【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及狀態監測和故障診斷系統及其使用方法，特別是關于海洋平臺所用的。
技術介紹
燃氣透平發電機組是燃氣輪機帶動電機的發電機組，燃氣輪機以其功率大、體積小、效率高、排放氣體污染小等優勢在航空、航海、發電等領域得到了越來越多的應用，但是，惡劣的工作條件和復雜結構使燃氣輪機成為整個發電系統中故障的敏感多發部位，因此，對燃氣輪機進行狀態監測和故障診斷就顯得尤為必要。振動參數常用作燃氣輪機報警和緊急停車的指標之一，它包含了燃氣輪機大量的運行信息，通過對振動信號的頻域變換和分析，可以得到機殼、轉子或其它零部件的振幅、頻率和相位信息，通過進一步分析處理·與識別，可以了解到燃氣輪機的振動機理、故障部位和故障原因。現有的狀態監測控制系統一般是針對燃氣輪機，而不是針對整個燃氣透平發電機組，而且進行故障診斷時一般僅是根據狀態性能信號或振動信號，而沒有充分利用振動信號并將狀態性能信號和振動信號進行融合，導致診斷精度和診斷效率不高。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種能夠充分利用振動信號并將狀態性能信號和振動信號進行融合的，診斷精度和診斷效率高的。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案燃氣透平發電機組狀態監測和故障診斷系統，它包括機組自身配備的控制系統，所述控制系統內設置有振動監測模塊和網絡模塊，所述振動監測模塊預留有輸出機組振動信號的同軸電纜口，所述網絡模塊預留有輸出機組狀態性能信號的網口，其特征在于它還包括信號采集模塊和安裝有LabVIEW平臺的計算機；所述網絡模塊通過網線將所述狀態性能信號傳輸給所述計算機；所述信號采集模塊設置有信號采集電路和信號...
【技術保護點】
燃氣透平發電機組狀態監測和故障診斷系統，它包括機組自身配備的控制系統，所述控制系統內設置有振動監測模塊和網絡模塊，所述振動監測模塊預留有輸出機組振動信號的同軸電纜口，所述網絡模塊預留有輸出機組狀態性能信號的網口，其特征在于：它還包括信號采集模塊和安裝有LabVIEW平臺的計算機；所述網絡模塊通過網線將所述狀態性能信號傳輸給所述計算機；所述信號采集模塊設置有信號采集電路和信號處理電路，所述信號采集電路通過同軸電纜采集所述振動監測模塊輸出的振動信號，經所述信號處理電路轉換為數字信號，并傳輸給所述計算機；所述LabVIEW平臺安裝在所述計算機內，通過所述LabVIEW平臺對所述信號采集電路的采集通道進行設置后，進行所述振動信號和所述狀態性能信號的采集；所述LabVIEW平臺包括實時分析模塊、離線分析模塊和故障診斷模塊；所述實時分析模塊對所述狀態性能信號和所述振動信號進行在線監測和在線分析，所述離線分析模塊對記錄的所述狀態性能信號和振動信號進行離線分析，所述故障診斷模塊對燃氣透平發電機組進行故障診斷。
【技術特征摘要】
1.燃氣透平發電機組狀態監測和故障診斷系統，它包括機組自身配備的控制系統，所述控制系統內設置有振動監測模塊和網絡模塊，所述振動監測模塊預留有輸出機組振動信號的同軸電纜口，所述網絡模塊預留有輸出機組狀態性能信號的網口，其特征在于它還包括信號采集模塊和安裝有LabVIEW平臺的計算機； 所述網絡模塊通過網線將所述狀態性能信號傳輸給所述計算機；所述信號采集模塊設置有信號采集電路和信號處理電路，所述信號采集電路通過同軸電纜采集所述振動監測模塊輸出的振動信號，經所述信號處理電路轉換為數字信號，并傳輸給所述計算機； 所述LabVIEW平臺安裝在所述計算機內，通過所述LabVIEW平臺對所述信號采集電路的采集通道進行設置后，進行所述振動信號和所述狀態性能信號的采集；所述LabVIEW平臺包括實時分析模塊、離線分析模塊和故障診斷模塊；所述實時分析模塊對所述狀態性能信號和所述振動信號進行在線監測和在線分析，所述離線分析模塊對記錄的所述狀態性能信號和振動信號進行離線分析，所述故障診斷模塊對燃氣透平發電機組進行故障診斷。2.如權利要求I所述的燃氣透平發電機組狀態監測和故障診斷系統，其特征在于 所述實時分析模塊設置有信號采集設置模塊和狀態監測模塊；所述信號采集設置模塊包括有對所述振動監測模塊的采集通道進行設置的采集通道單元，對采樣頻率進行設置的采樣頻率單元和對燃氣輪機轉子轉速參數進行設置的轉速參數單元；所述狀態監測模塊實時監測所述振動信號和所述狀態性能信號； 所述實時分析模塊還設置有對所述振動信號進行時間波形分析的時間波形模塊、頻譜分析的頻譜分析模塊、階次分析的階次譜圖模塊、趨勢分析的趨勢分析模塊、波德圖分析的波德圖模塊、軸心軌跡分析的軸心軌跡模塊和瀑布圖分析的瀑布圖模塊； 所述離線分析模塊設置有對所記錄的振動信號進行時間波形分析的時間波形模塊、頻譜分析的頻譜分析模塊、階次分析的階次譜圖模塊、趨勢分析的趨勢分析模塊、波德圖分析的波德圖模塊、軸心軌跡分析的軸心軌跡模塊和瀑布圖分析的瀑布圖模塊； 所述故障診斷模塊包括故障特征識別選擇單元、診斷結果以及處理方法單元；所述故障特征識別選擇單元是獲取所述狀態監測模塊提供的狀態性能信號和振動信號，以及所述狀態監測模塊或所述離線分析模塊中的時間波形模塊、頻譜分析模塊、階次譜圖模塊、趨勢分析模塊、波德圖模塊、軸心軌跡模塊和瀑布圖模塊對振動信號進行分析的故障特征；所述故障特征識別選擇單元獲取的故障特征包括振動主導頻率、常伴頻率、振動穩定性、相位特征、振動方向、轉子軌跡、振動隨轉速變化、振動隨油溫變化、振動隨出口壓力變化； 所述振動主導頻率和常伴頻率包括的參數有〈0. 4N、(O. 4 O. 5) N、(O. 5 O. 99)N、1N、2N、(3 5) N、>5N, N代表燃氣輪機轉子的轉速；所述振動穩定性和相位特征包括的參數穩定、不穩定、無、不明顯；所述振動方向包括參數徑向、徑向和軸向、軸向、無；所述轉子軌跡包括的參數圓或橢圓、橢圓、紊亂無規律、雙環橢圓、“8”字型、雜亂且發散；所述振動隨轉速變化、振動隨油溫變化、振動隨出口壓力變化包括的參數不明顯、不變、突變、無； 所述診斷結果以及處理方法單元是根據特征參數獲取單元提供的特征參數與故障診斷庫進行比較，進而對故障進行診斷，得出故障概率、可能故障原因、與類似振動故障判別方法和防治方法。3.如權利要求2所述的燃氣透平發電機組狀態監測和故障診斷系統，其特征在于所述狀態監測模塊設置有監測概貌模塊、溫度模塊、振動模塊和性能參數模塊； 所述監測概貌模塊，包括有溫度單元、發電機單元、壓力單元、轉速單元和燃料流量單元；所述溫度單元顯示的溫度包括壓縮機入口溫度、壓縮機出口溫度、燃燒室平均溫度、透平機出口溫度、壓縮機前端軸承油溫、壓縮機后端軸承油溫、透平機前端軸承油溫和發電機推力軸承油溫；所述發電機單元顯示的量包括發電機的A相、B相、C相電流和平均電流，A相、B相、C相電壓和平均電壓以及功率；所述壓力單元顯示的壓力包括壓縮機入口壓力、壓縮機出口壓力、燃料壓力、燃燒室出口壓力和透平機出口壓力；所述轉速單元設置有對燃氣輪機轉速和發電機轉子轉速的顯示；所述功率單元設置有對發電機功率的顯示；所述轉速單元對燃氣輪機轉子的轉速和發電機轉子的轉速進行顯示；所述燃料流量 單元對燃料流量進行顯示； 所述振動模塊監測振動監測模塊I輸出的振動信號，顯示的振動信號包括壓縮機前端軸承、壓縮機后端軸承、透平機前端軸承、發電機驅動端軸承和發電機非驅動端軸承的X、Y方向的振動位移，以及顯示齒輪箱外殼和齒輪箱軸承的振動位移； 所述溫度模塊，監測所述網絡模塊輸出的溫度，包括對透平機出口溫度，燃燒室I號 12號火焰筒的溫度，燃燒室的平均溫度，冷卻系統溫度，壓縮機入口、內部、出口和平均溫度，發電機軸承溫度，潤滑系統前端和箱體的溫度，環境溫差，發電機的A、B、C段溫度，發電機推力軸承溫度、驅...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王文祥，安維崢，王維民，李毅，金丹，侯廣信，吳堯增，徐海波，
申請(專利權)人：中國海洋石油總公司，中海油研究總院，
類型：發明
國別省市：
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