xTCM系统的问与答

xTCM系统的问与答发表时间:2004-7-26作者：申弢王巍摘要：本文回答了一些有关xTCM系统用户普遍感兴趣的问题。同时，也欢迎大家与我们联系查询详细的产品信息。■xTCM可以适用于那些机组？一般来说，xTCM可以广泛用于各种旋转机械，包括汽轮机、泵、风机等。如果用户的机组安装有DEH/DCS/SIS/MIS，则可实现xTCM与这些系统的集成，可在这些网络环境的客户机上提供实时和历史的振动监测分析功能。如果用户的机组安装有TSI系统并提供缓冲输出，则xTCM可从TSI获取振动原始信号。如果设备没有安装TSI，如小型旋转机械，泵、风机等，只要现场容许引出振动测点信号，xTCM也可以适用。■如果实施xTCM，系统硬件会增加那些投资？xTCM的硬件组成主要包括：振动信号源、振动信号调理器、振动信号采集站、分析诊断单元。电厂的汽轮机组一般都装有TSI系统，xTCM可直接利用TSI系统的振动信号（传感器输出或缓冲后输出）。振动采集站是xTCM中必须新增的硬件部分，它一般由一台工业控制微机、若干块振动采集卡、若干块网卡、一定容量的硬盘等组成。正常运行时，振动采集站可以不需要键盘、鼠标和显示器（调试时需要）。分析诊断单元也是xTCM中需要的硬件部分，它一般由一台工业控制微机、若干块网卡、一定容量的硬盘、显示器、键盘、鼠标等组成。为减少系统的投资，用户也可以选择将实时网的工程师站、SIS或MIS网的一台客户站升级，兼作分析诊断单元，以减少系统的投资。另外，作为最小化的系统实施，用户也可将振动采集站与分析诊断单元集成在一台配置较高（快速的CPU和大容量硬盘）的工业控制微机上运行。■与同类的产品相比，xTCM有什么特色？xTCM是基于XDPS系统的DEH-IIIA的扩展产品，它除了能完成其它同类产品的功能外，作为一体化的系统还具有以下特色：•可以与DEH-IIIA无缝集成，在数据、通讯、界面上具有统一性，用户可以在DEH的操作员界面上观察xTCM的分析结果。•灵活的系统构成方式，可单机运行，也可与实时网、SIS网、MIS网等集成。•基于TCP/IP的开放式的结构，提供方便的网络接口和数据接口。•灵活的信号接入方式，方便用户的实施。•连续不间断的”流水线”式振动采集系统，能捕捉到机组的任何突发故障，为机组事故分析提供了完整的原始数据（”黑匣子"）。•具有通道自动校正、故障检测和自恢复能力，能长期在线运行，人工维护量少。•丰富的振动特征指标监测图形和报警设置。•强大的信号分析工具，不仅提供振动信号的分析，还可以进行振动信号与过程状态量的相关分析。•历史回放系统能”实时”再现历史数据，便于用户对机组的历史工况进行分析诊断。•图形化的自动诊断系统，便于用户快速掌握机组的健康状态。•基于人工智能技术和数据库技术建立的专家系统，既提高了推理的效率和速度，也便于用户对知识库进行编辑和维护。xTCM对振动信号的要求如何？为了更好地实现xTCM系统的功能，建议机组的振动传感器的配置为：在每个轴承处安装两个X-Y向的径向轴振传感器和X或Y向的瓦振传感器；在每个轴段安装一个轴向轴振传感器；至少安装有一个键相传感器和转速传感器。如果实际机组满足不了基本的要求，xTCM也可通过裁减系统功能的方式正常运行。xTCM是TSI的软件化吗？不是。TSI是TurbineSupervisoryInstrument的简称，是汽轮机安全运行的监测和保护装置。它通过实时监视汽轮机运行的重要状态量，如转速、振动峰峰值、轴位移、差胀、缸温等，根据这些量的超限情况提供报警和紧急性停机的保护动作。xTCM是新华公司DEH-IIIA产品的扩展，它是从安全和经济性角度出发的管理系统，可以提供振动信号的历史纪录、分析、诊断、决策支持、状态检修等多个领域的内容。xTCM=VM（振动监测）+VA（振动分析）+VE（振动诊断）+DS（决策支持）+OM（优化检修）+...■现场装了TSI，还需要xTCM吗？需要。TSI是从安全性角度出发的监测保护装置。对汽轮机健康管理来说，其存在以下不足：首先，TSI提供的监测信息是机组振动状态的”静态信息”，即单个的数值特征，如峰峰值。而实际的振动信息是由一系列的时间序列组成的波形信号，通过对振动原始波形的分析，我们可以获知丰富的机组状态信息。如利用频谱分析，可以了解振动源的性质；利用键相信号，可以知道振动的相位情况；利用轨迹信号，可以了解振动的进动方向、最大振幅、外载荷状况等信息，而这些信息是区分不同的振动状态和原因的关键。因此，仅仅依靠峰峰值，我们无法真实地了解机组的振动状态。其次,TSI的保护功能考虑到了机器能承受的最大限度，以免频繁的动作影响生产的连续性。但在机组保护动作执行时，往往对机组健康的损害已经发生了。因此，实际生产中，如果振动太大，电厂运行人员一般都会手动打闸停机，以避免损害的扩大。xTCM是从安全和经济性角度出发的管理系统，它能在保护动作之前，甚至报警出现之前，对机组的健康状态进行详细监视和分析。一方面，xTCM可以记录详细的机组状态的发展趋势，并在机组状态劣化时提供早期报警，从而减少或减轻对机组健康的影响；另一方面，xTCM可以与DEH-IIIA或DCS无缝地连接，通过详细地对比和关联分析，全面地掌握生产过程的性能，准确地发现问题的根原因所在，从而便于及时根除对设备健康不利的隐患。xTCM提供了那些振动信号分析工具？xTCM提供了功能强大的振动信号分析工具，以方便专业人员分析和发现振动问题，这些工具包括：•时域分析（波形形状、相点）；•频域分析（幅值谱、相位谱）；•瞬态分析（轴心轨迹、波德图、极坐标图、瀑布图）；•滤波分析（Kasier加窗）•全息谱分析（二维、三维）•不同通道间振动信号的相关分析和比较•振动信号的实时和历史趋势分析与比较•振动信号与机组运行状态的相关分析（可选）xTCM是如何对振动故障进行诊断？xTCM对振动状态进行识别和诊断时，考虑到不同的时间和精度要求，采用了实时自动诊断和人机交互诊断两种方式。自动诊断的速度快、精度低；交互诊断的速度慢、精度高。系统运行中，一般都实时对振动特征量进行判断和诊断，在监测出现报警或自动诊断发现问题时，用户可以选择利用振动分析工具和人机交互诊断对出现的问题进行深层次的分析。xTCM的诊断系统有什么特点？传统的基于规则的专家系统的优点是，易于将专家经验转化为规则，易于对推理过程进行跟踪解释等，但其存在推理效率低、速度慢、知识库维护困难等缺点。xTCM的诊断系统则是结合人工智能技术和数据库技术的的优点而建造的，诊断推理由数据库引擎完成，因此提高了推理的效率和速度，而且它利用数据库来维护专家知识，具有操作简单、直观等特点。