块46、征兆提取模块39、离线处理模块38处理之后显示在人机交互界面模块45上；参数调整模块41用于修改人机交互界面模块45中的相应参数，在线帮助模块42用于人机交互界面模块45查看静态数据库35、动态数据库36中的数据以获取帮助，学习子系统43用于人机交互界面模块45丰富静态数据库35、动态数据库36中的具体内容，通过学习子系统43学习得到的故障历经故障历存储模块44存储后也能够显示在人机交互界面模块45上。
[0021]本实施例包括了计算机技术、传感器技术、信号处理技术以及人工智能技术，涵盖状态监测的全部业务范围(实时监测、数据分析、预警报警、数据管理、自动分析诊断功能、设备状态评价等)。
[0022]本实施例的传感器技术包括传统用来测量机械振动的加速度、位移以及电涡流传感器外，还包括了用来测量电动机磁场及气隙的电容式传感器。
[0023]本实施例监测功能主要包括振动波形(包括水栗上下机架、上下导、筒体、推力轴承的振动)、频谱、轴心轨迹、摆线姿态(包括水栗轴承、上下水导的摆动)以及电动机的磁场和气隙(动机定子和转子之间的磁场和气隙)。
[0024]本实施例的数据分析包括波形分析、相位图分析、功率谱分析、轨迹分析、空间轴线、瀑布图分析、极坐标、相关趋势分析。
[0025]本实施例的预警报警根据对信号的趋势及信号结构的趋势进行预测下一时段的值，并对有越限可能的进行报警和诊断。
[0026]本实施例能够实现每天24小时的连续监测，包括历史数据管理、趋势数据管理、监测报告数据管理。
[0027]本实施例的自动分析诊断功能指基于人工神经网络、模糊控制和规则系统结合的专家系统，能实现在线、离线智能故障诊断。
[0028]本实施例的设备状态评价针指对机组状态进行评价，给出评价报告，并提供详细的评价方法和使用的标准。
[0029]尽管本说明书较多地使用了气隙传感器1、电涡流传感器2、加速度传感器3、温度传感器4、现地监测层5、信号调理器6、信息处理层7、信号处理器8、WEB服务器9、数据服务器10、用户端11、防火墙12、应用服务层13、路由器14、远程专家子系统15、数据接收模块16、数据初始化模块17、消息循环处理模块18、显示模块19、参数调整模块20、机组监测模块21、退出监测模块22、口令验证模块23、第一数据存储模块24、结束模块25、热文件读取模块26、分析处理模块27、数据处理模块28、更新机组画面模块29、机组异常判断模块30、声光报警模块31、第二数据存储模块32、通用数据库33、各机组专用数据库34、静态数据库35、动态数据库36、解释器37、离线处理模块38、征兆提取模块39、推理模块40、参数调整模块41、在线帮助模块42、学习子系统43、故障历存储模块44、人机交互界面模块45、上下文存储模块46等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0030]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0031]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种大型栗机组在线监测与诊断系统，其特征在于:包括气隙传感器(1)、电涡流传感器(2)、加速度传感器(3)、温度传感器(4)、信号调理器(6)、信号处理器(8)、WEB服务器(9)、数据服务器(10)、用户端(11)、防火墙(12)、路由器(14)、远程专家子系统(15); 所述气隙传感器(1)、电涡流传感器(2)、加速度传感器(3)、温度传感器(4)分别设置在栗机组的电动机定子上、机组的机架上、机架的固定基础上、轴承轴瓦间； 所述气隙传感器(1)、电涡流传感器(2)、加速度传感器(3)、温度传感器(4)采集的到的信息分别经过所述信号调理器(6)的调理之后送进所述信号处理器(8)，信号处理器(8)处理得到数据分别传送给所述WEB服务器(9)、数据服务器(10)、用户端(11)，其中用户端(11)的数据供用户查看，所述WEB服务器(9)的数据通过所述防火墙(12)、路由器(14)后发送给所述远程专家子系统(15)，远程专家子系统(15)根据机组的运行状态提出相应的维护措施。2.根据权利要求1所述的大型栗机组在线监测与诊断系统，其特征在于:所述信号处理器(8 )包括数据接收模块(16 )、数据初始化模块(17 )、消息循环处理模块(18 )、显示模块(19),参数调整模块(20)、机组监测模块(21)、退出监测模块(22)、口令验证模块(23)、第一数据存储模块(24 )、结束模块(25 )、热文件读取模块(26 )、分析处理模块(27 )、数据处理模块(28)、更新机组画面模块(29)、机组异常判断模块(30)、声光报警模块(31)、第二数据存储模块(32); 所述数据接收模块(16)从所述信号调理器(6)中获取的数据经过数据初始化模块(17)初始化之后进入消息循环处理模块(18)中，所述消息循环处理模块(18)分别与所述显示模块(19)、参数调整模块(20)、机组监测模块(21)、退出监测模块(22)双向通信，所述显示模块(19)用于从消息循环处理模块(18)中取出数据并显示各种波形及频谱画面，所述参数调整模块(20)用于调整机组参数得到不同的机组状态，所述机组监测模块(21)用于获取每台机组的工作状态；当需要退出监测时，通过所述退出监测模块(22)发出退出命名，并经过所述口令验证模块(23)验证通过后，相关数据存在所述第一数据存储模块(24)，最后通过所述结束模块(25)退出监测系统；若所述口令验证模块(23)验证不能通过，则通过所述消息循环处理模块(18)继续监测机组的状态； 所述消息循环处理模块(18)与所述热文件读取模块(26)、分析处理模块(27)、数据处理模块(28)、更新机组画面模块(29)、机组异常判断模块(30)、声光报警模块(31)、第二数据存储模块(32)依次连接，构成一闭循环子系统；与所述热文件读取模块(26)自动从所述消息循环处理模块(18)中实时读取热文件，再经所述分析处理模块(27)、数据处理模块(28)，完成后更新送入所述更新机组画面模块(29)，再经过所述机组异常判断模块(30)判断，如果没有故障直接通过所述第二数据存储模块(32)存储相关数据，最后将相关数据送入所述消息循环处理模块(18);如果有故障则通过所述声光报警模块(31)报警后，再通过所述第二数据存储模块(32)存储相关数据，最后将相关数据送入所述消息循环处理模块(18)。3.根据权利要求1所述的大型栗机组在线监测与诊断系统，其特征在于:所述远程专家子系统(15)包括通用数据库(33)、各机组专用数据库(34)、静态数据库(35)、动态数据库(36)、解释器(37)、离线处理模块(38)、征兆提取模块(39)、推理模块(40)、参数调整模块(41)、在线帮助模块(42)、学习子系统(43)、故障历存储模块(44)、人机交互界面模块(45)、上下文存储模块(46);所述静态数据库(35)用于存储机组的相关参数，动态数据库(36)用于存储机组的运行状态数据； 所述通用数据库(33)、各机组专用数据库(34)中数据或通过所述解释器(37)解释之后直接显示在所述人机交互界面模块(45)上，或通过所述推理模块(40)推理后在所述通用数据库(33)、各机组专用数据库(34)中找到对应的征兆、提取征兆之后以此经所述上下文存储模块(46 )、征兆提取模块(39 )、离线处理模块(38 )处理之后显示在所述人机交互界面模块(45)上； 所述参数调整模块(41)用于修改所述人机交互界面模块(45)中的相应参数，所述在线帮助模块(42)用于所述人机交互界面模块(45)查看所述静态数据库(35)、动态数据库(36 )中的数据以获取帮助，所述学习子系统(43 )用于所述人机交互界面模块(45 )丰富所述静态数据库(35 )、动态数据库(36 )中的具体内容，通过所述学习子系统(43 )学习得到的故障历经故障历存储模块(44)存储后也能够显示在所述人机交互界面模块(45)上。
【专利摘要】本发明公开了一种大型泵机组在线监测与诊断系统，包括气隙传感器、电涡流传感器、加速度传感器、温度传感器、信号调理器、信号处理器、WEB服务器、数据服务器、用户端、防火墙、路由器、远程专家子系统；四种传感器采集的到的信息分别经过信号调理器的调理之后送进信号处理器，信号处理器处理得到数据分别传送给WEB服务器、数据服务器、用户端，其中用户端的数据供用户查看，WEB服务器的数据通过防火墙、路由器后发送给所述远程专家子系统，远程专家子系统根据机组的运行状态提出相应的维护措施。本发明能够实时监测机组运行状况，能够监测电动机气隙及磁通量的变化，预测机组的故障，减少停机时间，降低检修成本。
【IPC分类】F04B51/00
【公开号】CN105298823
【申请号】CN201510819394
【发明人】蒋劲, 陈英强, 符向前, 贾梧桐, 肖志怀, 张晓静, 赖冠文, 李铁, 郑国栋, 张嘉勋
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月23日