机械故障诊断学第10章

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-SouthUniversity2机械设备简介C-901透平M-901减速箱C-101压缩机C-102尾气膨胀机汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity3监视诊断系统的构成振动信号同步采集转速采集定时触发非振动信号智能采集卡振动信号IPC工业控制机PC计算机转速信号温度压力等PC总线光隔电流环网络或PC总线数据采集实时监视系统在线故障诊断系统机组PC总线NationalLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Central-SouthUniversity4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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9101112131415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181920212223242526INTERNET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AgentA诊断AgentA1诊断AgentA2诊断AgentA3控制Agent控制AgentC诊断AgentC1诊断AgentC2诊断AgentC3控制AgentB诊断AgentB1诊断AgentB2诊断AgentB3诊断联盟A诊断联盟B诊断联盟C31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CAn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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38诊断信息的标准化目标信息共享MIMOSA标准(MachineryInformationManagementOpenSystemsAlliance)39EnterpriseEquipmentObjectManagersite/segment/asset/measmnt/locationStatusStateofhealthRateofchangeTimetoactionProblemidentificationComponentsaffectedRecommendationsActionstatusWorkrequestConfidenceAugust,1996Operating/ProcessMeasurementsLubeOilConditionThermographyCathodic/AnodicVoltageCorrosionThicknessUltrasonicLeakDetectionMIMOSAConceptualAssetManagementFunctionBlockthanksto:KenBever,JohnHawkins,AlanJohnston,ArtJones,PeterMorganConditionMeasurementsDCSOperationsArchiveLogMIMOSACRISInterfaceAssetManagementWorkforceManagementWorkManagementMROInventoryManagementCostAccountingMIMOSACRISInterfacePerformanceEfficiencyMechanicalDiagnosticsReciprocatingAnalysisODSAnalysisDecisionSupportMechanicalPrognosisRootCauseAnalysisRequestsDataAcquisitionSchedulingDataProcess/Equipment/AssetEventsMeasurementsTrendsVectorsTimeWaveformsOrbitsSpectraRequest--DataAcquisition--CompleteConditionsFound,WorkAccomplishedMIMOSACRISInterface(future)MotorCharacteristicsOff-lineVibrationOn-lineVibrationDCSDataTool&RentalEquip.ManagementCalendar(scheduled)MaintenanceInformationMaintenanceManagementId抯Id抯OperatingLogs40ProgresstoDateApprovedMIMOSACommonRelationalInformationSchema(CRIS)SpecificationVersion2.1ApprovedMIMOSAExportData(MED)FileSpecificationtoAllowBatchImport/ExportsDevelopedVIB-CORErequirementsforMachineryVibrationDatabasesDraftVersionofMIMOSAProgrammaticDatabaseInterface(PDI)LevelADefiningMIMOSASQL/CLIFunctions41VendorADatabaseVendorBDatabasex-CORECompliantMEDFileUserInterfaceMIMOSACommonRelationalInformationSchema(CRIS)MIMOSAZeroDatabaseReferenceTablesMIMOSAExportDataFileImport/ExportDefinitionx-SQLCompliantSQL/CLIDriverx-OBJECTCompliantObjectManagerMIMOSASQL/CLIFunctionDefinitionMIMOSACommonObject-OrientedProtocolMIMOSAArchitectureXValuesVIB(Vibration)SAMPLE(Oil/Water/Air)MOTORTHERM(Thermography)DIAG(Diagnostics)FAULT(FailureAnalysis)WORK(WorkManagement)CONTROL(ControlSystems)VendorSuppliedMIMOSAProductionMIMOSABetaMIMOSADraftMIMOSADesignPhase42