旋转设备振动在线监测系统
利用OneproD设备构建在线振动监测系统
Ｅｓ ｔ ａｂ ｌ ｉ ｓ ｈｍ ｅ ｎｔ ｏ ｆ Ｏｎｌ ｉ ｎ ｅ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ Ｏｎｅ ｐｒ ｏ Ｄ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ
Ｗ ＡＮＧ Ｙａ ｎ ｍｉ ｎ ｇ
（ Ｔ ｈ ｅ Ｅ ｔ ￣ ｒ ｓ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｒ ￣ｎ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｐ …
《Ｓ ｈ ｏ ｕ ｇ ａ ｎ ｇ￣ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ７ ，Ｔ ． ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ￣Ｃ ｈ ｉ ｒ ｍ ０ ６ ３ ２ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｏ １ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｍａ ｋ
ｎ ｏ ｓ ｅ ａ ｎｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎｅ ｓ ，ａ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ
２ ０ １ ４ 年第 １ 期 怠 第 １ ６ ７ 期
冶 金
动 力
Ｍ盯 ＡＬＬＵ ＲＧＩ ＣＡＬ ＰＯＷ Ｅ Ｒ
利用 Ｏ ｎ ｅ ｐ ｒ ｏ Ｄ设备构建在线振动监测 系统
旋转设备在线监测系统的设计
企 竺的提¨ 机删邂备运状井 － 产篓 ｜ 监关搜的行 田 訾 高 前 ｝算 ｌ 产 稳 十 竺 态
诊断 故障的产生和堂艇 是皿儿年发展起米的新拄术，也 ｒ 称之为计算 机辅 助监趣千 诊断技术： ¨ 返项技 术能够 对惭 发 性故障进行脏舰和硎删 许通过预删实现预岳 性维修 对于 订 突发性故障．能够保 持顾特ｌ 录、圩折故障， Ｎ、预测对 束 己 ｒ ｇ ． 圈一
Ｉ ５ Ｉ 嚏 ２ ｏ
业中的最谴设备． 们的ｌ 常运 行，町 为国民经济创造臣 它 【
大的物质财富＝厦之， 。 现事故．会造 成整个 掣问，乃
至 个 业 产甚 造 灾 眭果所 ， 好用 — 申二三二｛［ Ｌ 整 企 停 至 戚 难 后 ．以管 好 ［互 ＿＿亘至））五 ］ 二 ｛ ＿ —
笔者近来 开发 丁禁 电机组在鲤监 测系统，Ｉ 此为 ＊
试每个轴 承的振动情 况，合计 １个通道 的信号 。 ３
是 测试 电机维 的振动量， 考虑纠同步电动机 额定功 誊为６ ０ ｋ 、 ３ ０ ￣ 两台直流发电机额定功率均为 ３０ ｋ ． Ｖ ６ Ｏ １ 电压 与 ￣ 电流 都很大．故洲 试对采用单独的 ＾ Ｄ ／ 蛮换器、川 Ｐｃ作上 Ｌ 位机来 完成 。 个电压 电流都 使用一个单独的 电压 号也流 每
Байду номын сангаас
倒，说 叫系统 的硬件 询战嗣 轼件设计 Ｉ １ 系统的硬 件构 成 泼系统主要牖删轴承的振计量 辅 轨迹 、 轴的转速以
Ｋ ｖ ｏ ｄ ： Ｒ ｘ ｔ｛ ｎ ｑ ｍ ｎ ｅ ｗ ｒｓ ｏ ａ ａ ｕｉ ｅ ｔ； ０１ ｌｉ Ｅ ） ｎｔ ｉ ｇ ：ＰＬ： ｐ １ ｎ ｄ 一 ｅ ｏｒ ｎ ｃ
０ 引言 大型旋转设备是电 清 皇、煤炭、石泊ｆ Ｉ等许多工 ｔ
基于嵌入式系统的旋转机械振动数据采集系统
分． 考虑到远程传输 的设计 要求 ， 系统 采用双嵌 入式
微处理器 的结构 ， 下位机负责数据采集与信号处理部 分， 上位机负责数据处理和人机管理界面．
其 中各模块实现功能为 ：
（ ）管 理 及 人 机 接 口模 块 ． １ 该模 块 用 于人 机 界 面
及系统管理 ， 实现振动采集 、 ２ ｍ ４～ ０ Ａ模拟量输 出、 报 警输 出各参数 的设置和数据的处理． 模块带 有可触 该 摸式 Ｌ Ｄ屏 ， 实现人 机接 口、 动信 号 的波形 、 Ｃ 可 振 数 据分析结果 的显示． 网络模块的作用是实现与振动采 集模块或其他 系统通信． （ ）振动检测模块． ２ 每个振动采集模块可各接一
ｌ－ Ｉ ９０ Ｉ４Ｊ Ｅ １ｌ Ｌ５ ｌ Ｍ ６
电
源
模
Ｉ ＡＤ ＼转换器
模拟量 块
键相信号处理 ｌ
２ 系统硬件 的选 择和 总体 架构
嵌入式系统 的开发过程是根据设计 目标 ， 选用合
报警信号
ｌ ｌ Ｉ ９０ Ｒ Ｅ １ｌ Ｊ Ｍ ６
Ｉ ＡＤ ＼转换器
有数学协处理器 ， 其浮点运算速度 比仿真 浮点运 算要
振动监测模块 实现振 动位移 、 速度 、 速度信 号 的同 加 步采集 ， 适用 于光 电传感 器 、 涡流传感 器 以及 其他脉
冲输 出类转 速传感 器 ， 实现振 动位移 、 速度 、Ｃ ＩＰ加速
快 ３倍以上 ， 可以快 速的完成振动信号处理及频 谱分
２ｍ ０ Ａ信 号 输 出 ．
位机可实现对采集参数进行设置 ， 依据操作人员 的要 求可完成数据 处理 与 分析 ； 上位 机 通过 Ｔ Ｐ通信 还 Ｃ
可与其他系统通讯． ３ ２ 多 线 程 技 术 ．
振动监测及分析系统(VMAS)在发电厂的应用
振动监测及分析系统（VMAS）在发电厂的应用摘要：振动状态监测及分析系统自动连续地采集与设备安全有关地主要状态参数：机组的振动、摆度、键相/转速、轴振、瓦振、轴位移、胀差、偏心、机组轴承负荷及温度、压力和开关量等，并自动形成各种数据库。
它能够自动识别设备的运行状态，预测和诊断设备的故障；能够促进设备维修方式向预知维修（状态维修）的转变，确保设备安全稳定地运行。
关键词：振动状态监测及分析系统（VMAS）；信号处理；诊断。
0. 引言随着对发电厂主要设备可靠性、稳定性、以及对电厂设备寿命要求的提高，越来越多的监测和诊断分析系统应用到实际电厂项目中。
汽轮机、发电机、以及主要高压电动机设备作为发电厂的主要运行设备，更是成为监测和诊断的重要对象。
随着先进信号处理技术以及诊断技术的发展，振动监测及分析系统（VMAS）能在故障出现的早期阶段及时地预告故障的存在和发展，避免灾难性事故发生，并可以将现有的周期预防性维修改为预知性的维修, 选择最佳停修时间，提高机组可利用率。
1. 振动状态监测及分析系统（VMAS）的定义振动状态监测及分析系统，英文全称是Vibration monitoring and analyze system ，缩写为VMAS。
振动状态监测及分析系统的主要功能是用于主辅机（通常包括汽轮机、发电机、以及主要的高压设备）状态监测与故障诊断，实现监测、控制、报警、诊断功能。
而在早期，振动状态监测和分析系统主要应用于汽轮发电机组，叫做旋转机械诊断监测管理系统，英文TDM (Turbine diagnosis management) ，在电厂中一般是指汽轮发电机组振动在线状态监测和分析系统。
实际上，这两个叫法是针对一套系统，只是监测的范围不同。
2. 振动状态监测及分析系统基本配置振动状态监测及分析系统是以计算机为平台的旋转机械振动状态在线监测及故障诊断系统，用于对汽轮机、发电机、电动机、风机、泵等设备的振动、转速、压力、流量、温度等信号进行连续监测。
泥泵在线振动状态监测系统设计与安装
泥泵在线振动状态监测系统设计与安装1、系统方案设计泥泵是典型的旋转往复型机械，振动分析法是进行旋转机械监测与诊断的主要方法，它直接、有效，并且可靠度高，在机械行业得到普遍应用；泥泵在线振动状态监测系统（船载服务器系统）由前端的设备传感器群、中间的信号采集系统和后端的故障分析与诊断系统软件组成，包括传感器、数据采集仪和计算机，其结构分为3层：（1）系统结构第1层，即泥泵现场，在泥泵设备适当位置安装振动加速度传感器和转速传感器，用于实时测量采集泥泵的振动和转速参数。
（2）系统结构的第2层，即船舶施工作业控制室（驾驶室）。
机械监测系统装备放置在控制室内环境较好的地方，从泥泵安装的传感器传输回来的信号经过处理后，根据信号的强弱转换成相应大小的电流（4～20mA）信号输出，通过与预先设定的警戒值相比较，在屏幕上通过红、黄、绿指示灯来显示设备的运行状态，通过这种直观的方式，让现场施工管理人员、操作人员实时掌握泥泵的运行状况。
（3）系统结构第3层，即各种扩展功能所需。
电流信号可以通过电缆传输至其他配置的中控系统或者拓展功能设备，船载服务器系统的服务器再通过移动数据网络与陆岸监测中心进行数据传输，陆岸监测中心和客户端设备构成广域局域网。
陆岸监测中心集中处理从挖泥船上收集的数据，客户端设备可以是台式计算机、笔记本电脑、平板电脑或者智能手机。
在互联网环境下，通过访问陆岸监测中心及在用户权限系统的监督控制下，相关人员根据自己的权限，监控挖泥船上的测量数据。
通过互联网进行数据采集、传输或下载，以满足后续进行数据回放、报警查看、状态趋势记录或数据分析研究。
泥泵在线监测系统流程如图1所示。
2、系统硬件与安装本文研究对象是设计产量为4500m3/h的绞吸船，船上2台甲板泥泵，额定转速325r/min，额定功率3626kW，属于大型、低速的旋转机械。
鉴于泥泵工作环境恶劣，选用频率范围0.1~10000Hz的工业ICP加速度传感器。
科远sy3000模块
SY3000旋转机械在线监测保护系统中 TSI 系统是由传感器系统，监视器系统，通讯网络，计算机和系统组 态软件组成；TDM 则是在 TSI 系统基础上，选配具有瞬态数据采集和管理功能的通讯控制模块，瞬态数据 采集 I/O 模块及振动状态监测和故障诊断软件包组成。
1.2.系统特点 ● 模块、监视器种类少，降低备件成本
SY3000旋转机械在线监测保护系统可为各种类型的旋转机械运行提供连续的在线参数测量、安全保护和振 动故障分析，特别适合于电力、冶金、石化等行业的现场使用。集状态监测保护（TSI）、在线振动状态监 测和故障诊断（TDM）为一体，融合了当今最先进的计算机与通讯技术，采用了先进的生产工艺，为客户提 供最安全的旋转机械保护装置；完全兼容 NT6000DCS 控制系统，实现汽轮机孤岛控制。科远集团为你提供 完整的 DEH、ETS、TSI 解决方案，有效提升工业自动化和信息化水平。
2.1 系统机箱
系统机箱采用 EIA（美国电子工业协会）的标准装配形式。机箱宽度为19 英寸, 高度为6U。
机箱前视图
机箱侧视图
2.2 系统背板
系统背板安装在机箱的中间位置，为 SY3000系统提供电源、通讯总线。背板上电源、通讯控制模块(TCM) 是固定槽位。SO1-SO8为瞬态数据采集槽位，当系统配置为 TDM 时，TCM 最高可以同步采集这8个槽位中所 有通道的瞬态数据。
输入电源：交流（90~264）VAC，频率（47~63）Hz，保险丝2A 电 源功率：每个模块最大输出160W 输出指示：当电源工作正常时，OK 灯亮。 订货指南： 电源模块： ■ 订货代号：SY3210 个电源模块将不影响框架的运行。
电源 I/O 模块： 电源模块需要与电源 I/O 模块一起配合使用。 ■ 订货代号：SY3211 推荐配置：电源冗余安装，SY3210*2+SY3211
旋转机械在线状态监测系统开发
第２ ５卷第 ９期
Ｖｏ１ Ｎｏ９ ． ２５ ．
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬ ＯＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｅ Ｓ
２０ ０ ６年 ９月
Ｓ ｐ．００ ｅ ２ ６
旋转机械 在 线状 态监测 系统开发
Ａｂ ｔ ａ ｔＴｈ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｓ ｈ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｏ ｔ ｅ ｏ ｄ ｔｏ ｍｏ ｔｒｎｇ ｎ－ ｉ ｅ ＆ ｌｎｋ ｇ ｐ ｏｅ ｔｏ ｓ ｒ ｃ ： ｉ ｐ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｎｉ ｉ ｏ ｌｎ ｏ ｉ ａ ｅ ｒ ｔ ｃ ｉｎ ｓ ｓｅ ｙ ｔｍ ｏ ｒ ｔ ｔｎ ｍａ ｈ ｎｅｙ ｙ ｔ ｄ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏａｉｇ ｃ ｉ ｒ ｂ ｓｕ ｙ ｎ ｏ Ｄ３５ ａ ｒ ｌ ｗｅ ． Ｉ ｍｐ ａ ｉ ａｌ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ａ ｒ ｍｅ ｒ ａ ｄ ０ ｉ ｂ ｏ ｒ ｔ ｅ ｈ ｔｃ ｌｙ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｆａ ｗｏ ｋ ｎ
中图 分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ２７
文献标识码： Ａ
文 章 编 号 ：０６ ８ ３ （０６ ０ —０ ２ ０ １０ — ９ ７ ２０ ） ９ ０２ — ３
Ｄｅ ｅｏ ｖ ｌ ｐｍｅ ｔ ｏ ｎ－ｌ ｃ ｎ ｔｏ ｏ ｉｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｆ ｎ ｆｏ ｉ ｎｅ ｏ ｄｉｉ ｎ ｍ ｈｅ ｒ ｔ ｔｎｇ ｃ ｉｅ ｙ
１ 系统总体结构
本 系统 是 一 个 集 数 据 采集 、 态 监 测 、 动 分 状 振 析、 故障诊断为一体的多任务信息处理 系统。为了
是电力 、 石化 、 冶金 、 山 、 矿 汽车等 同民经济重要部
门的 关键 设 备 ， 障其 安 全 、 定 、 期 、 负 荷 运 保 稳 长 满 行将 产 生 巨大 的经 济 效益 和社 会 效 益 。 一般 大 型机 组 成套 设 备 包括 众 多 环节 ， 响其 安 全运 行 的 因素 影 很 多 ， 机组 运 行 的过 程 状 态参 数 进 行监 测 与 分 析 对 是 判 断设 备 是 否正 常 运 行 ， 否存 在 潜在 故 障 及预 是 测 故 障发 展 趋势 等 问题 的有 力 手段 。 振 动 是 旋转 机 组 普遍 存 在 的 现象 ， 反 映设 备 是 运 行 状态 的一项 重 要 参 数 ， 动 的大 小 关 系到 旋转 振
无线振动监测系统简介
淮安嘉可自动化仪表有限公司无线振动监测系统简介一、概述无线振动监测系统使用简单方便，稳定可靠，极大地节约了旋转设备振动监测中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力，广泛应用于工业现场振动加速度、速度数据采集和工业旋转设备振动在线监测。
无线振动监测系统由振动传感器、无线振动变送器、无线接收模块、数据转换器、数据服务器等等组成，无线振动变送器采集器振动传感器（加速度传感器或振动速度传感器）信号，采集后的数据经过无线变送器处理通过WIFI网络传输到下一级数据采集/处理装置，下一级数据采集或处理方式，有两种模式可选，根据不同工业现场或不同使用要求，可选任一种或者两种同时采用：其一、无线接收模块接收无线变送器的信号，然后经过数据转换器，转换成数据采集装置（DCS/PLC等）可以接收的标准电流4-20mA信号，供后续系统使用。
其二、无线接收模块接收无线变送器的信号，直接保存在服务器中，服务器连接网络，现场工程师可通过手机、电脑等便携或更直接的人机界面访问旋转设备的振动数据。
具体现场连接示意图（实际现场连接情况，视具体工业现场需求可做改动），如下：淮安嘉可自动化仪表有限公司二、功能与特点1、无线振动变送器（1）无线振动变送器采集通用振动传感器信号，并将振动数据转换传给无线接收模块。
（2）供电电压：8-24V或电池供电（3）可接入加速度传感器，速度传感器，或者一体化传感器，在订货前确认；（4）每个无线振动变送器最多可以接两个振动传感器；（5）数据上传间隔可设置；（6）量程可配置；（7）工作温度：-40℃ (85)（8）传输方式：WIFI协议，也可根据实际情况选配；2、数据转换器淮安嘉可自动化仪表有限公司数据转换器通过无线模块接收现场传输的数据，把接收的数据转换成电流信号，接入到DCS系统。
⚫将数据转换成4-20mA信号；⚫每个转换器可输出4通道4-20mA信号（即可采集四个振动测点的信号），如现场采集点数多于四个点多个数据转换器通过RS485级联；⚫供电电压：+24V(+/-10%)。
EN8000大型旋转机械振动监测分析故障诊断系统
• 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ห้องสมุดไป่ตู้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。
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 12.1920 :03:042 0:03De c-2019 -Dec-2 0
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。20:03:0420 :03:042 0:03Saturday , December 19, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 1920.1 2.1920:03:0420 :03:04 December 19, 2020
谢谢大家！
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
感谢新老用户对英华 达公司产品的厚爱，
谢谢大家！
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 12.1920 .12.19Saturday , December 19, 2020
•
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。2 0:03:04 20:03:0 420:03 12/19/2 020 8:03:04 PM
设备状态检测与故障诊断振动监测系统的组成
信号处理技术
采用先进的信号处理算法 和技术，提取有用的故障 特征信息，降低噪声和干 扰的影响。
容错与冗余技术
通过容错设计和冗余技术 ，提高监测系统的可靠性 和稳定性，确保设备安全 运行。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
往复机械的振动监测
总结词
往复机械的振动监测对于确保其正常运行和延长使用寿命具有重要意义。
详细描述
往复机械如内燃机、活塞式压缩机等，在运行过程中会因为活塞往复运动而产生振动。通过实时监测这些振动信 号，可以分析其频率、振幅和相位等信息，判断机械的润滑状态、气缸压力、活塞行程等参数，从而及时发现潜 在的故障和问题。
通过及时发现和解决设备故障，振动监测 系统可以有效降低设备的维修成本和停机 时间。
局限性
依赖传感器
振动监测系统的准确性很大程 度上取决于传感器的质量和安 装位置，需要专业人员进行配
置和校准。
数据处理要求高
振动数据通常需要进行复杂的 信号处理和特征提取，对数据 处理技术和计算能力要求较高 。
受限于工况条件
冲击机械的振动监测
要点一
总结词
冲击机械的振动监测对于预防性维护和安全运行至关重要 。
要点二
详细描述
冲击机械如锤子、冲压机等，在运行过程中会因为冲击而 产生强烈的振动。通过实时监测这些振动信号，可以分析 其频率、振幅和相位等信息，判断机械的冲击次数、冲击 力等参数，从而及时发现潜在的故障和问题。同时，还可 以通过监测冲击机械的振动信号，评估其工作状态和性能 ，为预防性维护提供依据。
设备状态检测与故障诊断振动监测系统的组成
汇报人：可编辑 2024-01-11
目录 CONTENTS
振动监测及故障诊断系TDM
振动监测及故障诊断系统(TDM)MMS6851旋转机械振动监测和故障诊断系统是徳国epro公司生产的MMS6000汽轮机监测保护系统的配套产品。
系统功能：∙实时在线数据采集∙振动信号分析∙机组运行状态识别∙报警、危险识别和事故追忆∙数据管理∙振动特征分析∙报表、图形打印输出∙转子平衡重量计算∙故障诊断功能∙系统上局域网∙远程通讯功能它广泛适用于电力、石化、煤矿和冶金等行业的大中型旋转机械，如：汽轮发电机组、水轮机、电动机、压缩机、泵和风机等。
系统可及时捕获振动故障信息，早期预告振动故障的存在和发展，大大地减少查找和处理振动故障的时间和为此而做的起/停机次数，有助于避免灾难性事故发生，具有显著的经济效益和社会效益。
系统采用Windows 2000作为操作平台。
数据管理采用ODBC开放式网络数据库结构，确保数据的快速存储和多用户的同时访问。
系统具有较完整的定制功能，如定制轴系图、修改测量参数（如采集频率、存盘频率、变转速间隔、模拟量标定）等。
系统具备网络扩展功能，可上电厂的MIS和SIS网，还可以进行远程通讯。
系统组成：通常情况下，MMS6851系统按上、下位机方式配置。
下位机MMS6851/10进行数据采集、存储、网络通讯；上位机MMS6851/20进行数据实时显示、数据分析、故障诊断、远程通讯。
一般情况下MMS6851/10放置在MMS6000 的机柜里，MMS6851/20放置在工程师站。
下位机通过RS-485通讯口与MMS6000汽轮机监测保护系统的RS485总线连接，获取MMS6000系统各测量模块的实时数据。
由于数据直接取自测量模块，无需中间处理，因而具有其它采样方式无可比拟的精度。
通过网卡、多口交换机与MIS和SIS连网。
上位机通过与下位机进行网络通讯而获得实时数据和各种历史数据，通过监视器和打印机实现图形、报表和故障诊断结果的显示和打印输出。
MTS8000振动监测和故障诊断系统简介
MTS8000振动监测和故障诊断系统简介旋转机械是工业应用最广泛的机械，是众多行业的关键设备，这些设备一旦发生故障，将造成巨大的经济损失。
这就要求我们必须对这些设备进行状态监测和故障诊断。
目前国内外对于旋转机械的状态监测系统有以下两种：在线状态监测系统和离线状态监测系统。
仪表监测的主要目的是对机械的运转状态给予准确的判断并做出相应的处理，然而由于仪表与操作员之间的交互能力以及大容量数据分析的能力相对于计算机的差别，使得状态监测系统的应用尤为重要。
大型旋转机械应用在工业现场的许多领域，如：火电厂、水电站、大型泵站、风力发电机组、冶金、石化等。
这些设备一般都是该行业的关键设备，一旦发生故障不仅给企业带来巨大的经济损失，甚至威胁人身安全，生产也将会被迫中断。
因此提升这些设备的信息化管理水平，对企业来说势在必行。
据了解，针对工业企业旋转设备管理所面临的问题，目前主要有北京长城华瑞科技有限公司推出的MTS8000在线状态监测与故障诊断系统。
MTS8000系统是一种高速、全自动、设备无关性的机组运行状态在线监测系统，是长城华瑞最新研发生产的一种集原始信号处理与过程量数据处理于一体的在线状态监测与故障诊断系统。
主要应用于电力、石化、冶金等工业领域中的大型旋转机械设备，适用于水轮发电机组、汽轮发电机组、风力发电机组、大型泵站、电机、水泵、齿轮箱和滚动轴承等机械的在线振动监测分析和故障诊断。
据介绍，MTS8000系统可自动连续地采集与设备安全有关的主要状态参数，并自动形成各种数据库；能够自动识别设备的运行状态，预测和诊断设备的故障；能够实时采集、存储和分析机组运行的状态信息，直观地反映出机组运行的临界状态和平衡状态。
用户通过本系统可以预先诊断机组的运行情况，对机组在运行过程中产生的不正常现象（如：转子不平衡、不对中、轴承损坏、机架松动、轴弯曲以及轴裂等）可以较早的发现，尽早提示用户有针对的检修，从而减少损失。
MTS8000系统具有多种输入输出接口，可以与其他振动监测仪表厂家的设备连接，其接口兼容性较好。
基于虚拟仪器的旋转设备在线监测系统的设计
第 ２ 卷第 ３ ５ 期
Ｖ０． ５． １２ Ｎｏ． ３
西 华 大 学 学 报 － 自 然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＸｉ ｕ ｉｅｓｔ ・Ｎａｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｒ ａ ｏ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ｙ ｔ ｒｌ ｃｅ ｅ ｎ
２０ ０ ６计 ４ Ｊ Ｉ 个
电 （ ｛ 电流 （ 卡 ） ３抖 ） ３｝ Ｉ ＝
图２
测 系统硬件框 图
作者简介 ： 陈朝霞（９９）女 ， 省荆 州市人 ， １７ ， 湖北 讲师 ． 硕士 ， 主要从事虚拟仪器的研究 和开发 工作 。Ｅｍ ｉｎｗ ｙ６２＠ ∞ｈ． Ｉ ．ａ ： ａ ５ ｌｏ ｕＣ Ｉ ＯＩ
（） ２ 倒谱分析 ：倒谱是对数幅值谱 的频谱” 它 “ ， 可 以提供许多频谱 图难以捕 捉的信息 ， 幅值谱上 如 的周期分量， 系统周期环境的干扰及边带等 。
靠运行 ， 能对设备进行有效 的状态监测与诊断 ， 能准 确及时的报告设备 的故障隐…患 ， 能随时提供完整
的监测 报告 。
时保证实时性 ， 同步性 和时序性。虚拟仪器具有强 大的数据处理能力 ， 当前测控领域 的技术热点。 是
数据采集 、 处理和显示等都 可以通过 自定义的虚拟 仪器组合来实现 ， 具有很好 的灵活性 ， 可以节省系统 开发和集成 的时间Ｌ 。笔者从事计算 机在线故 障 ２ ３
监测与诊断技术的应用研究工作 ， 近来又开发 了某
厂主电机组在线监测系统。现 以此为例 ， 明系统 说 的硬件构成 、 软件设计及重要功能。
１ 系统 的硬 件构成
该系统主要监测轴承的振动量 、 轴心轨迹 、 的 轴 转速以及电机组的电压和电流 ， 中轴心轨迹 、 的 其 轴
＝ 二＝ 回］ ＝ ＝＝ ｊ
利用OneproD设备构建在线振动监测系统
利用OneproD设备构建在线振动监测系统王延明【摘要】There are a lot of large rotating machines in the energy system of steelmak-ers, including air compressor, air blaster, pressurizing machine and air separator, which exert difficulties for realtime effective monitoring due to scattered layout. To better monitor, diag-nose and analyze the operation state of these machines, an online vibration detection diagno-sis and analysis system was established.%钢铁企业能源系统大型旋转机械较多，包括空压机、鼓风机、加压机、空分等。
这些设备对生产较重要，但是其分布较为分散，导致进行实时有效的监控诊断分析较为困难。
为了更好的监测诊断分析这些设备的运行状况，特此构建在线振动监测诊断分析系统用于大型旋转机械在线状态诊断分析。
【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P57-59,63)【关键词】在线振动;监测;赫斯曼【作者】王延明【作者单位】首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源与环境部，河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TP3111 引言我们根据京唐钢铁公司能源部的设备情况，利用OneproD系统搭建一套在线振动监测系统用于大型旋转机械振动及过程参数的在线监测。
本系统是以新一代OneproDXPR网路化设备状态监测及故障诊断系统为主体，即法国01db网络化XPR设备状态监测及故障诊断软件/Oracle数据库软件和数据采集系统组成。
振动监测系统在旋转机械上的应用研究
Ｃｉ ｗ ｅｎｏ—ａ ｏ ｃ ｈａ ｅ ｃ ｏ—ｓｎ— ｄ ｔ ｎＮ Ｔ ｈ —ｉ ｄ ｕｓ ｌ ｅｕ Ｐ ｇ 兰 ｒ ＿
振动监测系统在旋转机械上的应用研究
敬 明永
（ 湛江 ， 湛江南海西部石油合众近海建设有 限公 司 广 东 湛江 ５ ４０ ） ２ ０ ０
摘 要 ： 国提 出振 动监 测也 有 ３ 我 ０多年 的历 史 ， 由于 国 内设 备机 组 振 动 的特殊 性 ， 因而在振 动 监测 故 障诊 断 方法 、 障机理 的研 究方 故 面 ， 有 独特 的见 解 。 具
采集 多种 振值 和 百线 谱 、 波形 ； 处 理 中心 数据 软件 是连 接其 余 各软 件 的 中间软 件 ，其 主要 功能 是将 实 时采集 的数据 与报 警值 、危 险值 作 比较 ；设 备 监控 软件 的主要 功能 是实 时监 测设备 各部 件 健康 状 态 ，频 谱 法发 现早 期部 件 缺 陷 以及 进 行 中长期 历史 趋 势分 析等 。组 态 监测 软件 的 主要 功能 是 图形 化实 时显 示设 备 的振 值和 报 警状 态 ；故 障 诊 断专 家系 统主 要 是进 行离线 的分 析 和诊 断工作 。 二 、振 动检 测 系统在 旋 转机械 是 由转 动部 件 和非转 动 部件 构 成的 ， 比如 汽 轮 机 、 电机 、 缩 机 组 、 动 发 压 电 机 、 轮机 、 空发 动 机等 设备 。主要构 成 部 水 航
件有 转子 、 转 子 的轴承 （ 动轴 承 ）定 子 支承 滑 、 或机器 壳 体 、 轴器 等 。 连 转速 范 围一 般 为几 千 ｒ ｎ 几万 ｒ ｉ 间 ，旋转 机 械 的关 键 部 ／ 到 ｍｉ ／ ｎ之 ｍ 件 是 运 动 部件 ， 要 由轴 承座 １或 壳 体 ） 主 （ 和 轴 瓦 ２ 成 ， 图 ２ 图 ３ 由于旋 转机 械 的结 组 如 、 。 构 、 部 件加 工 、 零 安装 方 面 的缺 陷 ， 得 机 器 使 在运 行 时引起 振动 。 １旋 转机 械的振 动 主要有 ： 、
TDM系统管理及使用
由于TDM系统每秒采集一次的 数据量庞大，系统会定期删除， 同时TDM系统数据库出现故障可能 导致存储的数据丢失，因此现场 应定期备份TDM历史数据，尤其是 故障时间段的数据和报警数据。
TDM系统应制定定期检查和维 护制度，并严格执行。
TDM系统与电力企业其他设备 一样存在发生故障的可能，如其 无法正常工作，将不能采集振动 数据，为故障诊断带来不利影响。
因此只能依靠TDM系统的历史 数据进行故障的分析诊断。
通过故障过程中振动与高压 调节汽门开度趋势对比及频谱中 低频成分占主要成分的特征，分 析出振动故障为汽流激振。
高调汽门开度
振动幅值 振动与高调汽门开度趋势图
பைடு நூலகம்
1X轴振频率-幅 值-时间三维图
2X轴振频率-幅 值-时间三维图
因此TDM系统对汽轮发电机组 故障诊断和安全稳定运行至关重 要。
TDM系统的使用
1.TDM系统介绍
TDM（TURBINE DIGNOSISMANAGMENT）系统，旋转 机械诊断监测管理系统。
火电企业中TDM系统一般是指 汽轮发电机组振动在线监测故障 诊断系统，某些企业的TDM系统也 接入汽动给水泵组的振动信号。
机组DEH和DCS系统显示的机组振 动数据只有通频幅值，其表示的是机 组的实际振动情况，无法提供振动的 详细信息。而TDM系统可以提供振动 数据的频谱、波德图和间隙电压等详 细信息，对故障诊断和消缺提供可靠 依据。
轴心位置图：当转子转速变 化时，油膜厚度也会相应变化， 因此轴心位置的变化形成一条连 续的曲线，这就是轴心位置图 （轴心静态轨迹）。
轴心轨迹图：转子转动过程 中受离心力和汽流力的作用，产 生圆周运行-涡动，涡动轨迹即为 轴心轨迹图（轴心动态轨迹）。
基于LORA技术的无线在线振动监测系统
基于LORA技术的无线在线振动监测系统WANG Ming-ji;CUI Qing-wei;LI Yu-shuang【摘要】为实现旋转机械振动监测系统的低成本、低功耗、在线无线监测,由STM32F103C8T6作为主控制机器完成数据的处理和分析,以数字输出加速度传感器LIS3DH作为信息采集模块实时采集旋转机械的振动信号,以SX1278为核心器件的无线模块实现上位机与下位机的数据互传,上位机的开发环境采用MicroSoft Visual Studio 2010,研制了一套全新的基于LORA技术的无线在线振动监测系统.为得到准确的加速度、速度、位移的数值,采用相位插值算法对加速度振动信号的幅值修正,通过相位差法对加速度振动信号的频率和相位修正.在振动检测实验室对系统进行了实验,实验结果表明,该系统运行稳定、操作简、低功耗具有良好的可扩展性和可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2018(026)023【总页数】5页(P94-97,102)【关键词】LORA;振动监测;相位差;频谱分析【作者】WANG Ming-ji;CUI Qing-wei;LI Yu-shuang【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TN92随着科学技术的快速发展和现代工业自动化水平日益提高，现代旋转机械设备日益大型化、复杂化、自动化、连续化、集成化、智能化，给人们生活带来了便利。
但受现场环境影响、设备老化、操作不当等原因，经常会出现各类机械故障[1]促使了人们对机械设备振动故障监测技术的研究。
但是现有较为成熟的机械设备状态监测系统，大多数采用有线监测技术将振动传感器采集到的模拟信号通过AD转换成数字信号被处理器处理和分析。
但是这些振动监测系统存在布线复杂、、成本高、其结构和功能比较单一，可维护性差和灵活性差等缺点[2]。
因此，设计了基于LORA技术的无线在线振动监测系统，本系统将由信息采集模块、电源模块、无线传输模块、上位机、下位机等部分组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
旋转设备振动在线系统
技术方案
合肥优尔电子科技有限公司
2016. 8
一．现状分析
随着我国工业现代化进程的加快，对于连续生产的企业而言，大型旋转设备的稳定运行十分重要，一旦发生故障，都有可能导致整个生产线停机，造成极大的损失。
这种损失可达每小时数十万元之巨，特别是生产过程智能控制系统的采用，对关键设备安全运行的依赖程度越来越高，因此，对这些设备进行在线监测就显得非常重要。
各种旋转设备运转过程中各零部件磨损并非相同，随其工作条件而异，但磨损的发展是有其规律的，如果能够对设备受到的这种磨损失效规律进行掌握，设备各零部件的相对运动趋势将反应出振动、温度、声音的连锁效应，使我们提前知晓设备各项功能发生改变的趋势与结果。
国网铜陵发电有限公司拥有多种大、中、小型旋转设备，其较多旋转设备占据着生产中的核心地位。
二、系统架构
旋转设备振动在线监测系统，通过无线自组网和现场总线的方式，将从各传感单元采集的数据汇集到管理后台，通过计算机系统处理实现应用服务，计算机系统主要由数据前端设备、服务器机和管理端组成。
系统拓扑如下图所示：
无线自组网系统管理后台
旋转设备
工业局网
关联工控系统
TCP/IP
三、振动采集终端
3.1振动传感器
在旋转设备两端轴座（具体部位可根据现场情况确定）设置两组三维（X、Y、Z方向）加速度振动传感器，测量振动位移矢量，监测主轴与轴瓦（轴座）之间的轴向、径向游离与波动情况。
振动传感器利用压电晶体的正压电效应，当压电晶体在一定方向的外力作用下，它的晶体面产生电压，采集电路检测出这个电压值后换算成受力大小F，由公式可以得出瞬间加速度大小a，对加速度二次积分得出瞬间位移量，从而得出被测对象振动频谱和振动位移。
主要技术参数：
●传感器类型：
●灵敏度：100
●加速度量程： 0.1～100²
●速度量程：0.1～250
●位移量程：1～3000μm
●频率范围：0.3～12000（±10%)
●谐振点: 27
●分辨率： 0.001g
●非线性：≤1%
●横向灵敏度：≤3%
●恒定电流：4
●输出阻抗：＜100Ω
●激励电压：24V
●温度范围：-40～+80℃
●放电时间常数：≥1秒
3.2振动采集器
400 振动采集器是合肥优尔电子科技自主研发的一款高性能类传感器信号采集终端，内置了传感器所需的恒流激励和信号调理电路，可以不需外部的信号调理器而直接采集传感器的输出信号。
400具有四路大量程、高采样率、低噪声的高性能同步信号采集通道。
每个通道的量程为±10V，采样率高达128，并能保证实时传输到后台服务器进行显示与分析。
通过高性能和先进的信号处理技术，使400具备极低的采样噪声，在1采样率下采样噪声峰峰值仅为0.00004V，满量程信号的信噪比高达50万。
多通道、高采样率和低噪声和同步采样使400能够满足科研与生产中高端信号监测的需要。
400系列采用跨平台通用的动态链接库作为驱动函数接口，可工作在03
082000 7 8 等操作系统下，支持, , , ，，等大多数编程语言。
主要技术参数：
输入通道
➢4路同步采集通道
➢支持（）类传感器
➢接线端子
➢交流输入
调理
➢输出电流：恒定4
➢驱动电压：24V
➢隔直电容：10微法
电压量程
➢-10.5V到+10.5V
采样率
➢128K、64K、32K、16K、8K、4K、2K、1K八档可调
分辨率
➢128K采样率下，噪声峰峰值< 400微伏，无噪声分辨率15.7；噪声有效值< 60微伏，有效分辨率18.6，信噪比103；
➢64K采样率下，噪声峰峰值< 250微伏，无噪声分辨率16.2；噪声有效值< 38微伏，有效分辨率19.0，信噪比105；
➢32K采样率下，噪声峰峰值< 150微伏，无噪声分辨率17.0；噪声有效值< 23微伏，有效分辨率19.8，信噪比109；
➢16K采样率下，噪声峰峰值< 100微伏，无噪声分辨率17.7；噪声有效值< 16微伏，有效分辨率20.6，信噪比113；
➢8K采样率下，噪声峰峰值< 70微伏，无噪声分辨率18.4；噪声有效值< 10微伏，有效分辨率21.3，信噪比115；
➢ 4K采样率下，噪声峰峰值< 50微伏，无噪声分辨率18.6；噪声有效值< 9微伏，有效分辨率21.5，信噪比117；
➢2K采样率下，噪声峰峰值< 40微伏，无噪声分辨率18.9；噪声有效值< 6微伏，有效分辨率21.8，信噪比121；
➢1K采样率下，噪声峰峰值< 35微伏，无噪声分辨率19.0；噪声有效值<
5微伏，有效分辨率21.9，信噪比123；
缓存
➢：192K
➢：1K
四、后台监测软件
4.1软件功能
后台软件实现的功能如下图所示：
旋转设备振动在线监测系统
状态数据分析
系
统
管
理
故
障
预
测
诊
断
异
常
告
警
监
视
转动部温度分析劣
化
倾
向
分
析
轴
承
故
障
诊
断
采
集
周
期
设
置
用
户
及
权
限
管
理
齿轮喷射润滑分析振
动
频
谱
分
析
故
障
预
测
及
预
警
故
障
及
检
修
管
理
状
态
综
合
分
析
异
常
告
警
管
理
异
常
告
警
分
析
运
行
负
载
分
析
监
测
设
备
管
理
4.2 系统主要功能概述
（1）实时状态监测
在旋转设备示意图相应监测部位实时显示设备振动峰峰值，及时反映设备当前运转情况和运行状态。
点击监测点可进一步显示每个监测点振动变化曲线以及频谱图。
下图为实时状态图案例：
下图为振动频谱时域图案例：
（2）异常告警管理
在实时状态监测时对状态数据进行阈值分析，超出阈值或装备规格标准时自
动进行异常告警，在实时监测图中通过变化红色告警提示，可以以声音形式提示用户。
提供对历史告警数据进行查询、分类统计和比较。
（3）振动数据分析
通过对历史状态数据的分类、梳理和模拟，进行时序分析直观描述，对设备状态及变化趋势进行分析，绘制趋势曲线，来展现设备状态重要数据点的变化情况。
下图为监测数据拟合图案例：
（4）故障预测诊断
根据预先设置的故障线阈值和劣变规律，进行劣化倾向的定量化管理，基于在／离线数据分析对象设备的劣化倾向程度和减损量的变化趋势，通过周期性对设备劣化倾向进行检测记录，按时间绘制成图表和曲线，拟合其变化趋势，预测最佳检修周期和更换周期，为制定设备检修计划提供依据。
根据旋转设备的部件参数和运行参数(转速/轴承类型及型号/齿轮齿数等)，自动计算出轴承内圈、外圈、保持架、滚动体的故障频率，结合轴承水平、垂直、径向的时域波形和频谱波形，判断可能故障，如不平衡、不对中、松动、齿轮磨损等；并结合专家数据库中前期积累的知识和经验等数据，为有效地诊断轴承的
故障提供参考。
（5）系统管理
提供对旋转设备及监测部位、技术参数等基本信息维护，提供对采集网络、采集周期等采集基本信息维护，提供对系统用户及权限配置等系统基础功能。
五、实施单位简介
合肥优尔电子科技有限公司，是由中国科技大学多名博士基于科研成果产业化发起并组建的创新型企业，位于合肥高新区国家大学科技园，系国家“高新技术”企业和安徽省“双软认证”企业，公司管理体系通过19001-2008/ 9001:2008认证，并且正在按照1.3集成模型框架管理和改进工程过程，建立高标准、高效率、低成本的软件成果产业化机制。
企业致力于能源电力、化工建材和冶金制造等工业企业信息化与工业化融合技术开发应用，拥有多项核心技术成果和数十项自主知识产权，具有高水平的系统技术集成能力和嵌入式产品开发经验，其专业技术处于国内领先水平。
企业主要产品为：工业一体化智能巡检仪、分布式无线采集器、无线数据中继器、数据收发器、综合环境数据探测器等工业移动计算终端，并基于专业化终
端产品为用户定制工业设备点巡检系统、设备状态监测与故障诊断系统、企业能源管理系统、煤场数字化及燃煤优化配比管理系统、设备远程监测系统等应用方案与工程实施。
作为中国科技大学数据融合实验室的校外基地，企业建立了完备的“产学研”技术开发体系，拥有学风严谨、技术精湛的研发团队，在涉及工控信息化领域的多个研究方向具备学科领头和创新能力。
多数员工具有电子信息工程、计算机科学技术和工业控制与自动化等方向良好的教育背景和从业经验。
在对业务及需求不断深入理解的基础上，快捷并针对性地为用户提供专业的信息化整体解决方案和周到的技术服务。
通过精心研发和细微服务，企业陆续推出的产品与技术分别在多家大型国企投入应用，接受长期运行考验，充分满足了用户需求，提高了生产管理效率，获得了普遍赞誉。
企业仍将不断努力进取，加快先进技术的产业化实施，全心全意为用户服务，为中国工业企业的现代化转型竭尽全力。