s8000系统概述与安装

创为实员工培训教材系统概述系统概述系统概述系统概述S8000大型旋转机械在线状态监测和分析系统及RMD8000远程在线监测和故障诊断中心已经广泛应用于石化、电力、冶金、机械等行业，为机组的故障诊断提供丰富的历史数据和图谱分析工具。它能全面、深入地分析机组的状态信息，包括振动、转速、轴位移等振动信息以及与机组相关的温度、压力、流量等过程量信息，为实现机组“安、稳、长、满、优”运行提供坚实保障，为机组预知维修提供可靠依据。如图1-1所示，在线监测和故障诊断中心的基本模式为三层架构，由一个远程监测与诊断中心服务器RMD8000、多个企业级本地监测服务器WEB8000及若干机组级现场监测分站NET8000（在电力市场品名为PWR8000）所组成；在一个企业内的一台WEB8000和若干NET8000组成了S8000系统。图1-1S8000系统架构图
NET8000位于各个生产厂商的生产车间（装置），是系统的机组级现场监测分站。NET8000是一台采用裁剪的嵌入式实时LINUX操作系统，FPGA技术以及PC104plus总线技术的全集成数据采集和分析处理机S8000System1#机组NET8000现场诊断网站服务器数据仓库远程管理甲工厂甲工厂甲工厂甲工厂1#发电机组2#发电机组NET8000乙工厂乙工厂乙工厂乙工厂gprs网关/代理服务器6电厂局域网NET800062#机组WEB80001#远程专家诊断网站服务器数据仓库远程管理1#2#gprs网关/代理服务器66电厂局域网662#WEB8000远远远远程程程程监监监监测测测测中中中中心心心心创为实员工培训教材组，用于对现场发电机组（机组、泵群等）的运行状态（以振动波形为基础，同时包括了转速、轴位移、温度、压力、流量等信息）进行实时的采集以及FFT变换、特征值提取等分析处理并将实时数据、历史数据以及起停机数据等通过局域网传送给WEB8000。
企业级服务器WEB8000采用WINDOWSSERVER操作系统以及MYSQL或SQLSERVER数据库。WEB8000的功能包括三个方面：一、负责对下属NET8000的进行数据汇总、并将NET8000的数据通过Internet传送给远程监测中心RMD8000，在这一传送过程中，Web8000起到了类似“代理服务器”的作用，整个数据传递过程对NET8000和RMD8000都是“完全透明化”的。二、将本企业的机组运行数据以及一些与机组管理相关的参数保存在本地数据库内。三、Web8000同时也是一个本地局域网范围内的站点服务器，企业内部的管理人员、诊断人员、维护人员通过IE等浏览器打开页面，访问Web8000在局域网内的ip地址或计算机名，就可以对机组的运行状态进行在线的观察以及进行常规的故障诊断了。
RMD8000就是远程监测与诊断中心的服务器，一般它包括一台数据通讯以及web服务器和一个数据库服务器（数据库采用SQLSERVER）。RMD8000一方面担负整个系统的控制协调任务并在数据仓库保存了所有被监测的远程机组的实时数据、历史数据和起停机数据；另一方面RMD8000集成了远程中心面向用户的所有功能。授权用户（包括专家、管理人员、维护人员）通过Internet访问RMD8000，可以对远程机组进行实时在线的监测并进行深入灵敏的故障诊断；其他重要功能包括：机组运行一览图、机组运行报表、故障诊断案例库、远程动平衡、远程专家会诊（网络会议+机组运行信息共享）、现场视频监测、信息发布、故障诊断faq、资料下载、用户讨论交流以及远程培训学习等。
用户端程序采用java编程，利用浏览器软件自带的java虚拟机。用户只需通过浏览器访问服务器ip或域名，打开服务器网页，就可以通过java虚拟机下载用户端程序并在浏览器下直接运行。这样用户不需在自己的计算机内安装任何软件，只需安装ie等浏览器软件，就可以看到创为实员工培训教材机组运行的实时刷新的分析图谱（而不是静态页面）了。S8000plus大型旋转机械在线状态监测与分析系统及RMDplus远程在线监测和故障诊断中心是创为实公司在2006年推出的新一代的产品，该系统充分吸收了第二代产品的成功之处，并充分考虑了第二代产品推出以来有关专家与现场用户所提出的大量建设性建议。S8000plus系统采用的关键技术包括：1．基于Internet的多层架构的系统实现，这是实现对机组进行远程监测和诊断的技术基础。在系统中，只有远程监测中心服务器（RMD8000）需要Internet上的固定ip地址，用户本地服务器（Web8000）以及数据处理终端（PWR8000）均不需要Internet上的固定ip地址。这里，我们采用了完全采用http协议来传输动态实时数据（不是静态网页），以保证用户可以通过网关或代理服务器传输数据以及浏览数据，降低了用户系统接入远程监测中心的门槛。同时，还需要考虑系统架构的拓展性、可裁剪性以及系统的远程维护和软件远程升级问题。2．系统的稳定性和可靠性。在项目中，我们首次嵌入式实时linux操作系统的数据平台和大规模FPGA技术，很好地保证了系统的稳定性和对机组运行数据处理的快速性和专业性。3．机组数据分析处理的实时性和灵敏性。我们采用“八五”攻关课题数字预测倍频器技术和窗谱校正技术保证现场信号采集和分析处理的实时性、稳定性和灵敏性。4．数据存储的有效性以及效率问题。这里，我们采用了“灵敏监测”这一系统核心监测思想（发明专利），保证及时捕捉机组的异常变化，有效保留机组的故障征兆数据。5．S8000系统可以通过标准MODBUS协议与各种控制系统或智能仪表通讯，获得过程量信息（温度、压力、流量等）。6．机组启停机状态的自动判别及强大的启停机数据采集方案。7．集数十名名电力、石化专家经验和知识结晶开发而成的图谱分析功能，包括常规图谱、启停机图谱和统计报表及日记、诊断助手四大部分共32个图谱及列表，专业性、友好性大大提高。创为实员工培训教材8．完全基于B/S结构的远程/本地WEB浏览，用户无需安装任何专用软件。方便管理人员、诊断专家和维护人员随时随地掌握机组运行信息。9．数据压缩问题。主要是考虑到现场机组的大量数据到中心服务器之间的网络传输，特别是振动波形和频谱数据，保证在窄带传输的条件下（拨号上网、gprs等），大量现场数据的有效实时传输。这里，我们采用采用特征值智能压缩算法，高保真大压缩比地压缩现场数据。10．故障诊断案例库的建设以及专家会诊功能的实现等建设问题。11．其他厂商在线状态监测和诊断系统接入远程监测和故障诊断中心的问题，在这里我们定义了通用数据接口协议（UDE），并成为国内机组远程监测的实际标准。12．采用系统运行信息自动采集软件及远程维护软件，使得S8000plus系统的维护几乎完全实现远程化，大大提高了售后服务的响应能力、降低了服务成本。创为实员工培训教材第二章第二章第二章第二章NET8000设计设计设计设计2.1介绍介绍介绍介绍NET8000监测分站系统是S8000大型旋转机械在线状态监测和分析系统的组成部分之一，主要任务是完成大型机组振动信号与过程信号的数据采集、分析及网络接口功能，通常安装在机组的主控室或操作室里。NET8000监测分站系统由NET8000主机、50芯专用电缆与接线端子板构成。现场机组的键相、振动与过程信号先接到接线端子板上，根据不同的信号特点相应调整端子板上的跳线开关，再由端子板上DB50口插座通过50芯电缆与NET8000主机相连。图2－1NET8000主机NET8000主机是最新一代全集成、一体化（ALL-IN-ONE）的现场监测分析站。集成了设备监测、故障诊断、数据采集、信号分析、计算机、网络通信等各个领域的先进技术，代表了新一代在线状态监测系统的发展方向。创为实员工培训教材NET8000采用嵌入式LINUX操作系统、大型FPGA控制的并行、同步的高速数据采集等技术；支持基于TCP/IP协议的以太网通讯（10M/100M），可以通过企业网传递数据信息。NET8000系统具有高速度、高精度、高可靠、安装接线方便、免维护等特点。2.2NET8000内部结构内部结构内部结构内部结构NET8000采用标准19”3U工业计算机机箱，机箱采用优质钢材及热材，先进工艺设计制造，具有结构合理、美观大方等优点。机箱内部测量通道配置采用模块化结构，用户可以根据实际情况进行灵活的配置。NET8000最多可同时处理8路键相信号、48路振动信号、24路静态模拟信号，以及通过MODBUS通讯方式（RS232），从其他设备中获得最多255个过程量数据和255路开关量数据。图2－2NET8000主机内部布置图机箱主板为插卡式主板，不同类型子卡分别插入相应的插槽，具体位置如图2-2所示。一台NET8000最大配置时包含如下板卡：1块母板1块一体化主板创为实员工培训教材1块前面板LED板1块键相调理板，每块对应8路键相信号；12块振动调理板，每块对应4路振动信号（位移、速度或加速度）；2块过程量调理板，每块对应12路过程量；1块开关量输入输出板，每块对应16路输入。8路输出；8块A/D高速采集卡，每块对应1路键相；电源1块其它辅助板卡结构部件一套创为实员工培训教材第三章第三章第三章第三章现场信号的接入现场信号的接入现场信号的接入现场信号的接入现场信号接入NET8000的所有的接线端口均集中在机箱的后背板上，后背板上的端口布置见图3－1，下面将分别介绍键相、振动、过程量以及利用串口通讯获取的工艺量的连接办法。图3－1后背板上的接线端口布置3.1键相信号接线键相信号接线键相信号接线键相信号接线NET8000最多可同时处理8路键相信号，采用双端输入方式。NET8000处理的键相信号包括以下四种类型：1．标准键相信号，即转子旋转一周只产生一个脉冲信号。该信号可以是来自二次仪表（如Bently公司的3300、3500，METRIX变送器等）的缓冲输出，也可直接由机组监测键相的电涡流传感器得到。2．键相端的脉冲信号为转子旋转一周产生N个脉冲，如测速齿轮信号或在一个端面上有超过一个键相槽的情况。该信号可以是来自二次仪表（如Bently公司的3300、3500等）的缓冲输出，也可直接由相应的传感器得到。3．脉冲信号为转子旋转M周产生N个脉冲信号。如机组有两个轴系通过齿轮箱连接，甲轴系没有独立的键相信号而已知甲乙两个轴系的转速比（齿轮箱图3－2键相信号接线创为实员工培训教材的齿数比）为N：M的情况。这时甲轴系的键相信号从乙轴系的键相信号并接。4．模拟键相信号，即用来表示机组转速的4-20MA信号，一般来自DCS、DEH等控制系统或转速表的4-20MA输出信号当现场情况不允许提供以上四种键相信号时，NET8000采用无键采集方式，即没有反映机组转速的脉冲信号接入。当机组采用无键采集方式时，相应键相信号通道可空置不用，机组的转速可以手动输入或通过分析机组振动信号计算获得。3.2振动信号接线振动信号接线振动信号接线振动信号接线在后面板上标有“DYNAMIC1”、“DYNAMIC2”的50孔的D型插座是NET8000主机振动信号的接口。机组的振动信号可来自现场传感器的原始电压输出或来自二次仪表（如Bently公司的7200、3300等）及变送器的缓冲输出端子，信号首先接到振动/过程通用接线端子模块，然后再由50芯监测信号专用电缆接到NET8000主机后面板的相应接口。3.3静态模拟信号接线静态模拟信号接线静态模拟信号接线静态模拟信号接线在后面板上标有“STATIC”的50孔的D型插座是NET8000主机静态模拟信号的接口。根据现场信号来源不同，NET8000可以接入以下类型的静态模拟信号：1.轴位移信号，来自振动传感器原始电压输出；2.轴位移信号，来自二次仪表（如Bently公司的7200、3300等）缓冲输出；3.轴位移信号，来自二次仪表（如Bently公司的7200、3300等）记录仪输出（1～5V或4～20mA）；4.其他机组相关过程量信号（1～5V或4～20mA），如温度、压力、流量等