淺析旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)的不同途徑及特點(diǎn)

摘 要：介紹了旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)及其發(fā)展，并結(jié)合離線監(jiān)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，論述了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障特點(diǎn)，說(shuō)明在不同設(shè)備中應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)的意義。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)機(jī)械；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；故障診斷

1 引言

旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，是近年來(lái)設(shè)備檢測(cè)的熱門(mén)話題，這里著重考慮的是避免設(shè)備的隨機(jī)性故障。定期診斷監(jiān)測(cè)方式是對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)定期地進(jìn)行監(jiān)測(cè)與診斷，是預(yù)測(cè)設(shè)備的時(shí)間依存性故障和避免重大事故的一種設(shè)備維護(hù)方式。

2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程與發(fā)展趨勢(shì)

1） 旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程

從技術(shù)發(fā)展過(guò)程看，現(xiàn)代監(jiān)測(cè)技術(shù)大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段[1]：

第一階段是以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)為基礎(chǔ)，以信號(hào)處理技術(shù)為手段的常規(guī)技術(shù)發(fā)展階段，這一階段的技術(shù)已在工程中得到了應(yīng)用。

第二階段是以人工智能技術(shù)為依托，進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障分析。這一階段開(kāi)展了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊分析等理論、方法和應(yīng)用技術(shù)的研究。

2）旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，預(yù)知維修已成為關(guān)鍵設(shè)備維護(hù)方式的發(fā)展趨勢(shì)。

以狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修[2]是不規(guī)定監(jiān)測(cè)周期，但是要定期或連續(xù)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)與診斷結(jié)果，查明設(shè)備有無(wú)劣化或故障征兆，再安排在必要時(shí)進(jìn)行維修或者更換處理。它可能在設(shè)備失效前檢測(cè)和診斷出所存在的故障，并可較準(zhǔn)確的估計(jì)出連續(xù)運(yùn)行的可靠時(shí)間，因而設(shè)備發(fā)生意外事故較少。

3 離線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

離線診斷是故障診斷中的一種類型或一種工作模式，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)定期地進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)與診斷。

離線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的工作方式通常是先在中控室通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行巡檢路徑組態(tài)設(shè)置，然后將數(shù)據(jù)采集器帶到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)。待數(shù)據(jù)采集完畢后，再與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，然后將數(shù)據(jù)采集器中的數(shù)據(jù)上載到計(jì)算機(jī)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行集中管理和分析、處理。

4 在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在線監(jiān)測(cè)與診斷是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中的另一種類型或工作模式，它是將傳感器永久安裝于測(cè)點(diǎn)上，并將傳感器采集的信號(hào)通過(guò)處理和傳輸設(shè)備直接傳輸?shù)綄Ｓ梅治雠c診斷儀器，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)所測(cè)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和分析診斷，甚至可以將分析診斷結(jié)果接入設(shè)備的電器控制部分，一旦發(fā)現(xiàn)故障或所測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警范圍，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使電器控制部分做出停機(jī)操作以保護(hù)設(shè)備。與離線監(jiān)測(cè)相比較，更能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障。

5 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)管理。

局域網(wǎng)絡(luò)管理[3]是指在某一固定的試驗(yàn)間，建立一個(gè)局域網(wǎng)，各個(gè)終端上的數(shù)據(jù)都能共享，從而實(shí)現(xiàn)管理者能夠在各自的計(jì)算機(jī)上看到有關(guān)設(shè)備管理員是否對(duì)指定設(shè)備進(jìn)行了監(jiān)測(cè)以及監(jiān)測(cè)的結(jié)果和分析結(jié)論，以便做出正確的決策：繼續(xù)使用設(shè)備試驗(yàn)還是停機(jī)維修。

6 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)實(shí)施要素

值得注意的是，要成功推行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在生產(chǎn)試驗(yàn)中的使用，還必須做好以下的工作：

1）領(lǐng)導(dǎo)重視，組織落實(shí)。設(shè)立專業(yè)管理組，有計(jì)劃的實(shí)施設(shè)備監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，分析設(shè)備的可靠程度，對(duì)設(shè)備的維修或更換進(jìn)行決策；

2）配置儀器，建立管理檔案。實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，就必須購(gòu)置一批較先進(jìn)的儀器，如動(dòng)態(tài)分析儀、數(shù)據(jù)采集器等。測(cè)試記錄的積累，是設(shè)備故障分析和判斷的依據(jù)。正確掌握振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)也是一項(xiàng)重要的工作，即將測(cè)量值與初始值相比較做出判斷，使?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)一步規(guī)范化、制度化，做到一機(jī)一檔，并作為設(shè)備技術(shù)檔案的一部分。同時(shí)規(guī)范測(cè)點(diǎn)管理，定部位、定儀器、定周期對(duì)設(shè)備進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

3）重視員工培訓(xùn)。診斷員工的技術(shù)和業(yè)務(wù)水平，是成功推行狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修制度的關(guān)鍵。正確判斷故障，識(shí)別頻譜圖，不僅需要掌握相關(guān)振動(dòng)學(xué)方面的知識(shí)，還要對(duì)所測(cè)的設(shè)備非常了解，認(rèn)真聽(tīng)取現(xiàn)場(chǎng)操作人員、技術(shù)人員的意見(jiàn)后，才能得到符合實(shí)際情況的診斷結(jié)果，因此必須要重視監(jiān)測(cè)員工的培訓(xùn)。

總之，我們?cè)谠O(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面還處于探索階段。對(duì)現(xiàn)代化設(shè)備來(lái)說(shuō)，不出故障是很難做到的，問(wèn)題在于早期發(fā)現(xiàn)，防患于未然，而以時(shí)間為基礎(chǔ)的定期維修方式必然要過(guò)渡到以狀態(tài)為基礎(chǔ)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修制度。因此，大力發(fā)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在生產(chǎn)試驗(yàn)中是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]陳長(zhǎng)征，胡立新，周勃等.設(shè)備振動(dòng)分析與故障診斷技術(shù).科學(xué)出版社，2007.

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[3]張育林， 吳建軍. 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)健康監(jiān)控技術(shù). 國(guó)防科技大學(xué)出版社， 1998.

作者簡(jiǎn)介

陳麗新（1977-），女，工程師，碩士，主要從事低溫測(cè)量，振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理、設(shè)備故障診斷研究。