機(jī)械故障診斷學(xué)第10章

1、第10章 計(jì)算機(jī)輔助工況監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)機(jī)械故障診斷學(xué)機(jī)械故障診斷學(xué)l 汽輪壓縮機(jī)組工況監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)l 面向Internet的遠(yuǎn)程工況監(jiān)視與故障診斷l(xiāng) 診斷信息的標(biāo)準(zhǔn)化National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University2機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)介C-901 透透平平 M-901減減 速速 箱箱C-101壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) C-102尾尾氣氣膨膨脹脹機(jī)機(jī)l 汽輪壓縮機(jī)組工況監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)National Laboratory of High Performance Complex

2、 Manufacturing，Central-South University3監(jiān)視診斷系統(tǒng)的構(gòu)成National Laboratory of High Performance Complex Manufacturing，Central-South University4q系統(tǒng)特點(diǎn)上下位機(jī)結(jié)構(gòu)；振動(dòng)信號(hào)多路同時(shí)刻采樣，保證相位的可比性；三層次有機(jī)聯(lián)系在一起，滿(mǎn)足監(jiān)視實(shí)時(shí)性和在線的要求；靈活的監(jiān)視方式，較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析、存貯與管理、報(bào)表及圖形打印等功能；智能化信號(hào)采集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組聯(lián)鎖信號(hào)，自動(dòng)記錄聯(lián)鎖信號(hào)動(dòng)作采用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信采用PC總線計(jì)算機(jī)，便于升級(jí)，性?xún)r(jià)比高5PC總線16通道同步采集 A/D卡

3、AC/DC選擇AC/DC分離16通道選擇.振動(dòng)(36)、位移(20) 及加速度(2)信號(hào) 總共48路采樣控制及 轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)速輸入工業(yè)控制計(jì)算機(jī) （IPC） 光電隔離 單通道A/D卡光電隔離程控增益多路選擇信號(hào)調(diào)理模塊.溫度、壓力等信號(hào).單片機(jī)控制智能開(kāi)關(guān)量采集存儲(chǔ)卡開(kāi)關(guān)量輸入溫度、壓力等非振動(dòng)信號(hào)采聚模塊模擬信號(hào)隔離 （可選）振 動(dòng) 信 號(hào)采 集 模 塊開(kāi)關(guān)量信號(hào) 采聚模塊信號(hào)采集系統(tǒng)6實(shí)時(shí)工況監(jiān)視與狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)q四大功能信號(hào)獲取信號(hào)處理及工況狀態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)管理和屏幕顯示向上位機(jī)傳送各種信號(hào)的時(shí)域數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)。q數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式正常運(yùn)行：定時(shí)保存異常報(bào)警：自動(dòng)保留報(bào)警前后10 min數(shù)據(jù)，其后數(shù)據(jù)

4、在10min內(nèi)實(shí)行滾動(dòng)刷新。緊急停車(chē)：自動(dòng)保留停機(jī)前10 min原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“黑匣子”功能7q數(shù)據(jù)的管理定時(shí)保存最近三天的機(jī)組原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、當(dāng)天的機(jī)組運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)、至少一年的歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)。q狀態(tài)識(shí)別通過(guò)振動(dòng)峰-峰值或各分頻幅值給出顏色，指明異常振動(dòng)測(cè)點(diǎn)q信號(hào)分析與處理啟停過(guò)程分析：Bode圖，三維瀑布圖，軸心軌跡時(shí)域分析：時(shí)域波形，軸心軌跡，振動(dòng)棒圖，自相關(guān)函數(shù)，互相關(guān)函數(shù)，趨勢(shì)分析等；頻域分析：FFT分析，互譜分析，倒譜分析等事故停機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)分析8q報(bào)警與門(mén)限值峰-峰值報(bào)警譜峰報(bào)警q趨勢(shì)分析與預(yù)報(bào)峰-峰值趨勢(shì)分析與預(yù)報(bào)各主要分頻和倍頻幅值趨勢(shì)分析與預(yù)報(bào)q打印功能打印各種分析圖形q系統(tǒng)運(yùn)行參

5、數(shù)及監(jiān)視方式的編輯對(duì)啟停采樣轉(zhuǎn)速間隔、采樣時(shí)間間隔、傳感器靈敏度系數(shù)、報(bào)警門(mén)限等進(jìn)行修改或重新設(shè)置，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合9101112131415在線分析與智能診斷系統(tǒng)q知識(shí)庫(kù)管理模塊q數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊q知識(shí)庫(kù)模塊q數(shù)據(jù)庫(kù)模塊q推理機(jī)模塊q動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊q工況分析模塊q幫助與服務(wù)模塊q任務(wù)管理模塊16l 面向Internet的遠(yuǎn)程工況監(jiān)視與故障診斷17遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷 基于internet的遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測(cè)診斷 181920212223242526INTERNET故障診斷智能多代理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)故障診斷智能多代理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu).壓縮機(jī)診斷代理電機(jī)診斷代理面向領(lǐng)域的診斷代理面向設(shè)備的診斷代理. .共享資源

6、透平機(jī)診斷代理軸承診斷代理轉(zhuǎn)子診斷代理齒輪箱診斷代理冶金機(jī)械診斷代理石化機(jī)械診斷代理動(dòng)力機(jī)械診斷代理.面向部件的診斷代理27面向領(lǐng)域的智能多代理子系統(tǒng)INTERNET管理與控制代理數(shù)據(jù)分析代理其它服務(wù)代理故障診斷代理數(shù)據(jù)分析對(duì)象1頻譜分析數(shù)據(jù)分析對(duì)象2時(shí)域分析. . .診斷服務(wù)對(duì)象1產(chǎn)生式推理診斷服務(wù)對(duì)象2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷. . .數(shù)據(jù)分析對(duì)象n診斷服務(wù)對(duì)象n28面向設(shè)備的智能多代理子系統(tǒng)INTERNET管理與控制代理數(shù)據(jù)分析代理其它服務(wù)代理故障診斷代理數(shù)據(jù)分析對(duì)象1頻譜分析數(shù)據(jù)分析對(duì)象2時(shí)域分析. . .診斷服務(wù)對(duì)象1產(chǎn)生式推理診斷服務(wù)對(duì)象2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷. . .數(shù)據(jù)分析對(duì)象n診斷服務(wù)對(duì)象n29

7、面向設(shè)備的智能多代理子系統(tǒng)INTERNET管理與控制代理數(shù)據(jù)分析代理其它服務(wù)代理故障診斷代理數(shù)據(jù)分析對(duì)象1頻譜分析數(shù)據(jù)分析對(duì)象2時(shí)域分析. . .診斷服務(wù)對(duì)象1產(chǎn)生式推理診斷服務(wù)對(duì)象2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷. . .數(shù)據(jù)分析對(duì)象n診斷服務(wù)對(duì)象n30控制Agent A診斷Agent A1診斷Agent A2診斷Agent A3控制Agent控制Agent C診斷Agent C1診斷Agent C2診斷Agent C3控制Agent B診斷Agent B1診斷Agent B2診斷Agent B3診斷聯(lián)盟A診斷聯(lián)盟B診斷聯(lián)盟C31系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器診斷代理（服務(wù)器端）診斷代理（服務(wù)器端）現(xiàn)場(chǎng)診

8、斷（客戶(hù)端）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)診斷系統(tǒng)Internet終端瀏覽器診斷代理（服務(wù)器端）診斷系統(tǒng)系統(tǒng)信息中心診斷系統(tǒng)32現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)智能體信息數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)診斷智能體系統(tǒng)接口診斷智能體n采集控制系統(tǒng)參數(shù)控制傳感器數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)當(dāng)前故障數(shù)據(jù)當(dāng)前趨勢(shì)數(shù)據(jù)傳感器信息機(jī)組監(jiān)測(cè)信息設(shè)備信息數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求診斷結(jié)論歷史日志智能體信息中心數(shù)據(jù)請(qǐng)求智能體信息診斷請(qǐng)求現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)地址傳統(tǒng)診斷系統(tǒng)診斷智能體1故障數(shù)據(jù)設(shè)備監(jiān)測(cè)信息故障測(cè)點(diǎn)信息（測(cè)點(diǎn)、特征頻率、部件名等）診斷報(bào)告控制指令信息流程信息流程 33診斷任務(wù)規(guī)劃診斷預(yù)處理診斷聯(lián)盟控制智能體CA1診斷聯(lián)盟控制智能體CA2診斷聯(lián)盟控制智能體CA

9、n控制決策中心診斷任務(wù)隊(duì)列共享數(shù)據(jù)區(qū)通信接口Internet/Intranet診斷觸發(fā)指令人機(jī)界面接口診斷結(jié)論融合現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 34353637嵌入式故障診斷及預(yù)報(bào)系統(tǒng)嵌入式故障診斷及預(yù)報(bào)系統(tǒng)q 面向Internet，協(xié)同診斷，協(xié)同預(yù)報(bào)q 嵌入式Web服務(wù)q 遠(yuǎn)程升級(jí)、維護(hù)q 功能可重置38l 診斷信息的標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)信息共享MIMOSA標(biāo)準(zhǔn) (Machinery Information Management Open Systems Alliance)39site/segment/asset/measmnt/location August, 1996Operating/Process Mea

10、surementsLube Oil ConditionThermographyCathodic/Anodic VoltageCorrosion ThicknessUltrasonic Leak Detectionthanks to: Ken Bever, John Hawkins, Alan Johnston, Art Jones, Peter MorganAsset ManagementWorkforce ManagementWork ManagementMRO Inventory ManagementCost AccountingPerformance EfficiencyMechanic

11、al DiagnosticsReciprocating AnalysisODS AnalysisMechanical PrognosisRoot Cause AnalysisMotor CharacteristicsOff-line VibrationOn-line VibrationTool & Rental Equip. ManagementCalendar (scheduled) MaintenanceOperating Logs40Progress to DatenApproved MIMOSA Common Relational Information Schema (CRI

12、S) Specification Version 2.1 nApproved MIMOSA Export Data (MED) File Specification to Allow Batch Import/ExportsnDeveloped VIB-CORE requirements for Machinery Vibration DatabasesnDraft Version of MIMOSA Programmatic Database Interface (PDI) Level A Defining MIMOSA SQL/CLI Functions41Vendor ADatabase

13、Vendor BDatabasex-CORE CompliantMED File User InterfaceMIMOSA Common Relational Information Schema (CRIS)MIMOSA Zero Database Reference TablesMIMOSA Export Data File Import/Export Definitionx-SQL CompliantSQL/CLI Driver x-OBJECT CompliantObject ManagerMIMOSA SQL/CLIFunction DefinitionMIMOSA Common Object-Oriented ProtocolMIMOSA Architecture X ValuesVIB (Vibration)SAMPLE (Oil/Water/Air)MO