汽轮发电机组的振动监测及故障诊断系统开发

随着我国电力工业科技进步和电力体制改革的深化,发电企业对汽轮发电机组的振动状态监测与故障诊断技术提出了更高要求.在实验的基础上,利用LabVIEW编程语言,研究开发了汽轮发电机组振动监测及故障诊断系统.     

基于AD7779的高精度微振动采集系统

针对道路、桥梁监测以及矿洞B爆破等工程中对微振动信号的监测需求,设计了一种以24 b高精度ADC—AD7779进行数字采样,以STM32F405为处理器制成测试节点系统,从而建立了无线通讯的高精度无线传感网络微振动信号采集系统,利用AD7779的可编程放大器功能及SINC3滤波功能实现对微弱振动的高精度采集,实现对幅值为100μg的微振动信号的采集.     

波纹补偿器故障诊断系统研制

波纹补偿器作为一种补偿元件被广泛应用于工业管道，用来补偿管道因温度、压力变化及振动等而产生的位移。为实时诊断波纹补偿器的故障情况，简化人工诊断过程，提高维修效率和维修安全系数，降低维修成本，设计了一种基于LabVIEW的波纹补偿器故障诊断系统。设计了波纹补偿器振动信号的采集方案，并进行了振动实验；利用高性能采集仪器与加速度传感器对整个管道系统中各个波纹补偿器振动信号进行采集，对采集到的信号进行过滤转换等处理并通过无线网络发送到计算机，并利用幅值域分析与快速傅里叶方法分析所采集的信号；将分析与处理后的信号实时显示在用户界面上并存储；当数据异常时发出警报，使工作人员能够实时监测波纹补偿器的工作状态，从而有效提高生产安全系数。结果表明，所设计的故障诊断系统可有效避免因波纹补偿器失效引发的事故，具有一定的实用价值。     

基于聚焦式模糊综合评判的汽轮发电机组振动故障诊断系统

针对目前汽轮发电机组振动故障的模糊诊断系统精度较低这一问题，本文提出了基于聚焦式模糊综合评判的汽轮发电机组振动故障诊断方法。该方法在文献采用扩展隶属函数和变权重模糊综合评判模型的基础上，提出采用聚焦式计算方法对初始扩展隶属函数进行修正，使得初始扩展隶属曲线中正常与不正常的转折区域被更加细致地刻划，从而大大提高了转折处的分辨率，使故障诊断系统的精度得到明显提高。采用新的诊断策略设计和实现了600MW汽轮发电机组振动故障的模糊诊断系统。用于广东省某电厂的诊断结果表明，这一新的故障诊断方法对于大型汽轮发电机组的振动故障诊断是有效的。     

新型动力旋转机械扭振监测系统

介绍清华大学热能工程系动力机械与工程研究所研制的新型动力旋转机械扭振监测系统,主要用于大型汽轮发电机组及重型车辆动力轴系扭振的监测.该系统主要基于脉冲时序计数原理,通过齿盘和非接触式传感器采集扭振信号,并利用大规模可编程器件,结合跟踪滤波和峰值检测技术,配合PC机进行扭振监测处理.该系统性价比和分辨率较高,精度可达0.01度.     

基于钻头运动诱发套管头振动信号检测的井眼防碰监测方法

针对海上加密调整井的井眼防碰问题,设计了一种井筒防碰地面监测预警系统,并进行了现场应用。系统利用加速度传感器监测通过套管传输到套管头上的钻头振动信号,利用数据采集、信号滤波放大和专门编制的监测软件记录分析传感器采集的振动信号,通过对信号的时域、频域分析,确定信号特征与井间相对距离的关系,识别钻头对风险井套管的趋近或碰撞。应用结果表明,该系统能有效感知通过地层、套管传输到套管头的钻头振动信号,并能识别出钻头对风险邻井的趋近,验证了系统在设计理论和方法上的可行性,为加密调整井的井眼防碰、保证钻井安全提供了一种有效的手段。     

基于谱相关的齿轮振动监测技术研究

摘要：齿轮振动信号的特征循环频率具有谐频成分,谐频循环频率簇对应的谱线相关性综合反映了系统中的某种啮合振动或调制现象。以此理论为基础,本文提出了啮合振动监测因子和调制监测因子两种累积能量因子,利用单一传感器采集得到的信号,以全频段信息为依据,进行振动信息的抽取和剥离,实现针对性的齿轮振动监测。实例分析结果证实了基于谱相关的状态监测技术具有较高的灵敏性,能够初步判断系统中的故障所在。     

汽轮发电机组的多微机振动监测与故障诊断系统

大型汽轮发电机组振动监测与故障诊断的多微机系统是在线运行机组的实时监测、数据管理、图谱分析、报表打印、自检报警、事故追忆和故障诊断的多功能系统。它是一种以一主计算机指挥多从属计算机的主从工作方式。应用该系统可大大提高电站设备运行的可靠性、安全性与自动化程度,预防重大事故发生,并可推广应用到风机、水轮机等旋转机械方面。     

基于LABVIEW的风机在线监测系统开发

基于LABVIEW设计了一种风机虚拟在线监测系统。利用WB-8100E监测仪表实现工艺参数超限报警和连锁保护。利用虚拟仪器实时采集和显示风机工况信号值，根据运行时的振动信号，采用频谱分析方法，可以很好地实现对风机状态实时监控和故障诊断。为矿井的安全生产提供了可靠保障。     

WATCHDOG在汽轮发电机组状态监测系统中的应用

本文介绍一种适合于汽轮发电机组状态监测系统的“看门狗”功能,它可以在很短时间内发现由于外界干扰而导致的计算机的锁死,并马上自动使计算机恢复正常运行。从而提高在线状态监测系统的可靠性。     

燃气轮机发电机组的振动信号监测与分析系统

研发了一套燃气轮机振动监测、故障诊断系统，系统集数据采集、分析，振动状态检测，振动故障预报、诊断为一体。系统常规的分析功能主要有频谱分析、转子轴心轨迹分析、小波分析、短时傅立叶变换、相关分析等；另外配有趋势分析、报警功能，并建立了振动故障诊断数据库，实现对燃气轮机主要部件的故障诊断。电站现场的6台燃气轮机测试结果表明，本系统的软件功能和硬件功能可以满足燃气轮机振动监测和振动故障诊断的要求。     

基于HHT的数控机床主轴振动监测系统的研制

为监测数控机床主轴的运行状态,针对机床主轴在工况条件变化或故障发生时振动信号的非平稳特性,研制基于HHT时频分析方法的数控机床主轴振动监测软、硬件系统。硬件系统包括基于FPGA主控模块与PC104总线的数据采集模块;软件系统包括时域波形监测与特征数据监测两模块,其中特征数据监测模块具有监测频谱分布及时频分布功能。为更直观、准确反映数控机床主轴振动信号的非平稳特性,提出基于HHT的主轴振动信号特征提取方法,实现对振动信号时频分布的实时监测。数控机床主轴振动信号测试结果表明,该系统在监测信号时域波形与频谱分布的同时,能利用HHT的瞬时频率描述特性,实现对数控机床主轴振动信号时频分布的实时监测。     

风力发电机组转子不对中故障诊断

风电技术迅猛发展,风电场风力机故障频发,对风机的安全运行和故障诊断的研究已成为风电技术发展中的重要研究内容。国内对于风力机故障诊断技术的研究尚在起步阶段,且集中于对齿轮箱的研究,对转子不对中故障研究尚少。针对以上问题,用振动测试系统对异常工作风力发电机组进行振动测试,采集振动测试信号,对振动信号进行时域、频域分析,得到机组转子不对中故障信号特征,为风力机转子不对中故障诊断提供依据。     

远程测振系统在群楼拆除爆破振动监测中的应用

为了探索数字爆破测振系统在工程爆破危害效应实时监测中的应用效果,以汉口滨江商务区拆除爆破19栋群楼的工程为例,按照公安主管部门在审批拆除爆破方案时的要求,该工程必须采用控制爆破的方法,同时加强拆除爆破产生危害效应的实时监测。为此,本次群楼拆除爆破采用的是广州中爆数字公司研发的远程测振系统,对群楼拆除爆破过程中产生的爆破振动及塌落振动进行了全程、在线监测。通过远程测振系统,能够实现爆破测振数据的自动记录、远程传输和精细处理,进而推动爆破行业的快速发展,同时作为爆破安全监管的数字化、信息化手段,可对拆除爆破危害效应进行实时在线监测,可有效提升公安主管部门对复杂环境下爆破工程项目作业安全的远程监管能力。应用结果表明,远程测振系统可对爆破振动进行实时有效监测。     

燃气轮机转子系统典型振动特性试验研究

搭建气体轴承支撑的微型燃气轮机发电机试验装置,试验呈现微型燃气轮机发电机气体轴承-转子系统升速过程典型区域振动特征,并基于试验数据关联分析振动参数与燃气轮机运行参数、气体轴承的关键参数之间的耦合关系,结果表明:①压气机出口压力波动对转子轴向振动影响较大;②微型燃气轮机转子径向振动受点火压力波动、主燃料燃烧压力波动以及压气机出口处压力波动影响较小;③气体轴承支撑的微型燃气轮机轴系在设计与调试时,尤其是对于设计转速在转子弯曲临界转速以上的轴系,应充分考虑支点位置、振型及轴系的刚度与阻尼匹配设计。以上试验现象与结论可作为微型燃气轮机轴系设计与故障诊断分析的依据。     

Fault Diagnosis of a Turbo—unit Based on Wavelet Packet Theory

In this paper we studied the fault feature of the generator set and the characteristics of wavelet packet theory for signal de-noising.The vibration signal of the generator set in different states is ana-lyzed by using the signal re-construction technique of the wavelet packet theory.The time domain method is given for the generator set fault diagnosis.The experiment results show that the wavelet packet theory can be used to directly identify the state of the generator set and provide a credible new idea for complex machinery fault diagnosis.     

大型风力机组远程智能监测与诊断系统的研究与开发

该文研究了大型风力机组的远程智能监测与诊断系统的关键技术问题,介绍了系统的开发情况。整个系统采用分布式架构,由数据采集与处理、实时数据存储、智能监测与诊断和人机交互4个子系统组成。智能监测与诊断子系统采用了知识库/推理机架构,推理机是一个自主开发的基于模糊Rete算法的模糊专家系统,知识库中存储了来源于风力机故障实验研究的常见振动故障的诊断知识。通过故障仿真,验证了整套系统的有效性。     

显示屏闪烁率与响应时间计量标准装置的研制

介绍了显示屏闪烁率和响应时间的测量方法,并根据平板显示行业所特有的溯源需求进行校准装置的设计,研制出内置函数信号发生器的亮度、闪烁率和响应时间可调的标准屏,搭建了包括标准屏、高速光度探头和高精度示波器的显示屏闪烁率计量标准装置,对装置的计量特性进行研究,并对装置的测量结果进行验证。研究结果表明,该校准装置满足计量标准的溯源要求,可用于显示屏闪烁率和响应时间的校准。     

基于15F2K60S2的农用无人机电源监控仪表设计

为解决农用无人机电源监控系统稳定性差、成本高、通信效果不好和功能单一等问题，设计了一种以嵌入式微处理器为核心的农用无人机电源监控仪表。该仪表以15F2K60S2嵌入式微处理器为平台，集成CS5460数据采集模块和ADM2483通信模块，在单片机C语言和汇编语言指令的基础上，结合仪表总体结构，设计开发了农用无人机电源监控仪表的硬件电路和软件程序。采用多功能校准仪、信号发生器和示波器等测试工具对所设计的电源监控仪表进行稳定性和可靠性实验，并分析了可能引起测量误差的原因。结果表明：该仪表具有良好的稳定性和可靠性，在0~500 V的输入电压范围内，其测量精度达到了工业标准2.0级要求，完全能满足农用无人机电源监控系统的需求。研究结果能为农用无人机电源监控系统后续更深入的研究提供一定的理论参考，给相关企业开发农用无人机电源监控系统提供有效指导。     

基于CNN-集成学习的多风电机组故障诊断

海上风电场地处偏远环境,长期受到盐碱腐蚀。为解决风电机组运行过程中产生的多种故障检测识别问题,在传统卷积神经网络LeNet-5的基础上构建模型。该模型采用ReLU函数作为激活函数,增加了卷积层、池化层和全连接层。针对风电机组的监督控制和数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统及状态监控(condition monitoring,CM)系统所提供的数据集,进行多元类别故障诊断。并对多台风电机组进行聚类分析,应用集成学习方法,构建多风电机组故障诊断模型。实验表明,所提方法取得了97%~99%的诊断精度。通过将实验结果与其他算法进行对比,验证了该方法的有效性。