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1、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 l 汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统 l 面向Internet的远程工况监视与故障诊断 l 诊断信息的标准化 National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University 2 机械设备简介 l 汽轮压缩机组工况监视与故障诊断系统 National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University 3 监视诊断系统的构
2、成 National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University 4 q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 5 信号采集系统 6 实时工况监视与状态识别系统 q四大功能 信号获取 信号处理及工况状态识别 数据管理
3、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。 q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10 min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10 min原始数据，实 现“黑匣子”功能 7 q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。 q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 q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
4、谱分析等 事故停机联锁信号分析 8 q报警与门限值 峰-峰值报警 谱峰报警 q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 q打印功能 打印各种分析图形 q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 9 10 11 12 13 14 15 在线分析与智能诊断系统 q知识库管理模块 q数据库管理模块 q知识库模块 q数据库模块 q推理机模块 q动态数据库模块 q工况分析模块 q帮助与服务模块 q任务管理模块 16 l 面向Internet的远程工况监视与故障诊断 17 远程监
5、测诊断 基于internet的远程分布式监测诊断 18 19 20 21 22 23 24 25 26 INTERNET 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
6、 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n 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n 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
7、服务对象2 神经网络诊断 . . . 数据分析对象n 诊断服务对象n 30 31 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 信息流程 33 现场诊断系统结构 34 35 36 37 嵌入式故障诊断及预报系统 q 面向Internet，协同诊断，协同预报 q 嵌入式Web服务 q 远程升级、维护 q 功能可重置 38 l 诊断信息的标准化 目标 信息共享 MIMOSA标准 (Machinery Informa
8、tion Management Open Systems Alliance) 39 Enterprise Equipment Enterprise Equipment Object ManagerObject Manager site/segment/asset/measmnt/location StatusStatus State of healthState of health Rate of changeRate of change Time to actionTime to action Problem identificationProblem identification Comp
9、onents affectedComponents affected RecommendationsRecommendations Action statusAction status Work requestWork request ConfidenceConfidence August, 1996 Operating/Process Measurements Lube Oil Condition Thermography Cathodic/Anodic Voltage Corrosion Thickness Ultrasonic Leak Detection MIMOSA Conceptu
10、alMIMOSA Conceptual Asset ManagementAsset Management Function BlockFunction Block thanks to: Ken Bever, John Hawkins, Alan Johnston, Art Jones, Peter Morgan Condition MeasurementCondition Measurements s DCS Operations Archive LogDCS Operations Archive Log MIMOSA CRIS InterfaceMIMOSA CRIS Interface A
11、sset Management Workforce Management Work Management MRO Inventory Management Cost Accounting MIMOSAMIMOSA CRISCRIS InterfaceInterface Performance Efficiency Mechanical Diagnostics Reciprocating Analysis ODS Analysis DecisionDecision SupportSupport Mechanical Prognosis Root Cause Analysis RequestsRe
12、quests Data AcquisitionData Acquisition Scheduling Scheduling DataData Process/Process/ Equipment/ Equipment/ Asset Asset EventsEvents MeasurementsMeasurements TrendsTrends VectorsVectors TimeTime Waveforms Waveforms OrbitsOrbits SpectraSpectra Request - Data Acquisition - CompleteRequest - Data Acq
13、uisition - Complete Conditions Found, Work Accomplished Conditions Found, Work Accomplished MIMOSAMIMOSA CRISCRIS InterfaceInterface (future)(future) Motor Characteristics Off-line Vibration On-line Vibration DCS DataDCS Data Tool & Rental Equip. Management Calendar (scheduled) Maintenance Informati
14、onInformation Maintenance ManagementMaintenance Management IdId抯抯IdId抯抯 Operating Logs 40 Progress to Date nApproved MIMOSA Common Relational Information Schema (CRIS) Specification Version 2.1 nApproved MIMOSA Export Data (MED) File Specification to Allow Batch Import/Exports nDeveloped VIB-CORE re
15、quirements for Machinery Vibration Databases nDraft Version of MIMOSA Programmatic Database Interface (PDI) Level A Defining MIMOSA SQL/CLI Functions 41 Vendor A Database Vendor B Database x-CORE Compliant MED File User Interface MIMOSA Common Relational Information Schema (CRIS) MIMOSA Zero Databas
16、e Reference Tables MIMOSA Export Data File Import/Export Definition x-SQL Compliant SQL/CLI Driver x-OBJECT Compliant Object Manager MIMOSA SQL/CLI Function Definition MIMOSA Common Object-Oriented Protocol MIMOSA Architecture X Values VIB (Vibration) SAMPLE (Oil/Water/Air) MOTOR THERM (Thermography) DIAG (Diagnostics) FAULT (Failure Ana
