EN8000旋转机械振动监测故障诊断专家系统

1、EN8000水轮机组状态监测故障诊断专家系统,北京英华达公司,英华达 成立于1992年，系英国独资的高新技术企业；专业从事机械设备振动监测故障诊断的公司,英华达公司振动监测类主要产品： EN3800 在线振动监测保护系统 EN900 便携式旋转机械振动监测故障诊断仪 EN8000 旋转机械振动监测故障诊断专家系统,英华达公司的质量方针,一流产品 精湛技术 顾客满意 持续改进,状态监测的必要性与可能性 系统的层次性,传感器 二次仪表 振动分析(人工诊断) 专家系统,一、状态监测的必要性,维修制度从事故、定期向视情维修的转变 设备老化，故障率增加 大量新设备投运，容量增大，复杂性增加 提高经济效益

2、,二、状态监测的可能性,故障诊断理论、技术的不断发展 和完善 传感器、信号分析和计算机技术的发展,第一层次：传感器,位移传感器：测量轴相对轴承的振动 速度传感器：测量轴承振动，经过一次软件积分或硬件积分可以得到振动位移 加速度传感器：测量轴承振动，经过一次积分可以得到振动速度，再经过一次积分可以得到振动位移。,传感器的配置： 小型旋转机械一般只安装速度传感器 大型旋转机械安装速度传感器和涡流传感器 齿轮和轴承等安装加速度传感器 某些习惯做法,状 态 监 测,以组态方式实时显示所监测的数据，能自动识别设备的状态，出现异常时可自动报警 。,第二层次：二次仪表,EN3800在线振动监测保护系统 主要

3、特点： 丰富的显示功能 数据记录功能 设置功能丰富 通道组合功能 可靠的保护功能,丰富多彩的显示方法,主画面动态显示每个通道的棒图，通道名称，报警值，危险值，实时值以及投保状态等。,丰富多彩的显示方法（续）,数字显示:画面以大号阿拉伯数字满屏显示通道的实时值，显示清晰醒目。,第三层次：振动分析（人工诊断 ）,振动三要素：振幅、频率和相位,振幅（A）一般用振动的位移、速度或加速度表示。位移一般用微米(m)表示，现场也有用丝为单位，1丝=10m；速度一般用mm/s表示，加速度一般用m/s2或重力加速度g表示。 振幅一般是计算一段时间内振动波形的峰峰值、平均值和均方根值（有效值）。速度的有效值称为振

4、动烈度，反映振动的能量大小。,频 率 频率（f）是具有周期性变化规律的物理量在单位时间内的循环次数。 由于振动频率趋向于机器转速的整数倍或分数倍，通常表示为机器转速的倍数，如： 1X=1rpm 表示振动频率和机器的转速相同 0.43X=0.43rpm 表示振动频率是机器转速的43 频率是用来分析设备故障的主要参数。有些故障通常表现为特定的频率，但振动频率和故障之间并不存在简单的一一对应关系。,相 位 相位()是用角度来表示的两个信号之间的计时关系。振动相位指从键相器信号触发到振动信号第一个正峰值之间的角度。 相位的测量对于确定转子上的高点、转子的临界转速以及诊断故障和进行动平衡等都是非常重要的

5、。,故 障 分 类,根据故障机理分为强迫振动和自激振动。 稳定的强迫振动：基频振幅、相位不随运行时间和运行工况变化而变化，如质量不平衡。 不稳定强迫振动：如碰摩。 A/ 式中：A振幅；P激振力；部件动刚度。 自激振动：强迫振动是存在外来的扰动力或部件动刚度下降，而自激振动是系统内部存在能量反馈环节 。强迫振动的频率与转子的工作频率有关，而自激振动频率与固有频率有关。,故障分类 （续）,根据故障频率分为低频振动、倍频振动和高频振动 。 低频振动：振动频率=3X，如松动。 根据故障的特征频率来诊断故障。水轮机故障频率从低到高的顺序大致如下：水力因素（尾水管涡动气蚀）机械因素（质量不平衡不对中）松动

6、电磁因素（电磁力不平衡） 。,波形-频谱-轴心轨迹,可动态显示当前振动的时域波形、频谱、轴心轨迹，从中可了解机组故障和损坏的原因及程度,轴系仿真图,可以根据所监视各轴承的振动摆度信号，真实地模拟机组轴系的运行过程 。,波特图-极坐标图,显示振幅及相位随转速的变化。从中可确定临界转速及机器状态的变化。,级 联 图,显示开停机过程中振动随转速的变化，它可以清楚描述开停机过程中机组状态的变化。,瀑 布 图,显示振动随转速、电压和导叶开度（负荷）的变化，可反映在一定时间内机器状态的变化。,相关趋势图,可显示振动和过程参数中任意一参数与其他参数之间的相互关系。,动 平 衡 计 算,能自动计算影响系数 具

7、有多面影响系数动平衡计算程序 具有谐分量法动平衡计算程序 具有矢量加减功能 能估算机组的剩余振动,网 络 通 讯,提供开放的网络接口 可与各种巡检仪、现场仪表、DCS系统通讯 可与电厂MIS系统通讯 可通过远程登陆与远方工作站进行远程通讯 提供快速、可靠的远程服务网络接口,第四层次：专家系统,具有开放的诊断知识库 可对简单振动问题进行自动诊断，给出发生故障的可能原因和置信度 对复杂振动问题提供人工对话诊断，协助专家诊断 可给出诊断结果的解释及特定故障处理意见 提供丰富的典型故障案例及各种故障图谱,专家系统总体结构,诊断知识库管理系统,自动诊断界面,对话诊断征兆获取界面,故障诊断帮助界面,EN8000系统主要特点,针对被监测对象的特点进行软件和硬件设计，保证了数据的准确性和功能的适用性； 系统硬件配置灵活，分析诊断软件全部在中文Windows下用高级语言自行研制，二次开发能力强，操作简便； 信号分析功能齐全，包括时域分析、频域分析、瞬态分析和趋势分析等，并