ENVADA在線監(jiān)測(cè)故障診斷業(yè)務(wù)解決方案包含了ENVADA及其合作伙伴的產(chǎn)品與服務(wù)，旨在幫助您創(chuàng)造一個(gè)安全放心舒適的生產(chǎn)生活空間，使您不再為您的設(shè)備安全問題擔(dān)憂。本方案主要面向水電行業(yè)，介紹企業(yè)如何通過在線監(jiān)測(cè)故障診斷業(yè)務(wù)解決方案來實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和故障預(yù)知。　　

這是介紹ENVADA解決方案為您的企業(yè)所帶來好處的成套指南之一：他詳細(xì)闡述了其它公司通過與ENVADA攜手合作所取得的成功?！　?/p>

一、水電企業(yè)現(xiàn)今的行業(yè)形勢(shì)您所面臨的行業(yè)形勢(shì)　　

目前，水力發(fā)電的性越來越被人們所認(rèn)識(shí)。水力發(fā)電廠能夠?qū)δ茉瓷a(chǎn)做出重大貢獻(xiàn)。但是，為使電站安全運(yùn)行、避免停機(jī)，有必要對(duì)現(xiàn)有的電站進(jìn)行科學(xué)管理，提高效率。為此，我們首先要從技術(shù)上優(yōu)化電廠，其次要使電廠在沒有干擾的情況下安全、經(jīng)濟(jì)、平穩(wěn)地運(yùn)行。　　

這就要求將安全生產(chǎn)排在位，實(shí)現(xiàn)不間斷的安全運(yùn)營(yíng)。機(jī)器性能良好，可預(yù)知性的了解機(jī)器的突發(fā)性故障，磨損度和壽命預(yù)測(cè)，使企業(yè)可以提前預(yù)知機(jī)器可能產(chǎn)生的各種情況，提前作好準(zhǔn)備，以達(dá)到保證不間斷安全生產(chǎn)，準(zhǔn)時(shí)交貨，保持成本不變的要求?！　?/p>

二、您的問題我們的目標(biāo)發(fā)展方向　　

為了實(shí)現(xiàn)不間斷安全運(yùn)營(yíng)，就要保證機(jī)器的正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要超前性的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，可以在機(jī)器還沒有發(fā)生故障之前就通過機(jī)器的各種運(yùn)行參數(shù)預(yù)知故障可能出現(xiàn)的情況和出現(xiàn)的時(shí)間，這里著重考慮的是避免設(shè)備的隨機(jī)性故障，因?yàn)殡S機(jī)性故障突然，破壞性,所造成的損失也嚴(yán)重。自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式與定期監(jiān)測(cè)方式、在線檢測(cè)離線分析監(jiān)測(cè)方式相比技術(shù)水平，既避免設(shè)備突發(fā)性故障又無需人員現(xiàn)場(chǎng)操作。這里著重考慮的是預(yù)測(cè)設(shè)備的時(shí)間依存性故障和改變?cè)O(shè)備的維護(hù)方式。該技術(shù)是在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障分析基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是實(shí)現(xiàn)以的預(yù)知性維護(hù)取代以時(shí)間為基礎(chǔ)的預(yù)防性維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)?！　?/p>

在反映設(shè)備狀態(tài)的各種信號(hào)中，應(yīng)用廣泛的是振動(dòng)信號(hào)，因?yàn)檎駝?dòng)是引起設(shè)備故障的主要原因，設(shè)備的各種故障一般在振動(dòng)信號(hào)上有所反映，振動(dòng)信號(hào)包含著各種豐富的信息，而對(duì)振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量一般不會(huì)影響設(shè)備的正常工作，十分方便。安裝機(jī)械設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)故障診斷系統(tǒng)的必要性和意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　　

1．通過數(shù)據(jù)記錄和信號(hào)分析，在事故發(fā)生后為事故分析提供有力的證據(jù)，能夠減少判斷故障的時(shí)間，減少事故停機(jī)造成的損失；　　

2．許多故障的發(fā)生都有一個(gè)由輕到重的發(fā)展過程。通過趨勢(shì)分析和對(duì)異常信號(hào)的檢測(cè)，能夠早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障，及時(shí)采取預(yù)防措施，避免或減少事故的發(fā)生，延長(zhǎng)使用期限，提高設(shè)備可用率；　　

3．通過對(duì)設(shè)備的狀態(tài)分析，可以確定合理的檢修時(shí)機(jī)和檢修方案，能夠促進(jìn)維修制度從事故維修、定期維修向視情維修的轉(zhuǎn)變，避免不必要的停機(jī)，并能通過提高修復(fù)速度減少停機(jī)時(shí)間，節(jié)約維修費(fèi)用；　　

4．故障診斷專家系統(tǒng)的應(yīng)用能夠解決現(xiàn)場(chǎng)專家不足的問題，能夠充分利用領(lǐng)域?qū)＜业呢S富經(jīng)驗(yàn)，使故障診斷的整體水平有所提高，從而創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；　　

5．振動(dòng)測(cè)試技術(shù)也是轉(zhuǎn)子現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡不可缺少的手段。　　

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做監(jiān)測(cè)及分析，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析機(jī)械設(shè)備的故障狀態(tài)以及隨后的發(fā)展，不僅可以隨時(shí)反映機(jī)械設(shè)備的故障及故障程度，而且可以預(yù)示今后什么時(shí)間機(jī)器的故障達(dá)到不可接受的程度而應(yīng)停機(jī)維修，從而能對(duì)機(jī)械設(shè)備施行的預(yù)知維護(hù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以時(shí)間為基礎(chǔ)的預(yù)防性維護(hù)，為安全生產(chǎn)提供科學(xué)保障?！　?/p>

三、EN8000的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)您的生產(chǎn)保障我們的產(chǎn)品　　

我公司生產(chǎn)的EN8000大型機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)故障診斷專家系統(tǒng)就是基于以上的目的生產(chǎn)設(shè)計(jì)的。它將為您的設(shè)備不間斷安全運(yùn)營(yíng)提供保障?！　　　?/p>

EN8000系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)　　

EN8000B系統(tǒng)一般由采集站（智能數(shù)據(jù)采集箱，也稱下位機(jī)）及工作站（上位機(jī)）組成，二者通過網(wǎng)絡(luò)集成。采集站實(shí)時(shí)采集各種信號(hào)，并進(jìn)行分析、存儲(chǔ)和顯示。采集站只能作波形、頻譜和趨勢(shì)等簡(jiǎn)單分析，而其他復(fù)雜的分析和故障診斷就要在工作站才能進(jìn)行，這種分工限度地簡(jiǎn)化采集站上的操作，保證其數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)的可靠性?！　?/p>

工作站可為任何處于控制室、辦公室甚至遠(yuǎn)在千里之外的運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，只要此計(jì)算機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)與采集站連接并安裝En8000B工作站軟件。在工作站上可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析診斷、備份歷史數(shù)據(jù)、修改系統(tǒng)參數(shù)、備份系統(tǒng)參數(shù)、升級(jí)系統(tǒng)程序等。　　如果測(cè)點(diǎn)較多，采集站數(shù)量多于4個(gè)，或同時(shí)工作的工作站數(shù)量較多，為提高系統(tǒng)處理性能，可增設(shè)數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器接收、處理和存儲(chǔ)采集站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)為工作站提供數(shù)據(jù)服務(wù)。　　　　

EN8000系統(tǒng)的特點(diǎn)　　硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，安裝、維護(hù)、更換方便，可靠性好。每個(gè)振動(dòng)量模板為4路，模擬量板和開關(guān)量板均為32路，可任意組合配置。其中某一通道或某一模塊故障不會(huì)影響其他通道或其他模塊正常工作，用戶僅需自行更換發(fā)生故障的模塊即可解決此類故障（我公司會(huì)提供一定量的模塊備件）?！　?/p>

EN8000的診斷知識(shí)庫(kù)為開放式結(jié)構(gòu)，用戶可以將長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)中積累的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)加入知識(shí)庫(kù)?！　?/p>

EN8000除了一般振動(dòng)分析系統(tǒng)所具有的各種振動(dòng)圖譜外，還有自己的特有功能，如：　　

◇軸系運(yùn)動(dòng)仿真圖　　

◇相關(guān)趨勢(shì)分析（橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)可任意選，時(shí)間段可任◇意設(shè)定）　　

◇多種動(dòng)平衡計(jì)算　　

◇完備的數(shù)據(jù)庫(kù)管理　　

◇遠(yuǎn)程診斷分析等等　　

EN8000系統(tǒng)采用中文Windows2000操作系統(tǒng)，具有豐富的實(shí)時(shí)多任務(wù)、虛擬存儲(chǔ)、文件管理和網(wǎng)絡(luò)管理等功能，主要軟件在Delphi6.0編程環(huán)境下開發(fā)，具有強(qiáng)大的圖形顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)管理和網(wǎng)絡(luò)通訊等編程功能。二次開發(fā)能力強(qiáng)，與其它系統(tǒng)具有良好的兼容性。全中文下拉式菜單，用戶界面十分友好，操作使用方便。具有齊全的針對(duì)軋機(jī)機(jī)械設(shè)備故障分析的信號(hào)處理功能和完善的故障診斷專家系統(tǒng)功能?！　　　?/p>

EN8000系統(tǒng)的功能　　

1、實(shí)時(shí)連續(xù)的數(shù)據(jù)采集顯示功能：

具有完備可靠的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)拾取功能；

準(zhǔn)連續(xù)、速、同步整周期采集存儲(chǔ)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；

可高速準(zhǔn)確的采集轉(zhuǎn)速及與設(shè)備狀況有關(guān)的過程參數(shù)；

動(dòng)態(tài)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)?！　?/p>

2.靈活方便的組態(tài)軟件　　

提供組態(tài)軟件，可以根據(jù)需要任意組合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示畫面，滿足用戶多方面的要求，提高工作效率。　　

3.可以自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)　　

正常運(yùn)行狀態(tài)；　　

開停機(jī)狀態(tài)；　　

空載狀態(tài)、振動(dòng)異常狀態(tài)等。　　

4.可以自動(dòng)形成多種完備的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)事故追憶　　

歷史數(shù)據(jù)庫(kù)包括：小時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，天數(shù)據(jù)庫(kù)，月數(shù)據(jù)庫(kù)和年數(shù)據(jù)庫(kù)；　　

事件數(shù)據(jù)庫(kù)：包括開停機(jī)事件，異常變化事件，報(bào)警事件等；　　

5.提供齊全的振動(dòng)分析功能：

時(shí)域分析：波形、軸心軌跡、軸心位置、軸系運(yùn)動(dòng)仿真；　

頻域分析：頻譜、瀑布圖、倒頻譜、包絡(luò)譜、細(xì)化譜、相位圖、小波變換；　　

變速過程：波特圖、坐標(biāo)圖、級(jí)聯(lián)圖；　　

趨勢(shì)分析和相關(guān)趨勢(shì)分析；　　

對(duì)比分析；　　

6.提供完備的故障診斷專家系統(tǒng)　　

具有適應(yīng)不同診斷對(duì)象的知識(shí)庫(kù)，能夠?qū)υ\斷知識(shí)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)。具有強(qiáng)大的征兆自動(dòng)獲取能力，可自動(dòng)診斷和對(duì)話診斷設(shè)備常見的振動(dòng)故障。　　

7.具有多種平衡計(jì)算方法：

小二乘法影響系數(shù)計(jì)算和動(dòng)平衡計(jì)算；　　

諧分量法影響系數(shù)計(jì)算和動(dòng)平衡計(jì)算；　　

矢量加減運(yùn)算、剩余振動(dòng)估算等功能?！　?/p>

8.具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能　　

采用TCP/IP通訊協(xié)議和Winsock編程，可提供快速、安全、可靠的遠(yuǎn)程服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷。　　

9.硬件采用積木式模塊化的集散型主從分布式結(jié)構(gòu)，可靠性高，維護(hù)方便?！　?/p>

10.應(yīng)用軟件全部自行研制，與其它系統(tǒng)具有良好的兼容性，能夠及時(shí)充分滿足用戶的要求?！　　　　　　　?/p>

四、具體案例：云南漫灣電廠水輪機(jī)組振擺監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)案例研究　　

1、案例簡(jiǎn)介　　

漫灣水電站位于云南省西部臨滄地區(qū)云縣和思茅市景東縣境、瀾滄江干流上，距昆明直線距離約240km，距蘭坪縣（全國(guó)的鉛鋅礦）約200km，距渡口市約250km，是瀾滄江8個(gè)梯級(jí)電站開發(fā)中的期工程。漫灣水電站以發(fā)電為主，目前無防洪、灌溉和航運(yùn)等方面的要求。電站裝機(jī)容量初期125萬kW，小灣水電站投入后，終達(dá)150萬kW。初期保證出力35．2萬kW，年發(fā)電量63．03億kW?h；后期保證出力78．5萬kW，年發(fā)電量77．95億kW?h?！　?/p>

在認(rèn)真研究漫灣電廠實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司多年來從事水機(jī)振擺監(jiān)測(cè)和故障診斷的經(jīng)驗(yàn)，我們編寫了該解決方案。就本方案做如下幾點(diǎn)說明：　　

a)本方案是基于水輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照漫灣電廠傳真的要求，結(jié)合機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和機(jī)組常見故障診斷的機(jī)理，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化智能技術(shù)建立的，具有數(shù)據(jù)反映真實(shí)、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、實(shí)用性強(qiáng)和可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。　　

b)本方案是基于漫灣電廠的實(shí)際情況，本著經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，在原來2套申克VC4000的基礎(chǔ)上增加1套EN8000振擺監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)。原有VC4000的信號(hào)均通過其后背板緩沖輸出引入到EN8000系統(tǒng)；另外，為得到可靠的分析診斷結(jié)果，需要在原有基礎(chǔ)上新增若干測(cè)點(diǎn)。本系統(tǒng)在滿足廠方要求的基礎(chǔ)上，各數(shù)據(jù)采集模塊均留有一定的裕量，方便將來擴(kuò)展測(cè)點(diǎn)?！　?/p>

c)本方案所述系統(tǒng)由一次傳感器、智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)工程師站、中試所及省局遠(yuǎn)程診斷中心，加上相應(yīng)的監(jiān)測(cè)分析、故障診斷軟件組成?！　?/p>

d)本方案可以通過對(duì)不同負(fù)荷、水頭下各振動(dòng)量的趨勢(shì)分析把負(fù)荷、水頭作為振動(dòng)分析的一個(gè)參量?！　?/p>

e)本方案可以監(jiān)測(cè)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，并把狀態(tài)下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中（如：開停機(jī)事件數(shù)據(jù)庫(kù)、負(fù)荷變化數(shù)據(jù)庫(kù)等），以此為基礎(chǔ)可以進(jìn)行機(jī)組任何狀態(tài)下的振動(dòng)分析和診斷。　　

f)本方案通過做負(fù)荷、水頭、振動(dòng)的三維相關(guān)圖譜，從而達(dá)到對(duì)各臺(tái)機(jī)組在不同水頭段和負(fù)荷段上對(duì)振動(dòng)進(jìn)行縱向和橫向比較的目的?！　?/p>

g)我公司EN8000系統(tǒng)連通廠局域網(wǎng)以后，我方工作站軟件可安裝在局域網(wǎng)中任意計(jì)算機(jī)上，通過局域網(wǎng)與下位機(jī)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析，在工作站上可進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置和軟件在線升級(jí)?！　?/p>

EN8000系統(tǒng)采用工業(yè)組態(tài)方式，能夠在線編輯所要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)（如幅值，特征參數(shù)，特征頻率幅值等）以及表現(xiàn)形式（如示意圖、棒圖、表格、數(shù)字和曲線等）。　　

系統(tǒng)具有適用于齒輪和滾動(dòng)軸承的倒頻譜分析、包絡(luò)分析、細(xì)化譜分析和小波變換等振動(dòng)分析方法，能夠準(zhǔn)確識(shí)別軸頻、齒輪嚙合頻率及滾動(dòng)體通過頻率等故障特征頻率成分；能夠通過歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比以及不同運(yùn)行工況的對(duì)比，把握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別故障發(fā)生和發(fā)展的趨勢(shì)?！　?/p>

本系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡(luò)方式接入廠內(nèi)局域網(wǎng)系統(tǒng)站，并接受外部網(wǎng)絡(luò)的信息和向外部網(wǎng)絡(luò)提供系統(tǒng)信息以及數(shù)據(jù)交換?！　?/p>

2.EN8000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　

整個(gè)EN8000振擺監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)主要由下位機(jī)高速智能數(shù)據(jù)采集箱和上位機(jī)工程師站及附件構(gòu)成，上下位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)集成。EN8000系統(tǒng)軟件由三大部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和分析診斷軟件。數(shù)據(jù)采集軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，它能自動(dòng)識(shí)別機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如開停機(jī)、升降速及正?；虍惓顟B(tài)，并根據(jù)機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，數(shù)據(jù)采集箱以定時(shí)方式進(jìn)行采集，而在升降速狀態(tài)下則根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化進(jìn)行采集。數(shù)據(jù)庫(kù)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，它由升降速數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)及事件數(shù)據(jù)庫(kù)等組成，它根據(jù)機(jī)組的不同狀態(tài)把相關(guān)數(shù)據(jù)存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便于后續(xù)分析。分析診斷軟件主要用于對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行在線或離線分析，以判斷機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)并能自動(dòng)給出機(jī)組故障原因和處理意見。EN8000系統(tǒng)具有強(qiáng)大的振擺分析與故障診斷功能?！　?/p>

漫灣電廠2#、3#、4#機(jī)組配置一個(gè)數(shù)據(jù)采集箱,5#、6#機(jī)組配置一個(gè)數(shù)據(jù)采集箱，兩臺(tái)數(shù)據(jù)采集箱配置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜（800×600×2200㎜），機(jī)柜內(nèi)安裝機(jī)組的數(shù)據(jù)采集箱和一個(gè)CRT顯示器以及相應(yīng)的接線端子。整個(gè)系統(tǒng)共用一套EN8000系統(tǒng)上位機(jī)工程師站。CRT顯示器可顯示每臺(tái)機(jī)組的三維動(dòng)態(tài)主監(jiān)視圖及各種數(shù)據(jù)圖表。下位機(jī)數(shù)采系統(tǒng)通過以態(tài)網(wǎng)與上位機(jī)工程師站相連，通過MODEM遠(yuǎn)程登陸將數(shù)據(jù)上傳至我公司的遠(yuǎn)程診斷中心并與電廠或省公司網(wǎng)域相連。系統(tǒng)上位機(jī)、顯示器和打印機(jī)等設(shè)備及下位機(jī)機(jī)柜安裝于漫灣電廠狀態(tài)檢修辦公室?！　?/p>

3.EN8000系統(tǒng)主要功能　　

3.1系統(tǒng)配置　　EN8000系統(tǒng)下位機(jī)智能數(shù)采箱采用模塊化結(jié)構(gòu)，除必要的公共模塊外（一塊主板、一塊接口板、一塊存儲(chǔ)板），有9個(gè)插槽可用于自由配置測(cè)量模塊。根據(jù)漫灣電廠的實(shí)際情況，系統(tǒng)共配置兩個(gè)數(shù)采箱，2＃、3＃、4＃機(jī)組的數(shù)采箱配置鍵相板3塊（1路/塊）、振動(dòng)/擺度板6塊（8路/塊）；5＃、6＃機(jī)組的數(shù)采箱配置鍵相板2塊（1路/塊），振動(dòng)/擺度板4塊（8路/塊），緩變量板1塊（32路/塊）。緩變量板負(fù)責(zé)采集2＃、3＃、4＃、5＃、6＃機(jī)組的緩變量（水頭、負(fù)荷、流量），在滿足系統(tǒng)功能要求的情況下留有一定裕量?！　?/p>

EN8000系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集振動(dòng)/擺度信號(hào)、轉(zhuǎn)速/鍵相信號(hào)及緩變量信號(hào)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)送給下位機(jī)，采集的原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過處理的特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地硬盤和狀態(tài)服務(wù)器，通過局域網(wǎng)和安裝在狀態(tài)檢修辦公室的工程師站通訊，通過廣域網(wǎng)和WEB服務(wù)器與中試所遠(yuǎn)程診斷分析中心及其它用戶網(wǎng)域進(jìn)行通訊。EN8000系統(tǒng)的數(shù)采箱由公共模塊和三種信號(hào)采集板組成，公共模塊提供各種工作電源和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及傳遞，振動(dòng)/擺度采集板負(fù)責(zé)采集各種振動(dòng)/擺度信號(hào)，鍵相板負(fù)責(zé)采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，而模擬量板負(fù)責(zé)采集多種緩變量信號(hào)（水頭、負(fù)荷、流量等）?！　?/p>

3.1.1振動(dòng)/擺度水壓脈動(dòng)采集板　　振動(dòng)/擺度采集板負(fù)責(zé)對(duì)振動(dòng)/擺度信號(hào)（電渦流傳感器、速度傳感器）進(jìn)行采集。振動(dòng)/擺度信號(hào)可直接從前置器接入或從二次儀表（如申克VC4000）的緩沖端接入。振動(dòng)/擺度采集板內(nèi)包括信號(hào)預(yù)處理單元、低通跟蹤抗混頻濾波器及單片機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集為同起點(diǎn)整周期采樣方式，即在任意轉(zhuǎn)速下系統(tǒng)的采樣頻率均為轉(zhuǎn)頻的64倍頻，每組數(shù)據(jù)包括連續(xù)的16個(gè)波形，即1024點(diǎn)，滿足通常情況下振動(dòng)頻譜分析的要求，避免出現(xiàn)譜漏和旁瓣效應(yīng)?！　?/p>

3.1.2轉(zhuǎn)速/鍵相板　　

轉(zhuǎn)速/鍵相板是一塊智能轉(zhuǎn)速/鍵相信號(hào)處理板，它由單片機(jī)進(jìn)行智能控制，具有測(cè)速、整周期采樣控制、觸發(fā)低通跟蹤抗混頻濾波器等功能。轉(zhuǎn)速/鍵相板采用了新穎的閥值電平自動(dòng)跟蹤電路，從根本上克服了必須經(jīng)常調(diào)整閥值電平的麻煩?！　?/p>

3.1.3緩變量采集板　　

模擬量采集板負(fù)責(zé)采集多種緩變量信號(hào)（水頭、負(fù)荷、流量、抬機(jī)量、蝸殼差壓、位移、偏心、脹差、溫度等）。　　

3.1.4低頻振動(dòng)補(bǔ)償器的配置　　水輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速一般都比較低，其振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量需要考慮二次監(jiān)測(cè)系統(tǒng)低頻補(bǔ)償?shù)膯栴}。世界上率先采用低頻特性補(bǔ)償并在水輪機(jī)組上得到廣泛應(yīng)用的是德國(guó)申克公司的VC4000系統(tǒng)，短短幾年的時(shí)間已在中國(guó)水電行業(yè)的幾十臺(tái)水輪機(jī)組上得到良好應(yīng)用，具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)?！　?/p>

為解決水輪機(jī)組的低頻振動(dòng)測(cè)量問題，我們特地為EN8000系統(tǒng)研制了“低頻振動(dòng)補(bǔ)償器”。該補(bǔ)償器具有8/16路振動(dòng)信號(hào)輸入，相對(duì)于EN8000系統(tǒng)數(shù)采箱為外掛式，從振動(dòng)速度傳感器來的信號(hào)首入該補(bǔ)償器進(jìn)行低頻特性二次補(bǔ)償處理，然后再進(jìn)入EN8000數(shù)采箱。申克振動(dòng)速度傳感器通過EN8000低頻特性補(bǔ)償器補(bǔ)償后，其頻響測(cè)量下限可達(dá)0.5Hz，在目前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品中頻響低。　　

低頻特性補(bǔ)償器每臺(tái)機(jī)組配一臺(tái)(8路)，置于EN8000系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)柜內(nèi)?！　?/p>

該低頻特性補(bǔ)償器除了具有低頻補(bǔ)償?shù)墓δ芡猓€有如下功能：　　

①給渦流傳感器提供-24VDC供電電源，共有8路；　　

②信號(hào)的隔離和輸入輸出端子；　　

3.1.5工程師站的配置　　

工程師站配一臺(tái)研華工業(yè)控制機(jī)（上位機(jī)）、一臺(tái)CRT和一臺(tái)CANON彩色打印機(jī)。具體規(guī)格型號(hào)如下：　　

主機(jī)：研華P42.0G，256M內(nèi)存，60G硬盤，內(nèi)置光驅(qū)、MODEM，100/10M以太網(wǎng)卡；　　

CRT：PHILIPS17″；　　

打印機(jī)：CANONA4彩色噴墨打印機(jī)；　　

3.1.6通訊網(wǎng)絡(luò)配置　　

EN8000系統(tǒng)采用Windows2000或NT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，使用TCP/IP協(xié)議。EN8000系統(tǒng)的接口板是一塊10/100M的自適應(yīng)網(wǎng)卡，各數(shù)采箱及上位機(jī)通過該網(wǎng)卡及集線器（HUB）組成局域網(wǎng)。上位機(jī)和EN8000的數(shù)采箱之間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式，其優(yōu)點(diǎn)是在該方式下各個(gè)EN8000的數(shù)采箱可以脫離網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立工作，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時(shí)不會(huì)影響數(shù)據(jù)的采集，提高可靠性?！　?/p>

為有利于分析和診斷機(jī)組故障，本系統(tǒng)需要引入機(jī)組的其他相關(guān)參數(shù)，這些信號(hào)可與電廠已有的監(jiān)控系統(tǒng)通訊取得。本系統(tǒng)既可由EN8000的數(shù)采箱與對(duì)應(yīng)機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)直接進(jìn)行通訊，也可由上位機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊。通訊方式靈活，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇。　　

EN8000系統(tǒng)是由操作系統(tǒng)軟件、編程軟件和一系列的應(yīng)用軟件組成的，系統(tǒng)功能主要有：　　

3.2操作系統(tǒng)軟件　　

采用中文Windows2000操作系統(tǒng)，具有豐富的實(shí)時(shí)多任務(wù)、中斷處理、虛擬存儲(chǔ)、文件管理和網(wǎng)絡(luò)管理等功能，主要軟件在Delphi6.0編程環(huán)境下開發(fā)，具有強(qiáng)大的圖形顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)管理和網(wǎng)絡(luò)通訊等編程功能?！　?/p>

3.2.1系統(tǒng)配置軟件　　

通過人機(jī)界面，完成在線測(cè)點(diǎn)的定義，標(biāo)定和增刪，包括采樣參數(shù)、振動(dòng)信號(hào)、緩變量信號(hào)、開關(guān)信號(hào)和軸心軌跡設(shè)置等。其測(cè)點(diǎn)數(shù)留有系統(tǒng)擴(kuò)展的需要。還可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)則的設(shè)置，包括歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的密度和時(shí)效壓縮比例，以及各種事件（事故）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的觸發(fā)條件及存儲(chǔ)時(shí)間范圍（例如：事件發(fā)生前后5分鐘）。由于系統(tǒng)配置的重要性，采用密碼進(jìn)入的方式?！　　　?/p>

3.2.2數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)軟件　　

①數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理，實(shí)時(shí)顯示所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)示意圖、棒表、數(shù)據(jù)表格和曲線趨勢(shì)等。系統(tǒng)提供豐富的顯示構(gòu)件，實(shí)時(shí)顯示畫面可在線組態(tài)?！　?/p>

②根據(jù)幅值和變化率等設(shè)置判定機(jī)組的狀態(tài)，顯示、記錄和統(tǒng)計(jì)報(bào)警事件等。　　

③根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和與其它系統(tǒng)通訊得到的數(shù)據(jù)，在本地硬盤和狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、事件（事故）數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)等。狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器主要完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，不運(yùn)行分析診斷軟件，數(shù)據(jù)的安全和完整。　　

3.2.3信號(hào)分析軟件　　

①對(duì)采集的振動(dòng)擺度信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，包括波形、頻譜、軸心軌跡、軸心位置、級(jí)聯(lián)圖、瀑布圖、波德圖、坐標(biāo)圖、軸系仿真和趨勢(shì)分析等，其趨勢(shì)分析的橫軸和縱軸可任意選定，能夠反映任意兩種以上信號(hào)之間的相互關(guān)系，并具有針對(duì)水電機(jī)組特點(diǎn)的通頻幅值、轉(zhuǎn)頻幅值、頻振幅，低于轉(zhuǎn)頻的幅值和高于轉(zhuǎn)頻的幅值以及振動(dòng)擺度隨轉(zhuǎn)速、電壓和導(dǎo)葉開度（負(fù)荷）的變化等分析功能?！　?/p>

②對(duì)采集的壓力脈動(dòng)和氣蝕信號(hào)進(jìn)行分析，包括噪聲和壓力脈動(dòng)的時(shí)域、頻域和趨勢(shì)分析，機(jī)組空化系數(shù)與水頭、效率的關(guān)系曲線，壓力脈動(dòng)與導(dǎo)葉開度、氣蝕噪音的關(guān)系曲線等?！　?/p>

3.2.4故障診斷專家系統(tǒng)軟件　　

故障診斷的本質(zhì)是要判斷故障和征兆之間的因果關(guān)系。研究故障和征兆之間的因果關(guān)系可以從故障機(jī)理和故障診斷兩個(gè)方向進(jìn)行。故障機(jī)理研究是從故障原因出發(fā)，去分析故障的特征，是從因到果的正問題求解過程，而故障診斷是從征兆出發(fā)，去分析故障發(fā)生的原因，是從果到因的反問題求解過程，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別，是不能混為一談的。EN8000故障診斷專家系統(tǒng)（也稱為工程師輔助系統(tǒng)EA）是從故障診斷的本質(zhì)出發(fā)，根據(jù)故障診斷問題的特點(diǎn)和要求，在Windows環(huán)境下開發(fā)的，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示?！　　　　　　　　　　　?/p>

人機(jī)接口　　　　

信號(hào)征兆診斷診斷故障知識(shí)　　

分析獲取推理解釋處理獲取　　

模塊模塊模塊模塊模塊模塊　　　　　　　　　　

機(jī)組數(shù)據(jù)庫(kù)征兆事實(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)　　　　　　

數(shù)據(jù)管理模塊　　　　

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)　　　　

水電機(jī)組　　

①專家診斷功能　　

采用基于規(guī)則、模型、案例和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的推理模式，運(yùn)用正反向混合推理策略，根據(jù)自動(dòng)獲取的故障征兆，采用在線診斷和離線診斷兩種方式，對(duì)水電機(jī)組故障進(jìn)行自動(dòng)診斷。在線自動(dòng)診斷采用系統(tǒng)定時(shí)巡檢啟動(dòng)和人工啟動(dòng)兩種　　

巡檢或人工啟動(dòng)　　　　

案例推理　　　　

規(guī)則推理　　　　

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理　　　　

模型推理　　　　

綜合分析　　　　

結(jié)束方式，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)診斷結(jié)果并報(bào)警。同時(shí)，系統(tǒng)還具有對(duì)話診斷、診斷結(jié)果的解釋、故障處理建議、打印診斷報(bào)告和事故追憶等功能。診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性已多次得到實(shí)踐的證明。　　

案例具有生動(dòng)、形象的特點(diǎn)，診斷結(jié)果易于理解和接受，但容易將表面相似現(xiàn)象看做本質(zhì)相似，導(dǎo)致誤診?；谝?guī)則的診斷推理能對(duì)一類故障迅速作出判斷，能對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行解釋，但對(duì)規(guī)則以外的情況無能為力?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷推理通過對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到問題的求解，從本質(zhì)上模擬專家的直覺，具有自學(xué)習(xí)能力，但難以對(duì)診斷結(jié)果作出合理的解釋?；谀Ｐ偷脑\斷推理能夠?qū)⑸钪R(shí)和淺知識(shí)結(jié)合起來，能夠診斷系統(tǒng)中從未發(fā)生過的故障?；旌贤评淼膬?yōu)點(diǎn)是能揚(yáng)長(zhǎng)避短，限度地得到診斷結(jié)果?！　?/p>

②知識(shí)庫(kù)管理功能　　

建立適用于水電機(jī)組的開放的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，包括反映設(shè)備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行歷史的背景知識(shí)庫(kù)以及反映領(lǐng)域?qū)＜邑S富的診斷經(jīng)驗(yàn)的診斷知識(shí)庫(kù)。目前每種類型機(jī)組有100多條診斷規(guī)則，可以診斷質(zhì)量不平衡、不對(duì)中、電磁力不平衡、定子松動(dòng)、汽蝕引起振動(dòng)和尾水管內(nèi)偏心渦帶引起的振動(dòng)、卡門渦和自激振動(dòng)等故障。在系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，根據(jù)診斷對(duì)象的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)積累，通過知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)可以增加、修改、存儲(chǔ)、刪除有關(guān)的故障、特征和診斷規(guī)則，同時(shí)，還提供典型故障圖譜，有關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和檢修方法，常見故障機(jī)理和特征，信號(hào)分析和故障診斷技術(shù)及國(guó)內(nèi)外水電機(jī)組故障案例等。　　

3.2.5動(dòng)平衡軟件　　

具有針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的三點(diǎn)定位定量法以及影響系數(shù)和諧分量法動(dòng)平衡等。　　

3.2.6網(wǎng)絡(luò)通訊軟件　　

EN8000系統(tǒng)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。Windows2000是基于NT的操作系統(tǒng)，根據(jù)TCP/IP協(xié)議，采用WinSock編程，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送?！　?/p>

3.2.7數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件　　

EN8000系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)是相互獨(dú)立的，能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的類型、容量進(jìn)行管理，能自動(dòng)生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和黑匣子數(shù)據(jù)庫(kù)等，并能滿足系統(tǒng)擴(kuò)充的需要?！　?/p>

3.2.8人機(jī)接口軟件　　　　

利用Delphi6.0豐富的軟件資源，EN8000系統(tǒng)具有多窗口快速顯示、連續(xù)光標(biāo)移動(dòng)、畫面放縮和移動(dòng)功能，具有畫面打印、報(bào)表生成和打印功能。　　　　

3.3壽命預(yù)測(cè)　　

由于軋機(jī)機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)展大多數(shù)是漸進(jìn)性的，有疲勞和磨損的特征，隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)而逐步喪失其功能，并且使用期限的長(zhǎng)短與設(shè)備運(yùn)行工況有密切的關(guān)系，因此進(jìn)行壽命分析和預(yù)測(cè)是必要的。根據(jù)有關(guān)公式和表格可以計(jì)算軸承、齒輪和轉(zhuǎn)子的額定壽命，并根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行歷史和當(dāng)前工況，預(yù)測(cè)設(shè)備的剩余壽命?！　?/p>

4.EN8000系統(tǒng)主要特點(diǎn)　　

⑴數(shù)采箱采用模塊化結(jié)構(gòu)，安裝、維護(hù)、更換方便，可靠性好。　　

⑵采用工業(yè)組態(tài)方式，能夠在線編輯所要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)以及表現(xiàn)形式?！　?/p>

⑶具有適用于齒輪和滾動(dòng)軸承的濾波分析、倒頻譜分析、包絡(luò)分析、細(xì)化譜分析和小波變換等振動(dòng)分析方法。　　

⑷故障診斷專家系統(tǒng)具有征兆獲取、自動(dòng)診斷、對(duì)話診斷以及診斷結(jié)果的存儲(chǔ)等功能?！　?/p>

⑸采用中文Windows操作系統(tǒng)，用戶界面十分友好，操作使用方便。　　

5.EN8000系統(tǒng)安裝描述　　

EN8000水力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析故障診斷系統(tǒng)由智能高速數(shù)據(jù)采集箱、工程師站及振動(dòng)分析故障診斷軟件等組成。上位機(jī)作為工程師站，用于系統(tǒng)的振動(dòng)分析和故障診斷。上、下位機(jī)之間采用通訊的方式相連。　　

智能高速數(shù)據(jù)采集箱采用模塊化總線結(jié)構(gòu)，2#、3#、4#機(jī)組共用一套智能高速數(shù)據(jù)采集箱，5#、6#機(jī)組共用一套智能高速數(shù)據(jù)采集箱，兩個(gè)采集箱安裝在一個(gè)工業(yè)機(jī)柜內(nèi)，機(jī)柜尺寸為2200X800X600，機(jī)柜顏色為計(jì)算機(jī)灰（國(guó)標(biāo)）。為便于維護(hù)和調(diào)試，兩個(gè)高速數(shù)據(jù)采集箱配置一臺(tái)15″液晶顯示器和鍵盤?！　?臺(tái)機(jī)組共用一個(gè)工程師站（含打印機(jī)），該工程師站可以安放在主控制室的工程師室或其它地方。由P42G工業(yè)控制機(jī)、17寸CRT、A4彩色激光打印機(jī)和軟件組成?！　?/p>

本工程原有振動(dòng)信號(hào)均通過VC4000其后背板緩沖輸出引入到EN8000采集箱，系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)組新增的轉(zhuǎn)速/鍵相信號(hào)點(diǎn)可以直接進(jìn)入EN8000采集箱，水頭、負(fù)荷、流量信號(hào)經(jīng)變送器之后也直接進(jìn)入EN8000采集箱。　　　　

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