故障診斷3-監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

1、03.1、監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成、監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成診斷技術(shù)分類診斷技術(shù)分類 1)1)信號獲取信號獲取 通過傳感器將反映設(shè)備狀態(tài)的物理量測量出來。通過傳感器將反映設(shè)備狀態(tài)的物理量測量出來。12)2)信號分析與數(shù)據(jù)解釋信號分析與數(shù)據(jù)解釋 依據(jù)故障特點(diǎn)，采用依據(jù)故障特點(diǎn)，采用信號處理技術(shù)，突出信號處理技術(shù)，突出設(shè)備狀況特征，確定設(shè)備狀況特征，確定故障的類型。故障的類型。23.1.1 3.1.1 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的目標(biāo)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的目標(biāo) 監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，保證運(yùn)行安全監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，保證運(yùn)行安全3提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述0 0101020203030404050506060707080

2、809090-1-1-0.5-0.50.50.51 1信號分布信號分布參量概率密度參量概率密度歸一化歸一化4預(yù)報(bào)機(jī)器故障，避免大型事故發(fā)生預(yù)報(bào)機(jī)器故障，避免大型事故發(fā)生超門限報(bào)警超門限報(bào)警 故障報(bào)警遠(yuǎn)程診斷知識庫案例庫方案維修53.1.2 3.1.2 工作過程與步驟工作過程與步驟 確定敏感參數(shù)確定敏感參數(shù) 確定原則確定原則: 選擇對系統(tǒng)影響最大和最敏感的參數(shù)選擇對系統(tǒng)影響最大和最敏感的參數(shù)作為系統(tǒng)識別的敏感因子。作為系統(tǒng)識別的敏感因子。基本參數(shù)：基本參數(shù)：長度、質(zhì)量、時間、電流、溫度及光強(qiáng)度等。長度、質(zhì)量、時間、電流、溫度及光強(qiáng)度等。推導(dǎo)參數(shù)：推導(dǎo)參數(shù)：力，壓力，功，能量，功率，電阻，電容等。

3、力，壓力，功，能量，功率，電阻，電容等。次要參數(shù)：次要參數(shù)：力矩，流率，單位燃料耗率等。力矩，流率，單位燃料耗率等。6信號采集信號采集7狀態(tài)參數(shù)識別狀態(tài)參數(shù)識別8診斷決策及其輸出診斷決策及其輸出 決策通過計(jì)算對判斷結(jié)果進(jìn)行顯示，對異常現(xiàn)象決策通過計(jì)算對判斷結(jié)果進(jìn)行顯示，對異常現(xiàn)象報(bào)警，對設(shè)備的變化趨勢進(jìn)行評估。報(bào)警，對設(shè)備的變化趨勢進(jìn)行評估。93.2、簡易診斷系統(tǒng)、簡易診斷系統(tǒng)3.2.1 3.2.1 便攜式振動分析儀便攜式振動分析儀 傳感器專用，連接方便，但頻率及動態(tài)范圍傳感器專用，連接方便，但頻率及動態(tài)范圍有限。測試具有目的性。有限。測試具有目的性。顯示方式靈活：指針、液晶、發(fā)光二極管；顯示

4、方式靈活：指針、液晶、發(fā)光二極管；可直接讀出故障分析參量。可直接讀出故障分析參量。儀器可對振動信息進(jìn)行多檔分析。儀器可對振動信息進(jìn)行多檔分析。 便攜式振動分析儀以傳統(tǒng)振動標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，一般便攜式振動分析儀以傳統(tǒng)振動標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，一般顯示信息，而不能回答故障的原因及振動的部位。顯示信息，而不能回答故障的原因及振動的部位。103.2.2 3.2.2 聲級計(jì)聲級計(jì) 11123.2.3 3.2.3 溫度計(jì)溫度計(jì) 簡單的溫度可以只有一個模塊，如玻簡單的溫度可以只有一個模塊，如玻璃管溫度計(jì)。它直接將被溫度變化轉(zhuǎn)璃管溫度計(jì)。它直接將被溫度變化轉(zhuǎn)化液面示值。沒有電量轉(zhuǎn)換和分析電化液面示值。沒有電量轉(zhuǎn)換和分析電路，

5、很簡單，但精度底，無法實(shí)現(xiàn)測路，很簡單，但精度底，無法實(shí)現(xiàn)測量自動化。量自動化。 對操作者要求較嚴(yán)格，因此根據(jù)測量自動化要求對操作者要求較嚴(yán)格，因此根據(jù)測量自動化要求需要采用網(wǎng)絡(luò)化方式把信號傳到中心控制室。需要采用網(wǎng)絡(luò)化方式把信號傳到中心控制室。CBR診斷子系統(tǒng)KBR診斷子系統(tǒng)InternetInternet人機(jī)交互子系統(tǒng)監(jiān)控客戶端監(jiān)控服務(wù)器/數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)Internet機(jī)組控制柜 / PLC協(xié)作子系統(tǒng)133.3、精密診斷系統(tǒng)、精密診斷系統(tǒng)3.3.1 3.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 由傳感器由傳感器 ，放大器與預(yù)處理器，放大器與預(yù)處理器 ，A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 ，微，微機(jī)系統(tǒng)機(jī)系統(tǒng) ，磁

6、帶記錄儀，磁帶記錄儀 ，示波器，示波器 ，濾波器等組成，濾波器等組成 。14試驗(yàn)裝置電源被測對象傳感器變換及測量裝置數(shù)據(jù)處理裝置記錄顯示裝置非電信息電信號測量裝置使被測對象處于預(yù)定狀態(tài)下，并將其有關(guān)方面的內(nèi)在聯(lián)系充分顯露出來，以便進(jìn)行有效測量把被測量通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，并進(jìn)行處理把輸出信號進(jìn)一步出來以排除干擾，并清楚估計(jì)其可靠程度，提高獲得信息的置信度。輸出環(huán)節(jié)，將測得的有用信號及其變化過程顯示或記錄下來。153.3.2 3.3.2 狀態(tài)識別系統(tǒng)狀態(tài)識別系統(tǒng) 163.3.2 3.3.2 狀態(tài)識別系統(tǒng)狀態(tài)識別系統(tǒng) 17183.5、設(shè)備監(jiān)測與診斷系統(tǒng)舉例、設(shè)備監(jiān)測與診斷系統(tǒng)舉例耿村主斜井皮帶機(jī)

7、齒輪箱監(jiān)測和故障診斷耿村主斜井皮帶機(jī)齒輪箱監(jiān)測和故障診斷 19齒輪箱測試方案齒輪箱測試方案 正確選擇測定方式和測定參數(shù)正確選擇測定方式和測定參數(shù)對于煤礦皮帶機(jī)齒輪箱的振動測試，由于信號的頻對于煤礦皮帶機(jī)齒輪箱的振動測試，由于信號的頻帶范圍較寬，一般采用振動加速度傳感器拾取信號，帶范圍較寬，一般采用振動加速度傳感器拾取信號，后續(xù)設(shè)備為電荷放大器，可以有選擇性的實(shí)現(xiàn)位移、后續(xù)設(shè)備為電荷放大器，可以有選擇性的實(shí)現(xiàn)位移、速度或加速度輸出。速度或加速度輸出。 合理布置測點(diǎn)合理布置測點(diǎn) 主要測點(diǎn)布置在齒輪傳動的軸承座受力集中和電機(jī)主要測點(diǎn)布置在齒輪傳動的軸承座受力集中和電機(jī)軸承座處軸承座處 。 測試儀器配

8、置測試儀器配置 齒輪箱齒輪箱軸承座軸承座傳感器傳感器信號采集儀信號采集儀（A/D卡）卡）信號調(diào)理信號調(diào)理與放大器與放大器信號分析信號分析診斷系統(tǒng)診斷系統(tǒng)20 選擇合適的測定周期選擇合適的測定周期 測定周期是指每次作巡監(jiān)的間隔時間，它與測定周期是指每次作巡監(jiān)的間隔時間，它與皮帶機(jī)齒輪箱的故障發(fā)展趨勢有關(guān)。正常狀皮帶機(jī)齒輪箱的故障發(fā)展趨勢有關(guān)。正常狀態(tài)下，一般可每月測定一次，但是一旦發(fā)現(xiàn)態(tài)下，一般可每月測定一次，但是一旦發(fā)現(xiàn)故障時，應(yīng)縮短測定周期，可每周測定一次，故障時，應(yīng)縮短測定周期，可每周測定一次，如果故障發(fā)展較快時，必須每天測定一次，如果故障發(fā)展較快時，必須每天測定一次，以便科學(xué)掌握皮帶機(jī)齒

9、輪箱運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展以便科學(xué)掌握皮帶機(jī)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢。趨勢。21齒輪箱振動診斷方案齒輪箱振動診斷方案由于皮帶機(jī)齒輪箱的測點(diǎn)較多，如果對所有測點(diǎn)進(jìn)行分析，由于皮帶機(jī)齒輪箱的測點(diǎn)較多，如果對所有測點(diǎn)進(jìn)行分析，則工作較大。所以一般可以先用簡易診斷法進(jìn)行點(diǎn)檢，然后對則工作較大。所以一般可以先用簡易診斷法進(jìn)行點(diǎn)檢，然后對振動位移和振動烈度較大的測點(diǎn)進(jìn)行精密診斷。這樣可以避免振動位移和振動烈度較大的測點(diǎn)進(jìn)行精密診斷。這樣可以避免一些重復(fù)勞動，減少工作量。一些重復(fù)勞動，減少工作量。 簡易診斷簡易診斷 齒輪箱編號齒輪箱編號項(xiàng)目項(xiàng)目123VHAVHAVHA振振動動烈烈度度mm/s06.9.157.48.78.65.13.38.83.03.86.106.12.287.59.13.84.66.17.73.86.24.06.22.73.21.53.21.31.52.74.008.3.108.412.78.210.611.413.04.76.14.86.34.35.13.54.13.54.66.67.822