管输动力装备远程监测诊断与智能运维课件

2019321

北京2019321北京11979年1991年1995年2001年2010年2015年2017年开展状态监测故障诊断自主研发在线监测系统局域网监测诊断系统网络化动力设备健康监测系统航空发动机轴承监测系统燃气轮机/柴油机上应用发动机试车台应用燃气轮机1991-19982001-20082009-2012风电钻井平台电力石化航空发动机198719792016坦克发动机柴油机2014-20152017航空发动机试车台航发中介轴承项目自主研发实时监测诊断系统发展历程1979年开展状态监测故障诊断自主研发在线监测系统局域网2团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲31961年美国开始推行阿波罗登月计划，由于出现一系列设备故障，1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，在美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，专门从事故障诊断技术的研究与开发。由于应用了状态监测和诊断技术，世界班机的每位旅客万公里死亡率已从60年代的0.6下降到70年代的0.2左右。状态监测与故障诊断简史1961年美国开始推行阿波罗登月计划，由于出现一系列设备故4R-R公司的远程诊断中心R-R公司的远程诊断中心5动力装备故障监测诊断智能化目标防微杜渐溯源诊断精准维修早期预警

治未故障

防事故探测原因

有的放矢

除故障状态风险

维修决策

除故障查明根源

根治维修

防发生消患治本保护机器的健康－优生（设计制造）安全长周期原因风险

智能联锁

少停机溯源诊断

靶向抑制

不发生预防

抑制

康复

代偿预防及消除故障－优育（运行维护）诊诊断靠人排故诊断自愈调控发展方向动力装备故障监测诊断智能化目标防微杜渐溯源诊断精准维修早期预6数据－信息－诊断

－决策1988年

避免一次重大事故1987年从美国引进压缩机组远程监测系统透平机转子振动趋势图透平机转子模拟量数据－信息－诊断－决策1988年避免一次重大事故1987780年代石化企业状态维修信息系统

纸质

模拟量大数据分析雏形80年代石化企业状态维修信息系统纸质模拟量大数据分析雏形891－95年机泵群实时监测诊断系统10M

局域网国内第一套91－95年机泵群实时监测诊断系统10M局域网国内第一套9131995年自主开发的压缩机组监测诊断系统采用RTD嵌入式板卡数字量131995年自主开发的压缩机组监测诊断系统采用RTD嵌入式10数据－信息企业监测诊断和状态维修十年的成效财富数据－信息企业监测诊断和状态维修十年的成效财富112000

便携式巡检仪及智能维修系统抽样调查

数据分析2000便携式巡检仪及智能维修系统抽样调查数据分析12BENTLY

3300/3500等各类现场二次仪表现场设备便携巡检仪在线数据采集器透平压缩机组往复压缩机现场嵌入式数据采集系统防爆箱公司企业局域网……UNIIVERSIIT

YInternet数据服务器中间件服务器控制室监测诊断工作站厂、车间监测诊断中心网关机或

路由器公司企业中心服务器企业防火墙便携远程诊断客户(3G、4G、wifi……)集团中心北化大机泵群集团内部局域网光纤VPN专线汽轮发电机组Pad/手机……现场嵌入式数据采集系统防爆箱高危泵BENTLY3300/3500等各类现场二次仪表现场设备便13远程监测和故障诊断中心故障分析和诊断远程视频会议远程监测和故障诊断中心故障分析和诊断远程视频会议14管输动力装备远程监测诊断与智能运维课件15远程诊断中心服务器及数采系统机泵群的网络化智能监测诊断系统远程诊断中心机泵群的网络化智能监测诊断系统16机泵群网络化监测诊断平台北京化工大学远程在线监测诊断平台70家企业20000多台动力设备50000多测点2700多台在线机组离心机组：320台往复压缩机：450台机泵：830台风机：700+台航改燃机：20+台机泵群网络化监测诊断平台北京化工大学远程在线监测诊断平台7017中国石油炼化板块远程诊断中心中国石油管道板块远程诊断中心中国石化天然气分公司远程诊断中心中海油远程诊断中心中国石化关键机组远程诊断及检维修策略服务系统（规划中）中国石油北京天然气管道压缩机远程监测与管理系统中国石油四川石化设备监测管理中心中国石油云南石化设备监测管理中心中国石化扬子石化设备监测管理中心（建设中）阳煤煤化工集团设备监测管理中心杭州汽轮机厂远程诊断中心重庆通用设备远程诊断中心中广核、三一风电、北京排水集团、葛洲坝等（规划中）北化大与企业合作研发的远程监测诊断中心中国石油炼化板块远程诊断中心北化大与企业合作研发的远程监测诊18自主研发：中海油远程监测诊断中心R-R公司的远程诊断中心远程监测诊断中心自主研发：R-R公司的远程诊断中心远程监测诊断中心19工程应用中国石油四川石化远程监测诊断中心在线监测关键机组84台离线监测机泵设备3280台自2012年9月上线投用以来，至今，累计通过系统诊断排除故障524台次。压缩机组干气密封零件损坏一次，其余开车至今6年半没发生一起机泵损坏事故。工程应用中国石油四川石化远程监测诊断中心在线监测关键机组8420华油输油管道机泵监测系统概貌图华油输油管道机泵监测系统概貌图2125监测及诊断系统功能展示-实况&预警25监测及诊断系统功能展示-实况&预警2226262327监测及诊断系统功能展示-监测诊断27监测及诊断系统功能展示-监测诊断2428已经在西气东输西二线试点应用，霍尔果斯、烟墩和高陵3个压气站，共11套离心压缩机机组。应用时间超过1年，监测运行稳定，及时多次准确预警。该系统无缝集成到廊坊远程诊断中心，可实现设备信息、监测状态，异常信息，故障案例的统一管理。28已经在西气东输西二线试点应用，霍尔果斯、烟墩和高陵3个压25团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲26系统动力特性刚度、阻尼、质量响应振幅、频率、相位激励故障诊断图

诊断—由响应探测原因的逆过程机械振动故障诊断是由果求因的逆过程。征兆参数与故障原因并非一一对应关系，是多果（征兆参数）和多因（故障原因）的复杂对应关系。征兆谱S={S1,S2,……Sn

}原因谱R={R1,R2……Rm

}机器振动故障诊断原理数据－信息系统动力特性刚度、阻尼、质量响应激励故障诊断机械振动故障诊2731机器振动故障诊断重要手段－频谱分析31机器振动故障诊断重要手段－频谱分析28ZZB-1

振动诊断工程软件包

(国家经贸委项目).高速透平机械故障机理及诊断方法识别10类56种机械故障并给出最终的原因人机对话独特的知识规则和推理模式已在国内20多家大中型企业中应用1995年自主开发的旋转机械故障诊断软件包ZZB-1振动诊断工程软件包(国家经贸委项目).199529内燃机主要故障种类连杆断裂失火涡轮增压器轴承磨损撞缸轴瓦间隙过大润滑不良轴瓦磨损转子不平衡/

不对中气缸爆燃火花塞点火异常活塞环断裂缸套严重磨损内燃机监测测点类别缸体振动曲轴振动曲轴瞬时转速涡轮增压器壳体振动发动机爆震润滑油参数表1

内燃机故障类别及监测测点类别往复机主要故障种类气阀故障活塞杆断裂连杆螺栓断裂曲轴断裂拉缸撞缸大小头瓦磨损等往复机监测测点类别缸体振动曲轴振动曲轴瞬时转速涡轮增压器壳体振动发动机爆震润滑油参数表2

往复机故障类别及监测测点类别内燃机主要故障种类连杆断裂失火涡轮增压器轴承磨损撞缸轴瓦间隙30准确性评估验证方法自学习模型故障机理自动诊断专家系统实时快速、准确可靠的网络化监测多参数多特征信息融合及处理标准/非标准逻辑推理及知识规则故障特征识别故障案例库故障自动诊断专家系统准确性评估验证方法自学习模型故障机理自动诊断专家系统实时31多种动设备诊断专家系统结构图多种动设备诊断专家系统结构图32专家诊断系统自动诊断结果专家诊断系统自动诊断结果3320世纪中叶以来，科学的研究对象发生了实质性扩展

科学研究已从实验科学、理论科学、计算科学进入数据密集型科学，数据和物质、能源一样是宝贵的资源。机械装备的运行状态数据采集和大数据分析，是快准诊断、精稳调控的基础。数据科学与工程20世纪中叶以来，科学的研究对象发生了实质性扩展科学研究3438动力装备振动故障监控的特点溯源诊断-分析诊断：多源激励

多场耦合安全评估-标准确定：复杂工况

响应多变自愈调控-振动控制：瞬息突变

结构局限故障预测-评估预测：状态难测

样本不足高质量监测数据振动是衡量动力装备健康状态的最主要标志振动监测诊断是最可靠最灵敏的技术手段早期预警-振动监测：微弱信号

复杂路径38动力装备振动故障监控的特点溯源诊断-分析诊断：多源激励352005年--自主研发快速宽频带同步数据采集系统FPGA并行处理实现FFT等实时快速计算故障特征信号毫秒级捕捉(GE

Bently是秒级)自主研制航发试车台数采自主研制机载数采原理样机智能输入模块中央处理模块智能输出模块2005年--自主研发快速宽频带同步数据采集系统FPGA并行36自主研发的高质量数据采集系统技术指标发动机结构复杂、工况多变、振动故障分析复杂的特点，采集数据质量直接决定监测诊断效果，高质量数据采集系统指标如下：高频采集：可实时获取宽频带动态数据采样率204.8K，支持分析频率大于100K.同步采集：确保各参数同一时刻获取，便于诊断。同步时间小于1us，同步参数可100个以上高动态范围：可同时监测微弱信号和高幅值信号以500g加速度传感器为例，在同一量程下，可同时精确监测0.01m/s2-5000m/s2。自主研发的高质量数据采集系统技术指标发动机结构复杂、工况多变37（4）高采集精度：具有低背景噪声，能捕捉到故障微弱信号以500g加速度传感器为例（灵敏度10mv/g)，下图为100Hz，0.01m/s2振动下（等效峰值电压10uV），采集设备采集的FFT图谱：自主研发的高质量数据采集系统技术指标（4）高采集精度：具有低背景噪声，能捕捉到故障微弱信号自主38离报警点越远数据密度则稀疏报警点附近则高密度采集（MS）实时在线监测系统与B&K等便携式检测仪器用途区别很大振动异常信号瞬态捕捉与压缩感知技术离报警点越远数据密度则稀疏报警点附近则实时在线监测系统与B39GTXX000

燃气轮机传动齿轮箱共振预警转速为2570rpm主导频率约为43Hz监测到齿轮共振发生！舰艉方向避免了0XX驱逐舰动力装置“带病”列装。预警发生共振的传动齿轮箱GTXX000燃气轮机传动齿轮箱共振预警转速为主导频率约4044中国航发某所歼XXX发动机附件齿轮箱共振分析采用自主研发的在线监测系统，捕捉到齿轮箱共振现象。通过阶次瀑布图分析，发现高压转子转速的35阶和37阶频率成分幅值呈迅速增大再减小的趋势，且具有高度重复性。35阶 37阶齿轮传动系统故障预警与诊断44中国航发某所歼XXX发动机附件齿轮箱共振分析齿轮传动系统41自主研发监测诊断系统在XXXX厂试车台架应用2017年，国内首次在航发试车台上安装自主研制的数据采集系统，实现了高速宽频带振动及性能参数同步采集。与606所合作，研制出燃气轮机试车台监测诊断系统。某厂航空发动机试车台控制室振动参数监测界面自主研制的高速宽频带数采器性能参数监测界面自主研发监测诊断系统在XXXX厂试车台架应用2017年，国内42基于测点、时间、故障敏感参数三维度的故障自动诊断方法趋势多测点多参数基于测点、时间、故障敏感参数三维度的故障自动诊断方法趋势多测43发动机概貌图可同步实时显示发动机主机7个振动参数和相关个热工参数**F发动机多参数状态监测概貌图发动机概貌图**F发动机多参数状态监测概貌图44上图：七个振动测点趋势（前水、前垂、中水、中垂、中轴、后水、后垂）中图：温度趋势（低压涡轮后气体温度、燃烧室前空气温度、发动机进口空气温度）下图：压力趋势（燃烧室入口空气静压、低压压气机后空气总压、低压涡轮后气体总压）振动加速度特征值温度动态压力振动加速度特征值与温度、压力同步变化趋势图上图：七个振动测点趋势（前水、前垂、中水、中垂、中轴、后水、45数据的采集与传播机群的“经验”标记的训练数据R&D健康监测系统升

级更新健康监测数据元数据安装的健康监测系统反馈是大数据问题机器结构运行负荷维修检测报告…….基于大数据学习的故障诊断专家系统健康监测数据元数据健康监测数据健康监测数据健康监测数据元数据元数据元数据数据的采集与传播机群的“经验”标记的训练数据R&D健康监测46基于大数据学习的故障诊断专家系统远程监测诊断中心实时在线监测的700台压缩机组，共10500多个测点的实时和历史数据在云平台上实时处理；每天产生的数据量：10500*25.6K*60*60*24=

23T每年产生的数据量：23T*365

=

8395T在多年积累的上万T的数据中学习出1231个实际故障案例故障数据库对诊断排故和研发设计是宝贵资源，多年来我国动力装备丢失大量数据！基于大数据学习的故障诊断专家系统远程监测诊断中心实时在线监测47故障案例大数据库及诊断准确率案例类型实际故案例总和准确不准确准确率透平类实际故障150143795.3%往复类实际故障4113892294.6%故障案例统计2009-12年2013年2014年2015年2016年2017年2018年离心机组19124046454854泵23152732557780往复机组3925107118133146130年度总和8152174196233271264累计总和81133307503736100712312009年以来积累的数万T的数据中学习出1231个实际故障案例51故障案例大数据库及诊断准确率案例类型实际故案例总和准确不准确48基于压缩机智能振动联锁技术的故障状态与风险GE

Bently

3500系统挑战单靠紧急停机联锁保机组安全的现行设计方法快准判别是智能联锁的关键振动阈值（振动阈值）12000vimcNA

25.4透平压缩机组通用振动联锁保护标准ISO10439 API617基于压缩机智能振动联锁技术的故障状态与风险GEBently49离心压缩机智能联锁保护实验往复压缩机智能联锁保护实验i-ESDGE

Bently3500完善自动诊断专家系统完善无量纲故障指数体系研制智能联锁保护嵌入式系统样机自主研发预期典型故障早期预警率达90%以上预期故障停车率降低10%以上离心/往复压缩机智能联锁验证实验台离心压缩机智能联锁保护实验往复压缩机智能联锁保护实验i-ES50智能联锁保护样机实验验证智能联锁保护样机实验验证51团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲52压气机、泵等动力装备是油气长输管线的心脏我国现有70％的石油和99％的天然气通过管道运输。天然气长输管线每隔上百公里就得建设一个由多台压缩机组构成的压气站。由压缩机、驱动电机和燃气轮机组成的压缩机组如同跳动的“心脏”，通过加压，保证天然气的长距离输送。56压气机、泵等动力装备是油气长输管线的心脏我国现有70％的石油53压缩机无监测预警：重大事故时有发生爆炸事故现场压缩机无监测预警：重大事故时有发生爆炸事故现场54故障类型监测系统预警故障，及时检修无监测系统，

故障恶化故障导致着火爆炸恶性事故气阀阀片断裂更换气阀，

检修费用0.5万-1万元阀片掉落缸体，拉缸、撞缸，

检修费用超过30万元无法估量支撑环磨损更换环件，检修费用小于3万元活塞磨损、拉缸，

检修费用30-50万元无法估量活塞杆紧固元件松动更换紧固元件，

检修费用小于3万元活塞杆断裂、撞缸，检修费用超过50万元无法估量连杆大小头瓦磨损更换连杆瓦，

检修费用小于3万元连杆螺栓断裂、撞缸、曲轴磨损，

检修费用超过100万元无法估量进口中高压临氢类往复压缩机典型故障及不同情况下的检维修费用情况监测系统预警故障，及时检修无监测系统，故障恶化故障导致55往复压缩机燃气发动机多数往复压缩机械以前没有监测系统往复压缩机燃气发动机多数往复压缩机械以前没有监测系统56SdyXY键相LRyTDCBDCBCrdx往复压缩机故障及活塞杆轴位移轨迹监测3维监测活塞干轴位移轨迹SdyXY键相LRyTDCBDCBCr往复压缩机故障及活塞57Traditional2D

monitoring基于3维轴心轨迹的监测的故障诊断技术3维

轴心轨迹监测Traditional2Dmonitoring基于3维轴58Semi-automaticdiagnosisofreciprocating

compressor通过示功图早期诊断气阀故障Semi-automaticdiagnosisofre59往复压缩机与燃气发动机监测诊断系统往复压缩机与燃气发动机监测诊断系统60远程监测诊断系统概要图.2011年12月26日，监测中心发现某石化公司一台往复式压缩机的活塞杆故障，通知了该压缩机的负责人，6小时后压缩机停机。避免了氢气泄漏爆炸事故！诊断案例

1

往复式压缩机的活塞杆故障远程监测诊断系统概要图.2011年12月26日，监测中心发现6112月26日00:00，远程监测系统触发警报。上午6:00，压缩机停车！活塞杆已断裂，但却避免了氢气泄漏爆炸事故！诊断案例

1

往复式压缩机的活塞杆故障12月26日00:00，远程监测系统触发警报。上午6:0062诊断案例2

往复压缩机活塞断裂2014年4月12日，发现往复压缩机组异常，提醒某石化用户注意活塞组件工作状态，建议停车检修；2014年4月13日，现场及时听取化大建议停车，开缸检查：发现活塞存在裂纹，提前预防了活塞断裂、撞缸事故；诊断案例2往复压缩机活塞断裂2014年4月12日，发现往复63诊断案例2

往复压缩机活塞断裂诊断案例2往复压缩机活塞断裂64诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故2014年1月3日，发现机组异常，提醒某石化用户注意机泵轴承、密封等工作状态，建议停车检修，但用户认为现场未听到噪声，不采纳诊断建议，12日发生火灾事故。。诊断案例3高危泵泄漏火灾事故2014年1月3日，发现机组651月3日，远程监测系统触发警报并将警报邮件发送到该泵的管理人员。1月12日，易燃介质发生泄漏，该泵起火！诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故加速度高频能量增长导致1月3日高频特征报警1月3日，远程监测系统触发警报并将警报邮件发送到该泵的66实施55台高危泵在线监测+报警驱动流程，近四年来未再有机泵安全事故发生！2014年9月20日，P1013B预警及时检修轴承，未造成故障扩大诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故实施55台高危泵在线监测+报警驱动流程，近四年来未再有机泵67诊断案例

4

泵振动故障预警诊断案例4泵振动故障预警68轴承内圈故障对应的特征频率总值显著增高！报警—》调度及时安排检修—》发现轴承内圈疲劳剥落—》更换，泵恢复正常。诊断案例

4

泵振动故障预警轴承内圈故障对应的特征频率总值显著增高！报警—》调度及时安6973机械故障：轴承-密封损坏引发火灾（8.17）73机械故障：轴承-密封损坏引发火灾（8.17）70视频图像泄漏监测子系统视频图像泄漏监测子系统71视频图像泄漏监测子系统

模拟泄漏效果图液态泄漏汽态泄漏采用自主开发的核反应堆一回路泄漏监测的人工智能模式识别技术，对摄像头采集的图像数据（灰度、彩色、红外）以每秒5-10帧的速度进行快速分析。支持声光、短信、邮件等报警通知方式，分为：正常、泄漏、严重泄漏、着火四个报警等级。武汉105所测试视频图像泄漏监测子系统模拟泄漏效果图液态泄漏汽态泄漏采用自7230

个传感器30个传感器73曲轴箱振动测点齿轮箱振动测点缸体振动测点曲轴箱振动测点齿轮箱振动测点缸体振动测点74提前三天报警图第一次故障：凸轮轴齿轮断裂提前3天预警，未被采纳故障时振动变化图断齿位置提前三天报警图第一次故障：凸轮轴齿轮断裂提前3天预警，75第二次故障：中间齿轮固定螺栓断裂故障时振动变化图故障发生40分钟后停机此处为螺栓已断裂第二次故障：中间齿轮固定螺栓断裂故障时振动变化图故障发生4076第三次故障凸轮轴齿轮断裂故障，固定螺栓松动故障发生4分钟后停机螺栓能手动转动第三次故障凸轮轴齿轮断裂故障，固定螺栓松动故障发生4分钟后停77航空发动机轴承损伤状态监测及预示原理与方法000.150.10.050.20.250.30.350.450.4X:

181.3Y:

0.400250

100

150

200

250

300

350

400

450

500f

(Hz)A)2s/m(***厂航空发动机试验器振动信号谱图5#中介轴承外圈故障特征频率航空发动机轴承损伤状态监测及预示原理与方法000.150.278大功率舰用燃气轮机监测诊断系统与中国某研究所合作，开发了用于大功率舰用燃机（在研）的健康监测系统，具备振动、性能等参数同步测试分析及故障诊断功能，且已经在试车台上开展了试用。监测的GTXX000燃气轮机及健康监测系统82燃机监测诊断装置监测界面大功率舰用燃气轮机监测诊断系统与中国某研究所合作，开发了用于79机组状态和热工多参数同步采集对确保诊断准确率十分必要燃气轮机-压缩机组实时监测诊断系统机组状态和热工多参数同步采集对确保诊断准确率十分必要燃气轮机80燃气轮机性能模型规则1——低压压气机性能故障推理规则2——高压压气机性能故障推理规则3——燃烧室或涡轮性能故障推理燃气轮机性能模型规则1——低压压气机性能故障推理规则2——81低压压气机性能故障推理理论值实测值低压压气机出口压力理论值与实测值对比低压压气机性能故障推理理论值实测值低压压气机出口压力理论值与82燃气轮机振动监测叶片故障压气机、涡轮叶片类故障加

速

度

频

谱压气机叶片频率叶片故障特征频率燃气轮机振动监测叶片故障压气机、涡轮叶片类故障加速度频83燃气轮机振动监测轴承故障压气机涡轮轴承类故障加

速

度

包

络

频

谱轴承故障特征频率高压压气机工频动力涡轮工频低压压气机工频速度位移频谱压气机涡轮转子类故障燃气轮机振动监测轴承故障压气机涡轮轴承类故障加速度包84某型燃气轮机叶片断裂故障燃机左前支腿处水平垂直：TV1H/TV1V燃机右前支腿处水平垂直：TV2H/TV2V2016年10月19日11:03:43

，监测系统捕捉到某型大功率燃气轮机前支腿测点同时出现振动值突增现象，系统及时报警。振动参数性能参数多源信号同步采集，时间精确对齐多参数同步分析技术某型燃气轮机叶片断裂故障燃机左前支腿处水平垂直：TV1H/T8505101520251 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213

14第1级叶片通过频率第2级叶片通过频率第3级叶片通过频率第4级叶片通过频率第5级叶片通过频率第6级叶片通过频率第7级叶片通过频率第8/9级叶片通过频率系列9某型燃气轮机低压叶片断裂故障特征故障发生时频谱卸载后频谱高压压气机1X高压压气机1X低压压气机1X低压压气机1X故障特征1

振动突然升高故障特征2

叶片通过频率波动故障特征3

降速后低压压气机同频振幅无明显下降05101520251 2 3 4 5 6 7 8 9 1086某型燃气轮机低压叶片断裂故障特征低压压气做功能力降低，为维持负载不变，迫使高压压气机提高做功。高压压气机转速故障特征4

高压压气机转速明显上升诊断：低压压气机第1,6,7,8/9级叶片可能存在断裂故障。现场孔探发现低压转子第8级叶片存在断裂情况，燃机返厂。监测系统及时报警，避免了更多的叶片掉落等可能的损失扩大。某型燃气轮机低压叶片断裂故障特征低压压气做功能力降低，为维持87燃气轮机喘振故障监测分析

自动灵敏捕捉振动快变信号系统报警0.1s瞬时快速波动低压压气机1X高压压气机1X2018年5月23日11:19:18

，在加载过程中，监测系统捕捉到低压压气机侧出现0.1秒振动快速波动现象，系统及时报警。低压压气机0.15X动涡1X低压压气机动态压力信号出现明显波动及时预警避免了喘振故障扩大进而损伤轴承、密封等严重损失。燃气轮机喘振故障监测分析自动灵敏捕捉振动快变信号系统报警088燃气轮机碰摩故障分析

未超过固定报警限的故障征兆自动捕捉2018年5月21日14:06:43

，在减载过程中，捕捉到动力涡轮支撑机匣通频振值瞬时突跳现象，系统触发智能预警。现场技术人员，根据历史经验认为是高压压气机动静碰摩，但我方人员判断认为是动涡部位碰摩。孔探核实：动力涡轮叶片有打伤痕迹。避免了碰摩故障恶化，打伤叶片等严重事故。固定报警限系统报警动涡1X动涡2X动涡3X30ms冲击40ms冲击瞬时通频振值瞬时突跳燃气轮机碰摩故障分析未超过固定报警限的故障征兆自动捕捉2089团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲90中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统可视化管理模块中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统可视化管理模块9195中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统腐蚀探针监测系统95中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统腐蚀探针监测9296中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统腐蚀探针监测系统96中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统腐蚀探针监测9397中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统RBI风险筛选矩阵图97中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统RBI风险筛9498海洋石油116

压力容器安全风险分布海洋石油116

压力管道安全风险分布中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统RBI风险筛选结果98海洋石油116压力容器安全风险分布海洋石油116压力9599中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统设备/接管RBI关键部位风险识别99中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统设备/接管R96100中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统基于RBI的检验任务优化100中国海油FPSO×××海上平台RBI管理系统基于RBI97RCBIMRB

MCB

MRCBIM

是RBM

和CBM

的集成RCBIM---

基于风险和状态的智能维护基于风险的维护基于状态的维护基于风险和状态的智能维护系统RCBIMRBMCBMRCBIM是RBM和CBM98安全生产损失环境维修费用高、中风险设备的风险分析风险水平评价RBM--基于维护的风险安全生产损失环境维修费用高、中风险设备的风险分析风险水平评价99103故障原因分析和维护决策建议RBM--基于维护的风险103故障原因分析和维护决策建议RBM--基于维护的风险100RCBIM---

基于风险和状态的智能维修RB

MCB

MRCBIMRCBIM---基于风险和状态的智能维修RBMCB101工程应用工厂中古石油辽阳石化有限公司工程应用工厂中古石油辽阳石化有限公司102K761_FT01

报警某车间工程应用K761_FT01报警某车间工程应用103RCBIMRB

MCB

M工程应用RCBIMRBMCBM工程应用104设备故障诊断及维修决策支持系统典型应用：中国石油锦州石化公司中海油海油发展检维修中心规划设计：29基地气动中心《健康管理与维修决策支持分系统》等中石化榆济管线项目部分应用北京天然气管道公司项目部分功能应用廊坊压检中心压缩机远程诊断系统平台项目部分功能应用中石化扬子石化项目部分功能应用设备故障诊断及维修决策支持系统典型应用：105总 结1、数据和物质、能源一样是宝贵的资源。基于工业互联网的机械健康状态数据采集是快准诊断、智能运维的基础。应大力推广应用基于工业互联网的管输动力装备监测诊断系统，实现远程运维智能化。总 结1、数据和物质、能源一样是宝贵的资源。基于工业106总 结2、实现绿色油气储运和发展，装备监测诊断智能化是基础。在故障机理研究基础上，基于传感器群、互联网、数据库以及数据挖掘和云计算技术的机械系统运行大数据分析，将为管输装备智能化安全可靠运行提供技术支撑。总 结2、实现绿色油气储运和发展，装备监测诊断智能107谢

谢!欢迎各位领导和专家考察指导CAE谢谢!欢迎各位领导和专家考察指导CAE1082019321

北京2019321北京1091979年1991年1995年2001年2010年2015年2017年开展状态监测故障诊断自主研发在线监测系统局域网监测诊断系统网络化动力设备健康监测系统航空发动机轴承监测系统燃气轮机/柴油机上应用发动机试车台应用燃气轮机1991-19982001-20082009-2012风电钻井平台电力石化航空发动机198719792016坦克发动机柴油机2014-20152017航空发动机试车台航发中介轴承项目自主研发实时监测诊断系统发展历程1979年开展状态监测故障诊断自主研发在线监测系统局域网110团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲1111961年美国开始推行阿波罗登月计划，由于出现一系列设备故障，1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，在美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，专门从事故障诊断技术的研究与开发。由于应用了状态监测和诊断技术，世界班机的每位旅客万公里死亡率已从60年代的0.6下降到70年代的0.2左右。状态监测与故障诊断简史1961年美国开始推行阿波罗登月计划，由于出现一系列设备故112R-R公司的远程诊断中心R-R公司的远程诊断中心113动力装备故障监测诊断智能化目标防微杜渐溯源诊断精准维修早期预警

治未故障

防事故探测原因

有的放矢

除故障状态风险

维修决策

除故障查明根源

根治维修

防发生消患治本保护机器的健康－优生（设计制造）安全长周期原因风险

智能联锁

少停机溯源诊断

靶向抑制

不发生预防

抑制

康复

代偿预防及消除故障－优育（运行维护）诊诊断靠人排故诊断自愈调控发展方向动力装备故障监测诊断智能化目标防微杜渐溯源诊断精准维修早期预114数据－信息－诊断

－决策1988年

避免一次重大事故1987年从美国引进压缩机组远程监测系统透平机转子振动趋势图透平机转子模拟量数据－信息－诊断－决策1988年避免一次重大事故198711580年代石化企业状态维修信息系统

纸质

模拟量大数据分析雏形80年代石化企业状态维修信息系统纸质模拟量大数据分析雏形11691－95年机泵群实时监测诊断系统10M

局域网国内第一套91－95年机泵群实时监测诊断系统10M局域网国内第一套117131995年自主开发的压缩机组监测诊断系统采用RTD嵌入式板卡数字量131995年自主开发的压缩机组监测诊断系统采用RTD嵌入式118数据－信息企业监测诊断和状态维修十年的成效财富数据－信息企业监测诊断和状态维修十年的成效财富1192000

便携式巡检仪及智能维修系统抽样调查

数据分析2000便携式巡检仪及智能维修系统抽样调查数据分析120BENTLY

3300/3500等各类现场二次仪表现场设备便携巡检仪在线数据采集器透平压缩机组往复压缩机现场嵌入式数据采集系统防爆箱公司企业局域网……UNIIVERSIIT

YInternet数据服务器中间件服务器控制室监测诊断工作站厂、车间监测诊断中心网关机或

路由器公司企业中心服务器企业防火墙便携远程诊断客户(3G、4G、wifi……)集团中心北化大机泵群集团内部局域网光纤VPN专线汽轮发电机组Pad/手机……现场嵌入式数据采集系统防爆箱高危泵BENTLY3300/3500等各类现场二次仪表现场设备便121远程监测和故障诊断中心故障分析和诊断远程视频会议远程监测和故障诊断中心故障分析和诊断远程视频会议122管输动力装备远程监测诊断与智能运维课件123远程诊断中心服务器及数采系统机泵群的网络化智能监测诊断系统远程诊断中心机泵群的网络化智能监测诊断系统124机泵群网络化监测诊断平台北京化工大学远程在线监测诊断平台70家企业20000多台动力设备50000多测点2700多台在线机组离心机组：320台往复压缩机：450台机泵：830台风机：700+台航改燃机：20+台机泵群网络化监测诊断平台北京化工大学远程在线监测诊断平台70125中国石油炼化板块远程诊断中心中国石油管道板块远程诊断中心中国石化天然气分公司远程诊断中心中海油远程诊断中心中国石化关键机组远程诊断及检维修策略服务系统（规划中）中国石油北京天然气管道压缩机远程监测与管理系统中国石油四川石化设备监测管理中心中国石油云南石化设备监测管理中心中国石化扬子石化设备监测管理中心（建设中）阳煤煤化工集团设备监测管理中心杭州汽轮机厂远程诊断中心重庆通用设备远程诊断中心中广核、三一风电、北京排水集团、葛洲坝等（规划中）北化大与企业合作研发的远程监测诊断中心中国石油炼化板块远程诊断中心北化大与企业合作研发的远程监测诊126自主研发：中海油远程监测诊断中心R-R公司的远程诊断中心远程监测诊断中心自主研发：R-R公司的远程诊断中心远程监测诊断中心127工程应用中国石油四川石化远程监测诊断中心在线监测关键机组84台离线监测机泵设备3280台自2012年9月上线投用以来，至今，累计通过系统诊断排除故障524台次。压缩机组干气密封零件损坏一次，其余开车至今6年半没发生一起机泵损坏事故。工程应用中国石油四川石化远程监测诊断中心在线监测关键机组84128华油输油管道机泵监测系统概貌图华油输油管道机泵监测系统概貌图12925监测及诊断系统功能展示-实况&预警25监测及诊断系统功能展示-实况&预警130262613127监测及诊断系统功能展示-监测诊断27监测及诊断系统功能展示-监测诊断13228已经在西气东输西二线试点应用，霍尔果斯、烟墩和高陵3个压气站，共11套离心压缩机机组。应用时间超过1年，监测运行稳定，及时多次准确预警。该系统无缝集成到廊坊远程诊断中心，可实现设备信息、监测状态，异常信息，故障案例的统一管理。28已经在西气东输西二线试点应用，霍尔果斯、烟墩和高陵3个压133团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲134系统动力特性刚度、阻尼、质量响应振幅、频率、相位激励故障诊断图

诊断—由响应探测原因的逆过程机械振动故障诊断是由果求因的逆过程。征兆参数与故障原因并非一一对应关系，是多果（征兆参数）和多因（故障原因）的复杂对应关系。征兆谱S={S1,S2,……Sn

}原因谱R={R1,R2……Rm

}机器振动故障诊断原理数据－信息系统动力特性刚度、阻尼、质量响应激励故障诊断机械振动故障诊13531机器振动故障诊断重要手段－频谱分析31机器振动故障诊断重要手段－频谱分析136ZZB-1

振动诊断工程软件包

(国家经贸委项目).高速透平机械故障机理及诊断方法识别10类56种机械故障并给出最终的原因人机对话独特的知识规则和推理模式已在国内20多家大中型企业中应用1995年自主开发的旋转机械故障诊断软件包ZZB-1振动诊断工程软件包(国家经贸委项目).1995137内燃机主要故障种类连杆断裂失火涡轮增压器轴承磨损撞缸轴瓦间隙过大润滑不良轴瓦磨损转子不平衡/

不对中气缸爆燃火花塞点火异常活塞环断裂缸套严重磨损内燃机监测测点类别缸体振动曲轴振动曲轴瞬时转速涡轮增压器壳体振动发动机爆震润滑油参数表1

内燃机故障类别及监测测点类别往复机主要故障种类气阀故障活塞杆断裂连杆螺栓断裂曲轴断裂拉缸撞缸大小头瓦磨损等往复机监测测点类别缸体振动曲轴振动曲轴瞬时转速涡轮增压器壳体振动发动机爆震润滑油参数表2

往复机故障类别及监测测点类别内燃机主要故障种类连杆断裂失火涡轮增压器轴承磨损撞缸轴瓦间隙138准确性评估验证方法自学习模型故障机理自动诊断专家系统实时快速、准确可靠的网络化监测多参数多特征信息融合及处理标准/非标准逻辑推理及知识规则故障特征识别故障案例库故障自动诊断专家系统准确性评估验证方法自学习模型故障机理自动诊断专家系统实时139多种动设备诊断专家系统结构图多种动设备诊断专家系统结构图140专家诊断系统自动诊断结果专家诊断系统自动诊断结果14120世纪中叶以来，科学的研究对象发生了实质性扩展

科学研究已从实验科学、理论科学、计算科学进入数据密集型科学，数据和物质、能源一样是宝贵的资源。机械装备的运行状态数据采集和大数据分析，是快准诊断、精稳调控的基础。数据科学与工程20世纪中叶以来，科学的研究对象发生了实质性扩展科学研究14238动力装备振动故障监控的特点溯源诊断-分析诊断：多源激励

多场耦合安全评估-标准确定：复杂工况

响应多变自愈调控-振动控制：瞬息突变

结构局限故障预测-评估预测：状态难测

样本不足高质量监测数据振动是衡量动力装备健康状态的最主要标志振动监测诊断是最可靠最灵敏的技术手段早期预警-振动监测：微弱信号

复杂路径38动力装备振动故障监控的特点溯源诊断-分析诊断：多源激励1432005年--自主研发快速宽频带同步数据采集系统FPGA并行处理实现FFT等实时快速计算故障特征信号毫秒级捕捉(GE

Bently是秒级)自主研制航发试车台数采自主研制机载数采原理样机智能输入模块中央处理模块智能输出模块2005年--自主研发快速宽频带同步数据采集系统FPGA并行144自主研发的高质量数据采集系统技术指标发动机结构复杂、工况多变、振动故障分析复杂的特点，采集数据质量直接决定监测诊断效果，高质量数据采集系统指标如下：高频采集：可实时获取宽频带动态数据采样率204.8K，支持分析频率大于100K.同步采集：确保各参数同一时刻获取，便于诊断。同步时间小于1us，同步参数可100个以上高动态范围：可同时监测微弱信号和高幅值信号以500g加速度传感器为例，在同一量程下，可同时精确监测0.01m/s2-5000m/s2。自主研发的高质量数据采集系统技术指标发动机结构复杂、工况多变145（4）高采集精度：具有低背景噪声，能捕捉到故障微弱信号以500g加速度传感器为例（灵敏度10mv/g)，下图为100Hz，0.01m/s2振动下（等效峰值电压10uV），采集设备采集的FFT图谱：自主研发的高质量数据采集系统技术指标（4）高采集精度：具有低背景噪声，能捕捉到故障微弱信号自主146离报警点越远数据密度则稀疏报警点附近则高密度采集（MS）实时在线监测系统与B&K等便携式检测仪器用途区别很大振动异常信号瞬态捕捉与压缩感知技术离报警点越远数据密度则稀疏报警点附近则实时在线监测系统与B147GTXX000

燃气轮机传动齿轮箱共振预警转速为2570rpm主导频率约为43Hz监测到齿轮共振发生！舰艉方向避免了0XX驱逐舰动力装置“带病”列装。预警发生共振的传动齿轮箱GTXX000燃气轮机传动齿轮箱共振预警转速为主导频率约14844中国航发某所歼XXX发动机附件齿轮箱共振分析采用自主研发的在线监测系统，捕捉到齿轮箱共振现象。通过阶次瀑布图分析，发现高压转子转速的35阶和37阶频率成分幅值呈迅速增大再减小的趋势，且具有高度重复性。35阶 37阶齿轮传动系统故障预警与诊断44中国航发某所歼XXX发动机附件齿轮箱共振分析齿轮传动系统149自主研发监测诊断系统在XXXX厂试车台架应用2017年，国内首次在航发试车台上安装自主研制的数据采集系统，实现了高速宽频带振动及性能参数同步采集。与606所合作，研制出燃气轮机试车台监测诊断系统。某厂航空发动机试车台控制室振动参数监测界面自主研制的高速宽频带数采器性能参数监测界面自主研发监测诊断系统在XXXX厂试车台架应用2017年，国内150基于测点、时间、故障敏感参数三维度的故障自动诊断方法趋势多测点多参数基于测点、时间、故障敏感参数三维度的故障自动诊断方法趋势多测151发动机概貌图可同步实时显示发动机主机7个振动参数和相关个热工参数**F发动机多参数状态监测概貌图发动机概貌图**F发动机多参数状态监测概貌图152上图：七个振动测点趋势（前水、前垂、中水、中垂、中轴、后水、后垂）中图：温度趋势（低压涡轮后气体温度、燃烧室前空气温度、发动机进口空气温度）下图：压力趋势（燃烧室入口空气静压、低压压气机后空气总压、低压涡轮后气体总压）振动加速度特征值温度动态压力振动加速度特征值与温度、压力同步变化趋势图上图：七个振动测点趋势（前水、前垂、中水、中垂、中轴、后水、153数据的采集与传播机群的“经验”标记的训练数据R&D健康监测系统升

级更新健康监测数据元数据安装的健康监测系统反馈是大数据问题机器结构运行负荷维修检测报告…….基于大数据学习的故障诊断专家系统健康监测数据元数据健康监测数据健康监测数据健康监测数据元数据元数据元数据数据的采集与传播机群的“经验”标记的训练数据R&D健康监测154基于大数据学习的故障诊断专家系统远程监测诊断中心实时在线监测的700台压缩机组，共10500多个测点的实时和历史数据在云平台上实时处理；每天产生的数据量：10500*25.6K*60*60*24=

23T每年产生的数据量：23T*365

=

8395T在多年积累的上万T的数据中学习出1231个实际故障案例故障数据库对诊断排故和研发设计是宝贵资源，多年来我国动力装备丢失大量数据！基于大数据学习的故障诊断专家系统远程监测诊断中心实时在线监测155故障案例大数据库及诊断准确率案例类型实际故案例总和准确不准确准确率透平类实际故障150143795.3%往复类实际故障4113892294.6%故障案例统计2009-12年2013年2014年2015年2016年2017年2018年离心机组19124046454854泵23152732557780往复机组3925107118133146130年度总和8152174196233271264累计总和81133307503736100712312009年以来积累的数万T的数据中学习出1231个实际故障案例51故障案例大数据库及诊断准确率案例类型实际故案例总和准确不准确156基于压缩机智能振动联锁技术的故障状态与风险GE

Bently

3500系统挑战单靠紧急停机联锁保机组安全的现行设计方法快准判别是智能联锁的关键振动阈值（振动阈值）12000vimcNA

25.4透平压缩机组通用振动联锁保护标准ISO10439 API617基于压缩机智能振动联锁技术的故障状态与风险GEBently157离心压缩机智能联锁保护实验往复压缩机智能联锁保护实验i-ESDGE

Bently3500完善自动诊断专家系统完善无量纲故障指数体系研制智能联锁保护嵌入式系统样机自主研发预期典型故障早期预警率达90%以上预期故障停车率降低10%以上离心/往复压缩机智能联锁验证实验台离心压缩机智能联锁保护实验往复压缩机智能联锁保护实验i-ES158智能联锁保护样机实验验证智能联锁保护样机实验验证159团队概况数据化网络化是机械健康监测和诊断的基础基于机理和数字驱动的的故障诊断与智能联锁管输动力装备监测诊断工程案例分析基于风险与实时状态的智能维护系统总结提 纲团队概况提 纲160压气机、泵等动力装备是油气长输管线的心脏我国现有70％的石油和99％的天然气通过管道运输。天然气长输管线每隔上百公里就得建设一个由多台压缩机组构成的压气站。由压缩机、驱动电机和燃气轮机组成的压缩机组如同跳动的“心脏”，通过加压，保证天然气的长距离输送。56压气机、泵等动力装备是油气长输管线的心脏我国现有70％的石油161压缩机无监测预警：重大事故时有发生爆炸事故现场压缩机无监测预警：重大事故时有发生爆炸事故现场162故障类型监测系统预警故障，及时检修无监测系统，

故障恶化故障导致着火爆炸恶性事故气阀阀片断裂更换气阀，

检修费用0.5万-1万元阀片掉落缸体，拉缸、撞缸，

检修费用超过30万元无法估量支撑环磨损更换环件，检修费用小于3万元活塞磨损、拉缸，

检修费用30-50万元无法估量活塞杆紧固元件松动更换紧固元件，

检修费用小于3万元活塞杆断裂、撞缸，检修费用超过50万元无法估量连杆大小头瓦磨损更换连杆瓦，

检修费用小于3万元连杆螺栓断裂、撞缸、曲轴磨损，

检修费用超过100万元无法估量进口中高压临氢类往复压缩机典型故障及不同情况下的检维修费用情况监测系统预警故障，及时检修无监测系统，故障恶化故障导致163往复压缩机燃气发动机多数往复压缩机械以前没有监测系统往复压缩机燃气发动机多数往复压缩机械以前没有监测系统164SdyXY键相LRyTDCBDCBCrdx往复压缩机故障及活塞杆轴位移轨迹监测3维监测活塞干轴位移轨迹SdyXY键相LRyTDCBDCBCr往复压缩机故障及活塞165Traditional2D

monitoring基于3维轴心轨迹的监测的故障诊断技术3维

轴心轨迹监测Traditional2Dmonitoring基于3维轴166Semi-automaticdiagnosisofreciprocating

compressor通过示功图早期诊断气阀故障Semi-automaticdiagnosisofre167往复压缩机与燃气发动机监测诊断系统往复压缩机与燃气发动机监测诊断系统168远程监测诊断系统概要图.2011年12月26日，监测中心发现某石化公司一台往复式压缩机的活塞杆故障，通知了该压缩机的负责人，6小时后压缩机停机。避免了氢气泄漏爆炸事故！诊断案例

1

往复式压缩机的活塞杆故障远程监测诊断系统概要图.2011年12月26日，监测中心发现16912月26日00:00，远程监测系统触发警报。上午6:00，压缩机停车！活塞杆已断裂，但却避免了氢气泄漏爆炸事故！诊断案例

1

往复式压缩机的活塞杆故障12月26日00:00，远程监测系统触发警报。上午6:00170诊断案例2

往复压缩机活塞断裂2014年4月12日，发现往复压缩机组异常，提醒某石化用户注意活塞组件工作状态，建议停车检修；2014年4月13日，现场及时听取化大建议停车，开缸检查：发现活塞存在裂纹，提前预防了活塞断裂、撞缸事故；诊断案例2往复压缩机活塞断裂2014年4月12日，发现往复171诊断案例2

往复压缩机活塞断裂诊断案例2往复压缩机活塞断裂172诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故2014年1月3日，发现机组异常，提醒某石化用户注意机泵轴承、密封等工作状态，建议停车检修，但用户认为现场未听到噪声，不采纳诊断建议，12日发生火灾事故。。诊断案例3高危泵泄漏火灾事故2014年1月3日，发现机组1731月3日，远程监测系统触发警报并将警报邮件发送到该泵的管理人员。1月12日，易燃介质发生泄漏，该泵起火！诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故加速度高频能量增长导致1月3日高频特征报警1月3日，远程监测系统触发警报并将警报邮件发送到该泵的174实施55台高危泵在线监测+报警驱动流程，近四年来未再有机泵安全事故发生！2014年9月20日，P1013B预警及时检修轴承，未造成故障扩大诊断案例

3

高危泵泄漏火灾事故实施55台高危泵在线监测+报警驱动流程，近四年来未再有机泵175诊断案例

4

泵振动故障预警诊断案例4泵振动故障预警176轴承内圈故障对应的特征频率总值显著增高！报警—》调度及时安排检修—》发现轴承内圈疲劳剥落—》更换，泵恢复正常。诊断案例

4

泵振动故障预警轴承内圈故障对应的特征频率总值显著增高！报警—》调度及时安17773机械故障：轴承-密封损坏引发火灾（8.17）73机械故障：轴承-密封损坏引发火灾（8.17）178视频图像泄漏监测子系统视频图像泄漏监测子系统179视频图像泄漏监测子系统

模拟泄漏效果图液态泄漏汽态泄漏采用自主开发的核反应堆一回路泄漏监测的人工智能模式识别技术，对摄像头采集的图像数据（灰度、彩色、红外）以每秒5-10帧的速度进行快速分析。支持声光、短信、邮件等报警通知方式，分为：正常、泄漏、严重泄漏、着火四个报警等级。武汉105所测试视频图像泄漏监测子系统模拟泄漏效果图液态泄漏汽态泄漏采用自18030

个传感器30个传感器181曲轴箱振动测点齿轮箱振动测点缸体振动测点曲轴箱振动测点齿轮箱振动测点缸体振动测点182提前三天报警图第一次故障：凸轮轴齿轮断裂提前3天预警，未被采纳故障时振动变化图断齿位置提前三天报警图第一次故障：凸轮轴齿轮断裂提前3天预警，183第二次故障：中间齿轮固定螺栓断裂故障时振动变化图故障发生40分钟后停机此处为螺栓已断裂第二次故障：中间齿轮固定螺栓断裂故障时振动变化图故障发生40184第三次故障凸轮轴齿轮断裂故障，固定螺栓松动故障发生4分钟后停机螺栓能手动转动第三次故障凸轮轴齿轮断裂故障，固定螺栓松动故障发生4分钟后停185航空发动机轴承损伤状态监测及预示原理与方法000.150.10.050.20.250.30.350.450.4X:

181.3Y:

0.400250

100

150

200

250

300

350

400

450

500f

(Hz)A)2s/m(***厂航空发动机试验器振动信号谱图5#中介轴承外圈故障特征频率航空发动机轴承损伤状态监测及预示原理与方法000.150.2186大功率舰用燃气轮机监测诊断系统与中国某研究所合作，开发了用于大功率舰用燃机（在研）的健康监测系统，具备振动、性能等参数同步测试分析及故障诊断功能，且已经在试车台上开展了试用。监测的GTXX000燃气轮机及健康监测系统82燃机监测诊断装置监测界面大功率舰用燃气轮机监测诊断系统与中国某研究所合作，开发了用于187机组状态和热工多参数同步采集对确保诊断准确率十分必要燃气轮机-压缩机组实时监测诊断系统机组状态和热工多参数同步采集对确保诊断准确率十分必要燃气轮机188燃气轮机性能模型规则1——低压压气机性能故障推理规则2——高压压气机性能故障推理规则3——燃烧室或涡轮性能故障推理燃气轮机性能模型规则1——低压压气机性能故障推理规则2——189低压压气机性能故障推理理论值实测值低压压气机出口压力理论值与实测值对比低压压气机性能故障推理理论值实测值低压压气机出口压力理论值与190燃气轮机振动监测叶片故障压气机、涡轮叶片类故障加

速

度

频

谱压气机叶片频率叶片故障特征频率燃气轮机振动监测叶片故障压气机、涡轮叶片类故障加速度频191燃气轮机振动监测轴承故障压气机涡轮轴承类故障加

速

度

包

络

频

谱轴承故障特征频率高压压气机工频动力涡轮工频低压压气机工频速度位移频谱压气机涡轮转子类故障燃气轮机振动监测轴承故障压气机涡轮轴承类故障加速度包192某型燃气轮机叶片断裂故障燃机左前支腿处水平垂直：TV1H/TV1V燃机右前支腿处水平垂直：TV2H/TV2V2016年10月19日11:03:43

，监测系统捕捉到某型大功率燃气轮机前支腿测点同时出现振动值突增现象，系统及时报警。振动参数性能参数