本發(fā)明涉及電廠凝汽器真空維持及節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動故障的診斷及控制是一項理論與實踐緊密結(jié)合、以理論為基礎(chǔ)、以實踐為途徑、以解決振動問題為目的的綜合性工作。在熱力發(fā)電廠中，旋轉(zhuǎn)設(shè)備眾多，各類風(fēng)機、水泵、電動機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備是熱力發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分。旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動故障具有突發(fā)性、持續(xù)性、危害嚴(yán)重性等特點，而汽輪發(fā)電機組振動故障的解決及控制是眾多旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動中最為重要及緊迫的，汽輪發(fā)電機組振動故障診斷專業(yè)性強、影響因素多等因素導(dǎo)致汽輪機發(fā)電機組的振動故障診斷難度較大，不能及時指導(dǎo)發(fā)電廠對汽輪發(fā)電機組的振動故障進(jìn)行及時的干預(yù)及調(diào)整。

鑒于上述，本設(shè)計人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷方法及系統(tǒng)，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是為石油庫找到一種成本低，占地小，安全可靠，操作方便的通球設(shè)備，解決油庫在管道通球方面的需求。

本發(fā)明多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷方法，包括：多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立和振動故障的診斷；其中，

所述的多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立：建立轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)正常時與之相對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)分別對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間；

所述的振動故障的診斷：

采集汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的實時振動數(shù)據(jù)，同時采集該振動振動數(shù)據(jù)時對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；

將獲取的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)輸出至前置器，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)，所述tdm系統(tǒng)分析所述實時振動數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，

若在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則不做處理；

若為不在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則輸出該振動數(shù)據(jù)對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；分別將各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值與多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間進(jìn)行比較，判斷是那些影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)不正常而引起的轉(zhuǎn)子故障；

在振動故障模板數(shù)據(jù)庫中查找與所述比較分析單元輸出的比較結(jié)果相匹配的故障模板，

若找到相匹配的故障模板，則輸出與該振動故障模板對應(yīng)的汽輪機組的振動故障診斷結(jié)果；

若沒有找到相匹配的故障模板，則進(jìn)行人工診斷，并輸出診斷結(jié)果；

根據(jù)診斷結(jié)果，輸出相應(yīng)的故障解決策略。

進(jìn)一步地，所述的多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立具體包括：

以預(yù)定地時間間隔采集汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)，同時采集該振動振動數(shù)據(jù)采集時對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的數(shù)值；

將獲取的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)輸出至前置器，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)；

tdm系統(tǒng)篩選出汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)屬于正常范圍的振動數(shù)據(jù)，獲取該振動數(shù)據(jù)對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的數(shù)值，進(jìn)而建立轉(zhuǎn)子振動正常時，多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間。

進(jìn)一步地，通過安裝在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器實時監(jiān)測汽輪發(fā)電機組的軸系振動數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)至少包括：高中壓缸上、下溫差數(shù)據(jù)、軸系偏心數(shù)據(jù)、軸封壓力數(shù)據(jù)、軸封溫度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的n組振動數(shù)據(jù)分別一一對應(yīng)各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值a1、a2……an，取各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值中的最大值為各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間的最大值，取各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值中的最小值為各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間的最小值,所述的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間為閉區(qū)間。

本發(fā)明多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷系統(tǒng)，包括：

多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫，用于存儲轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)正常時與之相對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間；多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫，用于存儲轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)正常時與之相對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間；

安裝在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器，所述渦流傳感器，用于實時監(jiān)測汽輪發(fā)電機組軸系的轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)；

采集影響轉(zhuǎn)子振動參數(shù)的傳感器組，用于在兩個渦流傳感器采集輪發(fā)電機組軸系的轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)的同時，采集多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；

前置器，連接所述的兩個渦流傳感器，獲取渦流傳感器輸出的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)；

所述tdm系統(tǒng)，用于分析所述實時振動數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，若在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則不做處理；若為不在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則輸出該實時振動數(shù)據(jù)和各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值至比較分析單元；

比較分析單元，調(diào)取多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫中各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間與各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值分別進(jìn)行比較，判斷是那些影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)而引起的轉(zhuǎn)子故障，并將比較結(jié)果輸出至遠(yuǎn)程診斷專家數(shù)據(jù)庫；

遠(yuǎn)程診斷專家數(shù)據(jù)庫，用于存儲有振動故障模板數(shù)據(jù)庫，并在振動故障模板數(shù)據(jù)庫中查找與所述比較分析單元輸出的比較結(jié)果相匹配的故障模板，

若找到相匹配的故障模板，則輸出與該振動故障模板對應(yīng)的汽輪機組的振動故障診斷結(jié)果；

若沒有找到相匹配的故障模板，則進(jìn)行人工診斷，并輸出診斷結(jié)果至決策執(zhí)行單元；

決策執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述的故障診斷結(jié)果輸出相應(yīng)的故障解決策略。

進(jìn)一步地，還包括若沒有找到相匹配的故障模板，則新建與比較分析單元輸出的比較結(jié)果相對應(yīng)的故障模板，并更新振動故障模板數(shù)據(jù)庫，同時更新決策執(zhí)行單元中與該故障模板對應(yīng)的故障解決策略。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

通過安裝在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器與前置器，對汽輪發(fā)電機組的軸系振動進(jìn)行實時監(jiān)測，涵蓋機組盤車狀態(tài)、啟動狀態(tài)、空負(fù)荷運行狀態(tài)、帶各種負(fù)荷運行狀態(tài)、停機過程等，同時，建立機組最優(yōu)運行各運行參數(shù)數(shù)據(jù)庫，不斷與機組實時運行的高壓缸上下缸溫差、軸封溫度等影響機組軸系振動的參數(shù)進(jìn)行比較分析，將分析結(jié)果存入汽輪機軸系振動遠(yuǎn)程診斷專家?guī)欤?jīng)過振動遠(yuǎn)程診斷專家?guī)斓脑\斷，決定對汽輪機發(fā)電機組進(jìn)行運行參數(shù)調(diào)整，有利于振動故障的早期發(fā)現(xiàn)，對大型汽輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行提供依賴于實際的指導(dǎo)。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷系統(tǒng)的框圖。

圖2是本發(fā)明的汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系結(jié)構(gòu)簡圖；

圖3是本發(fā)明的各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器與前置器的結(jié)構(gòu)簡圖；

hip—汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子；lp—汽輪機低壓轉(zhuǎn)子；gen—汽輪機發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子；1—汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子前軸承；2—汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子后軸承；3—汽輪機低壓轉(zhuǎn)子前軸承；4—汽輪機中壓轉(zhuǎn)子后軸承；5—汽輪發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子前軸承；6—汽輪發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子后軸承。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子兩支撐軸承處安裝互成90°的兩個渦流傳感器及前置器對汽輪發(fā)電機組軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行實時在線采集，此振動數(shù)據(jù)作為本裝置遠(yuǎn)程診斷的基礎(chǔ)；通過各相關(guān)傳感器實時在線采集高中壓缸上下缸溫差、機組真空等與汽輪發(fā)電機組軸系密切相關(guān)的運行參數(shù)；測得的汽輪發(fā)電機組的軸系振動數(shù)據(jù)與當(dāng)前的運行參數(shù)，同時送入優(yōu)化運行的振動數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過比較分析，結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸至振動工程師進(jìn)行診斷及振動故障早期預(yù)測。

實施例1

本實施例多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷方法，包括：多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立和振動故障的診斷；其中，

所述的多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立：建立轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)正常時與之相對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)分別對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間；

所述的振動故障的診斷：

采集汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的實時振動數(shù)據(jù)，同時采集該振動振動數(shù)據(jù)時對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；

將獲取的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)輸出至前置器，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)，所述tdm系統(tǒng)分析所述實時振動數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，

若在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則不做處理；

若為不在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則輸出該振動數(shù)據(jù)對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；分別將各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值與多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間進(jìn)行比較，判斷是那些影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)不正常而引起的轉(zhuǎn)子故障；

在振動故障模板數(shù)據(jù)庫中查找與所述比較分析單元輸出的比較結(jié)果相匹配的故障模板，

若找到相匹配的故障模板，則輸出與該振動故障模板對應(yīng)的汽輪機組的振動故障診斷結(jié)果；

若沒有找到相匹配的故障模板，則進(jìn)行人工診斷，并輸出診斷結(jié)果；

根據(jù)診斷結(jié)果，輸出相應(yīng)的故障解決策略。

所述的多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫的建立具體包括：

以預(yù)定地時間間隔采集汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)，同時采集該振動振動數(shù)據(jù)采集時對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的數(shù)值；

將獲取的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)輸出至前置器，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)；

tdm系統(tǒng)篩選出汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)屬于正常范圍的振動數(shù)據(jù)，獲取該振動數(shù)據(jù)對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的數(shù)值，進(jìn)而建立轉(zhuǎn)子振動正常時，多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間。

本實施例中，通過安裝在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器實時監(jiān)測汽輪發(fā)電機組的軸系振動數(shù)據(jù)。

多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)至少包括：高中壓缸上、下溫差數(shù)據(jù)、軸系偏心數(shù)據(jù)、軸封壓力數(shù)據(jù)、軸封溫度數(shù)據(jù)。

本實施例中，汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子的n組振動數(shù)據(jù)分別一一對應(yīng)各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值a1、a2……an，取各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值中的最大值為各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間的最大值，取各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的n個數(shù)值中的最小值為各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間的最小值,所述的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間為閉區(qū)間。

實施例2

如圖1至3所示，本實施例多參數(shù)修正的汽輪發(fā)電機組遠(yuǎn)程振動故障診斷系統(tǒng)，包括：

串接的汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子hip、汽輪機低壓lp、汽輪機發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子gen、分別支撐所述的汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子hip、汽輪機低壓lp、汽輪機發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子gen的汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子前軸承1、汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子后軸承2；汽輪機低壓轉(zhuǎn)子前軸承3、汽輪機中壓轉(zhuǎn)子后軸承4、汽輪發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子前軸承5、汽輪發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子后軸承6。

多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫，用于存儲轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)正常時與之相對應(yīng)的多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間；

安裝在汽輪發(fā)電機組軸系各轉(zhuǎn)子上兩支撐軸承處的互成90°的x、y方向的兩個渦流傳感器，所述渦流傳感器，用于實時監(jiān)測汽輪發(fā)電機組軸系的轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)；

采集影響轉(zhuǎn)子振動參數(shù)的傳感器組，用于在兩個渦流傳感器采集輪發(fā)電機組軸系的轉(zhuǎn)子振動數(shù)據(jù)的同時，采集多個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值；

前置器，連接所述的兩個渦流傳感器，獲取渦流傳感器輸出的各轉(zhuǎn)子的振動數(shù)據(jù)，所述前置器對所述軸系振動數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校對預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所述軸系振動數(shù)據(jù)輸出至tdm系統(tǒng)；

所述tdm系統(tǒng)，用于分析所述實時振動數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，若在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則不做處理；若為不在預(yù)先設(shè)定的正常振動數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則輸出該實時振動數(shù)據(jù)和各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值至比較分析單元；

比較分析單元，調(diào)取多參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫中各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間與各個影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)的實時數(shù)值分別進(jìn)行比較，判斷是那些影響發(fā)電機組軸系振動的參數(shù)而引起的轉(zhuǎn)子故障，并將比較結(jié)果輸出至遠(yuǎn)程診斷專家數(shù)據(jù)庫；

遠(yuǎn)程診斷專家數(shù)據(jù)庫，用于存儲有振動故障模板數(shù)據(jù)庫，并在振動故障模板數(shù)據(jù)庫中查找與所述比較分析單元輸出的比較結(jié)果相匹配的故障模板，

若找到相匹配的故障模板，則輸出與該振動故障模板對應(yīng)的汽輪機組的振動故障診斷結(jié)果；

若沒有找到相匹配的故障模板，則進(jìn)行人工診斷，并輸出診斷結(jié)果至決策執(zhí)行單元；

決策執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述的故障診斷結(jié)果輸出相應(yīng)的故障解決策略。

本實施例采用上述實施例1所述的方法運行。本實施例中，還包括若沒有找到相匹配的故障模板，則新建與比較分析單元輸出的比較結(jié)果相對應(yīng)的故障模板，并更新振動故障模板數(shù)據(jù)庫，同時更新決策執(zhí)行單元中與該故障模板對應(yīng)的故障解決策略。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。