方丽锋，张惠，陶洛文 北京盛迪振通科技有限公司
摘要：
本文简单介绍了一套网络设备状态监测与故障诊断系统，并给出了现场应用实例。实践表明该系统状态参数监控全面，稳定可靠，具有较高的实用价值。
关键词：设备状态监测 故障诊断
前言：
唐山冀东水泥股份有限公司下属有十几个子公司，各个子公司分布在天津、沈阳、吉林、内蒙等地，地域分布广泛，子公司往往是每周或每月向总公司上报生产报表，同时子公司在设备维护和诊断方面力量比较单薄，总公司又无法及时了解当前各个子公司的设备运行状况，往往是设备影响正常生产或出现比较严重故障后才请总公司派诊断人员到现场对设备进行故障诊断，因此不能及时发现设备存在的隐患问题，从而影响正常的生产和增加了设备维修费用。因此唐山冀东水泥股份有限公司采用了北京盛迪振通科技有限公司《网络设备状态监测与故障诊断系统》，各个子公司用数采器到现场采集数据，然后把数据上传到总公司。公司领导和设备诊断人员可以及时了解到当前设备运行的状态，如果分公司对设备诊断存在困难，可以给总公司设备部人员群发诊断报告，请求帮助诊断，诊断人员通过波形、频谱和专家系统（SDES）等对设备进行详细的故障诊断，并给予回复，从而及时地排除设备隐患，避免重大设备故障的发生，降低维修费用，具有重大的经济效益。同时系统每月自动生成各个分公司设备报警次数统计表和设备巡检统计表，使总公司能详细和全面了解到各个分公司的设备维护情况，作为对各个分公司业绩评价其中的一项重要依据。
1 系统介绍
1． 系统结构图 
1．2数据流程图 
1．3硬件产品
硬件产品主要包括振通911D、903，904数采器，以上三款数采器都可以采集振值（加速度、速度、位移、高频）和波形，911D数采器可测量现场温度，903和904数采器能采集频谱数据以及做动平衡分析，各个分公司点检员通过软件把要测量的测点设置到数采器中，到现场采集数据，然后通过软件回收现场采集数据并把数据上传到总公司服务器中。
1．4软件产品
为满足不同用户群的要求，软件方案采用了B/S和C/S两套系统结合使用
C/S系统（Client / Server）主要是针对车间点检人员，优势在于强大的数据管理和操作功能。利用CS软件来设置系统参数、回收、上传波形和振值，管理员使用CS系统实现用户权限分配、分厂、车间、生产线、设备、测点、测量数据等信息的添加、删除、修改。
B/S系统（Browser/ Server）优势在于方便、简洁的数据浏览功能，即使出差只要能连接Internet网络，就可以随时看到公司内部设备运行状况。主要针对领导使用，领导通过浏览器可以快速浏览各个公司设备运行状况和测量数据，以及对其他人员转发过来的诊断报告给出反馈意见，查询和统计车间、设备等相关数据以及打印出Word或Excel格式报告。
1．4．1软件功能
用户管理
分公司、车间、设备、测点管理
回收数采器中的数据，并把数据上传到服务器
浏览历史数据和波形
波形分析、测点趋势分析、频谱分析和三维谱分析
结合专家系统（SDES）对复杂的设备进行故障诊断
向其他用户群发设备诊断报告，接收成员根据报告中的频谱和其他信息来对有问题设备进行分析和讨论，并支持打印功能
统计当前各个级别（如总公司、分公司、车间）正常、报警、危险、未检设备数量
自动报表功能
每月自动生成月巡检报告以及设备报警次数统计报告
数据检索和报告打印功能
检索各个级别正常、报警、危险设备，检索某个级别下所有设备和某台设备一段时间内的具体巡检状况，检索同类设备运行状态，检索路径巡检状况，检索测点的一段时间内的历史数据。以上所有检索都支持打印功能，可以生成Word或Excel文件格式
1．4．2用户级别
公司领导 浏览所有分公司的数据，接收设备部门转发过来的诊断报告
设备部 浏览和管理所有分公司的数据，接收所有用户的诊断报告
分公司用户 管理和浏览分公司数据
1．4．3权限设置
总公司管理员 管理所有分公司的数据和用户，有删除测量数据。
分公司管理员 管理分公司的数据和用户。
普通用户 浏览本公司数据以及回收、上传数据到总公司服务器。
2 系统应用情况
系统正式投入使用已经有半年多的时间，期间系统运行稳定、正常，各个分公司上传数据正常。目前系统存储各个分公司设备半年以来的振值数据和波形数据，系统每周自动做一次数据备份防止因意外情况造成数据丢失。总公司领导和分公司负责人登陆到B/S系统，使用系统管理员分配的帐号和密码登陆，从主界面就可以简洁、快速了解公司设备运行状况和各种状态设备的数量。从设备的树型菜单可以快速查看设备的照片、状态、最近测量日期、历史数据等。利用波形分析对有问题设备进行初步分析，如需做进一步分析可以结合专家系统（SDES）来进行故障诊断。如图（3）显示总公司各种状态设备数量。
图（3）
点击上图中“公司设备状况统计”可以统计所有分公司各种状态设备数量，点击危险、报警设备等链接可以查看对应状态设备的详细信息，如图（4）
图（4）
2．1案例分析1
如图（4），为了方便用户清晰看到报警和危险设备，危险设备用红色来显示，报警设备用黄色来显示，点击“鞍山公司”危险设备链接，显示生料车间设备4121（循环风机）所有测点信息，其中测点4121siz显示红色，状态提示“位移峰峰值已超过危险值”，查看测点最近的测量数据：加速度：3.73 速度：11.41 位移：317.55 高频0.09，可见位移已明显超过正常范围之内，从测点趋势分析结果看位移处于一直增大的趋势，如图（5）
图（5）
进一步诊断分析故障原因，对该测点进行波形分析，从频谱来看可以初步诊断该设备有“不平衡”问题。如图：（6）
2．2案例分析2
经用户反映发电厂，锅炉车间设备锅炉给水泵现场明显感觉到振动很大。该设备功率740KW，转速2980转。对设备水平、垂直、轴向位置布置一系列测点，用振通904数采器采集数据，大部分测点的振值都偏大，以其中测点5dy-2y为例，测量数据为：加速度：22.27 速度：10.07 位移：78.6 高频0.02,设备的波形分析如图（7）：
从频谱可以看到轴频及其高次倍频清晰成梳状结构，设备有明显的松动迹象。根据现场情况分析可能是轴承端盖与轴承间或壳体与轴承端盖存在松动，设备人员采取停机检查发现端盖与轴承外圈明显划痕，更换轴承修复端盖（用刷镀技术修复）后满负荷运转，明显感觉到设备运转平稳，再次采集振值数据和先前相比有大幅度下降，测量数据如下：加速度：3.05 速度：1.03 位移：8.74 高频0.02。
结语：
总结网络设备状态监测与故障诊断系统在唐山冀东水泥股份有限公司中的应用，得到以下启示：
网络设备状态监测与故障诊断系统可以及时发现企业中的设备问题，避免重大设备隐患的发生，降低维修费用，具有重大的现实意义和重大的经济效益。
每月的设备报警次数统计报表和设备巡检统计表可作为对分公司和员工业绩评价的其中一个依据
多样化的设计模式能在复杂的网络环境下满足不同层次用户的要求，C/S结合B/S系统一起使用，即能快速实现复杂的数据处理和分析功能，又能方便领导和设备管理人员通过Internet网络，随时、随地能查看公司设备运行状况。
设备故障往往是逐步发展的，因此在重视最近测量的数据同时也要养成看历史数据，对历史数据做分析的好习惯，从历史数据总结出规律。
设备故障诊断是个长期、循序渐进的过程，对于一些比较复杂的故障分析和诊断，使用人员诊断积累的经验、实际分析问题的能力也是至关重要和宝贵的。
来源：《水泥技术》2006
