一种机组振动在线监测分析与故障诊断系统的制作方法

文档序号:13204853阅读:178来源:国知局

本实用新型属于机组振动监测技术领域,尤其涉及一种机组振动在线监测分析与故障诊断系统。



背景技术:

目前,随着电力系统改革的不断深入,提高设备的可靠性和降低维修成本将是发电企业不断追求的目标,在发电厂实施设备状态检修是必然的发展趋势。而状态检修的基础是状态监测,只有在对设备的状态信息充分掌握的基础上,才能科学合理地安排检修。就汽轮发电机来说,主机及其辅机的振动问题是造成机组非计划停运的主要原因之一。

虽然大型机组一般都装有机组振动监测保护仪表(TSI),但TSI不具备数据的存储、管理、分析和诊断功能,一旦机组发生振动异常,一旦机组发生振动异常,由于没有足够的信息和有效地分析手段,往往会延误分析的时机,严重时甚至造成事故。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种机组振动在线监测分析与故障诊断系统。

本实用新型是这样实现的,一种机组振动在线监测分析与故障诊断系统,该机组振动在线监测分析与故障诊断系统包括:

用于信号的采集及预处理的智能数据采集站;

与所述智能数据采集站通讯连接,用于进行数据信号传输的状态监测局域网;

与所述状态监测局域网通信连接,用于现场工程师进行现场诊断的上位分析计算机;

与所述状态监测局域网通信连接,用于振动专家对联网机组进行远程监测分析和诊断,并将分析诊断结果反馈给电厂,指导机组运行和检修的远程诊断中心;

与所述状态监测局域网通信连接,用于电厂领导及技术主管及时掌握机组运行状态,并进行科学决策的PC终端。

进一步,所述智能数据采集站由标准工业机柜、智能数据采集箱、显示器、键盘及附件构成,所述智能数据采集箱安装在所述标准工业机柜中,所述智能数据采集箱分别与所述显示器、键盘及附件通讯连接。

进一步,所述智能数据采集箱由框架及信号采集模块构成,所述信号采集模块安装在所述框架中,所述信号采集模块包括:振动量模块、键相模块、缓变量模块、开关量模块、串行通讯接口模块、以太网卡。

进一步,所述智能数据采集站中的采集电路采用了自动跟踪抗混滤波器和自适应放大电路;所述智能数据采集站中的键相采集板采用了阈值电平自动跟踪电路。

本实用新型的优点及积极效果为:该机组振动在线监测分析与故障诊断系统由智能数据采集站、状态监测局域网、上位分析计算机、远程诊断中心、PC终端组成,智能数据采集站对信号进行采集及预处理,状态监测局域网进行数据信号传输,上位分析计算机用于现场工程师进行现场诊断,远程诊断中心用于振动专家对联网机组进行远程监测分析和诊断,并将分析诊断结果反馈给电厂,指导机组运行和检修,PC终端用于电厂领导及技术主管及时掌握机组运行状态,并进行科学决策;该机组振动在线监测分析与故障诊断系统通过对机组的振动信号及相关状态参数进行实时采集分析,及时识别机组的状态、发现故障早期征兆,对故障原因、故障严重程度、故障发展趋势做出判断,及时消除故障隐患,避免破坏性事故的发生,为机组实现状态检修提供了坚实的技术基础。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的机组振动在线监测分析与故障诊断系统的结构示意图。

图中:1、智能数据采集站;1-1、智能数据采集箱;2、状态监测局域网;3、上位分析计算机;4、远程诊断中心;5、PC终端。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1所示,该机组振动在线监测分析与故障诊断系统包括:

用于信号的采集及预处理的智能数据采集站1;

与智能数据采集站1通讯连接,用于进行数据信号传输的状态监测局域网2;

与状态监测局域网2通信连接,用于现场工程师进行现场诊断的上位分析计算机3;

与状态监测局域网2通信连接,用于振动专家对联网机组进行远程监测分析和诊断,并将分析诊断结果反馈给电厂,指导机组运行和检修的远程诊断中心4;

与状态监测局域网2通信连接,用于电厂领导及技术主管及时掌握机组运行状态,并进行科学决策的PC终端5。

在本实用新型实施例中,智能数据采集站1由标准工业机柜、智能数据采集箱1-1、显示器、键盘及附件构成,智能数据采集箱1-1安装在标准工业机柜中,智能数据采集箱1-1分别与显示器、键盘及附件通讯连接。

在本实用新型实施例中,智能数据采集箱1-1由框架及信号采集模块构成,信号采集模块安装在框架中,信号采集模块包括:振动量模块、键相模块、缓变量模块、开关量模块、串行通讯接口模块、以太网卡。

在本实用新型实施例中,智能数据采集站1中的采集电路采用了自动跟踪抗混滤波器和自适应放大电路;智能数据采集站1中的键相采集板采用了阈值电平自动跟踪电路。

参数监测:该机组振动在线监测分析与故障诊断系统,不仅需要监测机组各瓦的振动信号,还应监测与运行工况相关的过程量参数。

振动量监测参数:各瓦瓦振、各瓦X、Y两个方向的轴振、键相。

对于装有机组振动监测保护系统(TSI系统)的机组,智能数据采集箱1-1与TSI系统的信号连接采用硬接线或通讯方式;对于没有机组振动监测保护系统(TSI系统)的机组,智能数据采集箱1-1可直接与涡流传感器或者速度传感器相连接,并为传感器提供工作电源。

过程量监测参数:机组振动特征与其运行工况的过程量参数有很大的相关性,智能数据采集箱1-1可直接采集相关信号或通过串行通讯、以太网方式从DOS系统或其他现场智能仪表得到。

过程参数主要包括:负荷、偏心、轴位移、胀差、热膨胀、主汽温、主汽压、再热汽压力、再热汽温度、轴承钨金温度、轴承回油温度、缸温、推力瓦温、真空、氢压、励磁电压、励磁电流等。

智能数据采集箱1-1具有多种通讯接口,可带继电器接点输出,可带4-20mA输出,可进行涡流传感器特性的线性补偿,对于小凸台大量程的胀差测量尤为有用,可对传感器的低频特性进行补偿。

智能数据采集箱1-1具有实时监测和多维报警功能:以主监视图、棒状图、数据表格、趋势曲线等方式实时动态显示所监测的数据和状态,界面丰富直观,机组信息、状态一目了然。

智能数据采集箱1-1的数据存储和数据管理功能:定时存储和时间存储有机结合,全面记录机组稳态、瞬态数据,形成历史数据库、升降速数据库、黑匣子数据库特征数据库等;典型工况的数据样本管理;黑匣子数据存储功能;自动对数据进行维护管理功能。

在该机组振动在线监测分析与故障诊断系统中,采集电路采用了先进的自动跟踪抗混滤波器和自适应放大电路,减少了混叠误差和量化误差,保证了采样精度。

键相采集板采用了阈值电平自动跟踪电路,克服了必须经常调整阈值电平的麻烦。

该机组振动在线监测分析与故障诊断系统的系统功能:

信号分析功能:

常规分析:波形图、频谱图、轴心轨迹图、多轴心轨迹图;

启停机过程机组瞬态数据分析:伯德图、奈奎斯特图、级联图、轴心位置图、停机曲线;

额定转速运行时机组稳态数据分析:极坐标图、瀑布图、轴心位置图、趋势图。

该机组振动在线监测分析与故障诊断系统,提供了实时趋势分析功能,有利于运行人员及时掌握机组最新的运行状态及瞬态过程的特征;提供完善的相关趋势分析功能,可以分析任意两个或多个参数之间的相互关系,既可以以时间作为坐标轴,也可以选择某一个过程参数作为坐标轴,为查找故障原因提供直接依据;提供趋势预报功能,可根据当前参数的变化,预测机组状态的发展趋势,及时发现故障隐患,避免破坏性事故的发生。

状态报告功能:提供机组振动量及相关过程量的日常报表,为机组运行保留档案资料。当机组出现异常时,提供分析诊断报告,给出诊断结果、解释及处理意见;可对任一时间段内各种工况下的数据进行统计分析,给出每种工况下机组振动及相关参量的最大值、最小值、平均值、各通道报警次数、累计报警时间、机组开停机次数;提供详尽的事件列表,给出各通道的报警情况,包括报警时间、报警类型、报警次序及报警时各通道的详细数据,同时根据上述信息,给出这一时间段内的状态分析报告。

动平衡计算功能:在机组实际运行中,经常会碰到机组不平衡故障,需要对机组做平衡处理,该系统提供了实用的动平衡计算模块,可迅速方便的找出最佳的合理配重,可对多平衡面、多测振点同时进行平衡。

该机组振动在线监测分析与故障诊断系统的故障诊断系统具有以下特点:

自动诊断和咨询诊断相结合:系统根据获取的状态数据、结构参数、时域信号以及设备运行和试验的历史数据,对机组常见故障进行自动诊断。给出诊断结果和解释,对一些疑难故障提供人工辅助咨询诊断。

先进的推理机技术:推理机模块采用正反向混合推理机制,依据机组的实时特征数据、历史特征数据以及机组运行工况,对机组出现异常的原因进行推理判断,给出诊断结果和推理解释,形成诊断分析报告,为机组故障处理提供帮助。

开放的知识库系统:通过开放的知识库系统,用户可以将自身在长期运行维护实践中积累的经验提炼成判据加入到知识库中,可对知识库中的判据进行补充、修改、删除、更新,以进一步提高专家系统的针对性和实用性。

该机组振动在线监测分析与故障诊断系统的网络通讯功能:

数据通讯:可方便地与电厂计算机系统(DCS、MIS)、智能仪表和离线振动测试分析仪进行通讯,实现数据共享,满足电厂日益增长的不同系统之间交流信息共享数据的需要。

厂级机组状态监测网:可方便地利用电厂现有局域网构建厂级机组状态监测网,设备管理工程师在网络可及范围内,即可方便地实现机组的在线监测分析和诊断,随时掌握机组的状态,使其状态监测工作更加有效。

该机组振动在线监测分析与故障诊断系统可方便地利用电力广域网或电话网络资源,构建网省机组远程分析诊断中心,中心对联网机组的数据进行归档管理对机组出现的故障及时进行分析诊断,并提出处理建议,实现专家资源额共享,最大程度地为电厂服务。

本实用新型实施例提供的机组振动在线监测分析与故障诊断系统,由智能数据采集站1、状态监测局域网2、上位分析计算机3、远程诊断中心4、PC终端5组成,智能数据采集站1对信号进行采集及预处理,状态监测局域网2进行数据信号传输,上位分析计算机3用于现场工程师进行现场诊断,远程诊断中心4用于振动专家对联网机组进行远程监测分析和诊断,并将分析诊断结果反馈给电厂,指导机组运行和检修,PC终端5用于电厂领导及技术主管及时掌握机组运行状态,并进行科学决策;该机组振动在线监测分析与故障诊断系统通过对机组的振动信号及相关状态参数进行实时采集分析,及时识别机组的状态、发现故障早期征兆,对故障原因、故障严重程度、故障发展趋势做出判断,及时消除故障隐患,避免破坏性事故的发生,为机组实现状态检修提供了坚实的技术基础。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。

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