取、形状分类、趋势分析以及分析报告生成、数据库管理等多方面的功能31一月202419集散式构造利用多台计算机来结合实施监测与诊断，但这里的每台计算机彼此相互独立，根本上没有联络，其本质是集中式构造的简单迭加经过RS232或RS422串行通讯方式把一台主控计算机与假设干台从属计算机联接起来协同任务的主从式构造。其中，从属计算机(或称辅助计算机)分别独立地完成现场数据采集与形状监测并共享主机，而主机那么担任完成分析与诊断功能并一直肩负对从属机进展管理和控制的义务31一月202420分布式构造-远程系统的雏形针对地域分布较广的多台机器设备，经过计算机网络把分布于各部分现场、独立完成特定功能的本地计算机互联接起来，并在一台主控计算机的控制下，构成分级管理方式，最终到达资源共享、协同任务、分散监测与集中管理、诊断的目的31一月202421分布式构造-远程系统的雏形分布式构造具有资源分散、构造模块性、任务并行性、协作自治性、系统透明性等优点。此外：分散数据采集，集中形状监测、诊断和管理可靠性高各现场任务站均可以独立完成分布式处置，各节点具有相对独立性，当某一节点发生问题时，并不影响其它节点的正常任务可护展性和灵敏性好由于采用了网络化构造，系统能在顺应新技术的开展过程中，方便地将落后设备从网上卸下、将更新设备挂到网上功能强系统支持多用户、多义务，可承当较多的任务负荷本钱低网络接口集成度高，网络根底设备可与消费管理控制系统、MIS系统等共享，系统的整体性能价钱比高31一月202422远程缺点诊断的根本概念基于Internet/Intranet的远程缺点诊断是设备诊断技术与通讯技术、网络技术、计算机技术以及控制技术相结合的产物远程诊断跨越了企业与研讨机构、企业与企业在时间和空间上的间隔学术界可以利用网上诊断效力器开设技术知识讲座，对企业技术人员进展辅导和技术培训，同时发表有关的最新研讨成果企业界那么可以利用监测效力器为研讨机构提供珍贵的现场数据，向研讨机构或其它企业提出咨询31一月202423远程缺点诊断的根本概念远程诊断系统可以方便地实现企业内部、行业内部、甚至更大范围的诊断数据和知识的共享，可以有效地组织异地专家会诊等远程诊断系统还是一个集咨询、培训、讨论、数据交换等于一体的全方位的信息交流系统这样既处理了消费企业技术力量缺乏和技术程度提高的问题又有利于研讨机构更准确、更有效的获得设备运转的第一手资料，充实实际和技术研讨31一月202424远程缺点诊断系统的构造一个完好的远程缺点诊断系统通常该当包括三个主要子系统远程诊断中心：在高性能WEB效力器和数据库效力器的支撑下担负整个系统的控制协调义务企业监测分析中心(初级诊断中心)：主要担任企业内部的监测、分析和诊断，以及设备管理任务，同时担任对下属监测任务站的控制及管理现场监测任务站：由网络化的高性能再线数据采集器或便携式数据采集器所构成，主要担任数据采集、预处置以及报警监控等任务31一月202425远程缺点诊断系统的模型31一月202426远程缺点诊断系统的根本要求无本钱客户端：客户端软件该当是普通用户桌面系统都具有的阅读器廉价的系统维护：系统功能可以由用户添加组件进展扩展；系统性能可以经过远程晋级组件获得提高低廉的网络投资：用户可以充分利用企业内部已建立的Intranet，进展整个系统的构建低廉的监测和诊断费用：各种(关键)设备可以共享同一套系统31一月202427远程缺点诊断系统的根本要求知识共享：对于地域分布的大型企业集团，允许在一个地域获取诊断知识，然后经过中心知识库，让整个企业共享一样或相近知识专家共享：可以经过网络聚集同行专家完成数据分析和缺点缘由会诊及评价协作诊断：不同地域的诊断系统和专家可以在远程诊断中心的协调下组成一个大的诊断网络，经过对不同来源的诊断结果进展交融的方式，最终给出协作诊断的结论31一月202428远程缺点诊断系统的体系构造三层B/S构造体系表示层(运用层)逻辑层数据层任务方式31一月202429远程在线监测与诊断系统例如VSN-NetMDS现场监测站DBServerWebServer分析任务站企业监测中心现场监测站DBServerWebServer企业监测中心DBServerWebServer远程诊断中心Internet诊断计算任务站计算任务站分析任务站计算任务站领域专家领域专家ADSLModemISDNISDNCERNETVXI系统主控机VXI系统主控机防火墙防火墙防火墙远程诊断中心企业监测中心现场监测站31一月202430例如：VSN-NetMDS系统构造框图31一月202431例如：VSNsNetEMC企业监测中心形状监测系统历史数据分析缺点诊断专家系统设备管理系统用户管理系统启停车过程监测用户协助系统31一月202432例如：VSNsNetDAU监测任务站硬件：基于VXI总线、并受DSP处置器支撑的多通道并行数据采集与预处置安装；可实现振动信号8Ch至64Ch的灵敏组织，慢变〔温度、压力、流量〕信号1Ch至24Ch自在组态快变〔振动〕信号完全同步采样。在内时钟控制采样方式时，系统采样频率可设定为：128kHz、51.2kHz、25.6kHz、12.8kHz、…(按1:2:5分频)；在倍频器控制采样方式下，系统采样频率等于倍频器所提供的采样脉冲的频率31一月202433例如：VSNsNetDAU监测任务站软件：基于NI公司的LabWindows/CVI、VISA开发环境、Microsoft公司的VisualC++和DSP过程支持开发环境完成的具有管理控制、参数设置、预处置、特征提取、报警处置、追想数据存储和监测数据传输等功能的多个子系统31一月202434例如：VSNsNetDB网络数据库SQLServerOracle诊断知识库确诊缺点库暂时库历史库测点管理库用户管理库报警数据库机器简图库启停车库VSNsNetDB网络数据库31一月202435例如：监测与分析界面聚集31一月202436远程巡检(离线)系统例如31一月202437例如：PMS巡检系统功能框图31一月202438例如：图片导航式设备信息阅读31一月202439例如：巡检方案组态31一月202440例如：监测与分析结果报表31一月202441例如：监测与分析结果31一月202442B/S方式在线监测诊断系统-总体功能31一月202443B/S方式在线监测诊断系统-监测界面波形监测频谱监测波形频谱监测31一月202444B/S方式在线监测诊断系统-分析界面31一月202445监测与诊断技术开展趋势离线系统与在线系统相互交融，最终构成基于Internet/Intranet的一体化远程监测与诊断系统，其中：分析方法和算法等共享数据库、知识库共享设备管理机制共享在线系统担任关键机组设备巡检系统面向尚无固定测点的中小设备31一月202446监测与诊断技术开展趋势监测与分析新技术的不断引入硬件方面功能强化–便携式数采添加整周期采样、双通道可靠性提高–在线系统采用VXI或PXI总线性能提高–高速多通道并行，DSP器件软件方面功能更加丰富完善、准确有效现代信号处置技术成果适用化分布式计算技术运用31一月202447监测与诊断技术开展趋势系统中缺点诊断功能完善缺点分析指点系统：针对有关的机械设备及参数，给出假设干能够缺点的阐明和分析根据，最后由操作者或分析人员来确定结论缺点诊断辅助系统：在给出分析处置结果和缺点特征提示的情况下，利用人机结合的方式进展缺点分析与判别缺点诊断专家系统：利用知识库和推理机由计算机自主〔配合一定的人机交互〕完成缺点分析与诊断，并提出相应的处置措施31一月202448监测与诊断技术开展趋势设备管理功能占重要位置开发智能维护系统(IMS,IntelligentMaintenanceSystem)IMS是指采用性能衰退分析和预测分析方法，结合信息电子技术(包括：互联网、非接触式通讯技术、嵌入式智能电子技术)，使设备到达近乎零缺点的性能的一种新型维护系统该系统将企业的设备管理、备品备件管理、以及设备信息化管理等融为一体31一月202449终了语机械设备形状监测和缺点诊断技术在保证石化、冶金、钢铁和电力等流程工业中的机械设备平安、可靠和高效运转方面起到了重要的作用，近年来不断是一个重要的研讨方向伴随着信息时代的到来，基于Internet/Intranet的远程设备形状监测和缺点诊断技术展显露无可比较的优势置信监测与诊断技术和系统必将在监护设备的过程中，获得本身的完美开展2024/1/31