東南大學(xué) 故障診斷介紹

malong

2006年8月24日 12:23

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機械設(shè)備工況監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)

MFD系列產(chǎn)品

自1990年以來，先后研制開發(fā)了MFD（機械故障診斷）系列產(chǎn)品：MFD101，MFD201，MFD301，MFD302，MFD401～403，MFD310。經(jīng)歷了五代產(chǎn)品的改進、更新，現(xiàn)主推MFD310。需要系統(tǒng)進一步資料請電話或email聯(lián)系。同時也可參見本網(wǎng)站內(nèi)的技術(shù)論文。

1、簡介

本系統(tǒng)利用振動、溫度、壓力等傳感器在線獲取機組運行狀態(tài)信息。信號采集部分根據(jù)轉(zhuǎn)速信號實現(xiàn)整周期并行采集多路振動信號；實時監(jiān)視部分一天24小時實時顯示各種快變信號（如振動）和緩變信號（如壓力、溫度）的數(shù)字和圖表，運用振幅、振幅增加速率和分頻振幅值等多種方法判別機組運行是否正常，實現(xiàn)異常工況自動報警，并有在不可預(yù)見事故發(fā)生時保存現(xiàn)場信息的"黑匣子"功能；在線故障診斷部分定時接收數(shù)據(jù)采集實時監(jiān)視系統(tǒng)傳來的振動、振動相關(guān)信號及特征數(shù)據(jù)。利用邏輯推理、數(shù)值分析，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜抑R和機組歷史檔案進行綜合分析，并采用人工智能技術(shù)，把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融入邏輯推理專家系統(tǒng)的推理機制，通過全局邏輯推理、局部人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并行計算的推理機制，模擬人類形象思維和邏輯思維相結(jié)合的過程，給出故障信息和解決問題的對策。

2、監(jiān)視診斷方式

常見的工況監(jiān)視與故障診斷方式有：離線工況監(jiān)視診斷方式、單機在線工況監(jiān)視診斷方式、集中式在線工況監(jiān)視診斷方式等。在綜合上述監(jiān)視診斷方法的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，我們提出了分布式在線工況監(jiān)視與故障診斷方式，該方式對于每臺設(shè)備分別配置一套數(shù)采監(jiān)視系統(tǒng)，多臺數(shù)采監(jiān)視系統(tǒng)共享一套診斷系統(tǒng)，如圖所示。數(shù)采監(jiān)視系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)與診斷系統(tǒng)通訊聯(lián)絡(luò)。既保證了監(jiān)測的實時性(即使在診斷時也能保證不中斷監(jiān)視)，又可以實現(xiàn)信息的共享。另一方面，由于旋轉(zhuǎn)機械的故障十分復(fù)雜，有些疑難故障需要多專家、多診斷系統(tǒng)協(xié)同診斷才能解決問題。對此，我們提出了遠程分布式旋轉(zhuǎn)機械工況監(jiān)視與故障診斷方式，在上述分布式工況監(jiān)視與故障診斷方式的基礎(chǔ)上，通過計算機網(wǎng)絡(luò)或電話電纜實現(xiàn)信息的遠距離傳輸，使得地域網(wǎng)絡(luò)診斷中心可以在遠離設(shè)備的地方隨時監(jiān)視設(shè)備的運行情況，進行診斷；可以實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的異地協(xié)同診斷，使得多個診斷系統(tǒng)服務(wù)于同一臺設(shè)備，多臺設(shè)備共享同一診斷系統(tǒng)，以彌補單個診斷系統(tǒng)在領(lǐng)域知識上的不足，以提高設(shè)備故障診斷的可靠性和智能化水平。利用計算機診斷網(wǎng)絡(luò)還有利于數(shù)據(jù)積累、資源共享。

東南大學(xué) 故障診斷介紹的圖1

3、系統(tǒng)組成及特色

4、應(yīng)用

本系統(tǒng)已有多套成功應(yīng)用于電力、石化等行業(yè)的旋轉(zhuǎn)機械的工況監(jiān)視與診斷，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。分獲部、省級科技進步二、三等獎。

MFD-310型工況監(jiān)視與故障分析系統(tǒng)

本系統(tǒng)為旋轉(zhuǎn)機器振動工況監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，采用工業(yè)控制計算機+A/D卡形式，采集機組的振動、位移、溫度、壓力等信號，通過圖形、數(shù)據(jù)等實時監(jiān)視機組的工況，并能夠進行分析診斷。系統(tǒng)分為4個層次：

第1層次：信號預(yù)處理與采集。對傳感器輸入信號進行放大、濾波等處理，并實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以滿足計算機數(shù)字化處理的需要；

第2層次：實時監(jiān)視與狀態(tài)識別。通過第1層次，獲得機組狀態(tài)信息，實時顯示機組振動波形、頻譜、軸心軌跡、棒圖、趨勢等監(jiān)視圖形，并根據(jù)設(shè)定的報警門限實時顯示機組運行狀態(tài)。此外，該層次配備有在線信號分析功能，可對信號進行常用的頻域、時域及機組起停分析；

第3層次：在線分析與智能診斷。根據(jù)第2層次得到的機組狀態(tài)信息，利用基于知識和基于行為的診斷方法判斷機組可能存在的故障及其原因、部位和嚴重程度，并實現(xiàn)機組運行狀態(tài)的預(yù)報。為診斷方便，本層次也配備有信號分析功能；

第4層次：遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與診斷。通過INTERNET/INTRANET網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)遠程監(jiān)控與診斷。