第一讲 汽轮机故障诊断技术的发展

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方第一讲汽轮机故障诊断技术的发展、特点、任务和方法第一节汽轮机故障诊断技术的发展历史一、故障诊断技术的发展历史设备故障诊断技术的历史可以追溯到19世纪产业革命时期，主要依赖于该领域个体专家单纯依靠感官获取设备的状态信息，凭经验作出直接的判断，这是最原始、最简单的诊断技术。真正意义上的诊断技术产生于20世纪60年代初期。1961年，美国开始执行阿波罗计划，出现了一系列严重的设备故障，67年美国海军主持成立了美国机械故

2、障预防小组，下设故障机理研究、检测、诊断和预测技术、可靠性设计和材料耐久性评价四个小组。在旋转机械故障诊断方面，美国西屋公司于与76年研制，到1990年已发展成网络化的机组智能化故障诊断专家系统。此外本特利公司也推出了DDM、ADER系统为代表的多种机组在线监测诊断系统等。英国在20世纪60年代末，70年代初，成立了英国机械保健中心；日本密切关注世界动向，积极引进、消化最新技术，努力发展自己的诊断技术，研制诊断仪器，在民用工业中的故障诊断技术发展占有一定的优势。1987年5月，中国振动工程学会故障诊断学会成立。1987年

3、10月，由振动工程学会、故障诊断学会和转子动力学学会联合召开了全国第一届旋转机械故障诊断对策研讨会。北京、沈阳、天津、上海等省(市)先后成立了机械设备故障诊断技术委员会或研究开发中心。与此同时，中国机械工程学会成立了失效分析工作委员会，建立了全国性的专家库和失效分析网，用于协调全国的失效分析和故障预防研究工作。现代设备诊断技术的发展经历了两个主要阶段。第一个阶段是以计算机技术、传感技术和动态测试技术为基础，以信号处理技术为手段的常规诊断技术发展阶段。这一阶段，设备诊断技术融合并吸收了大量的现代科技成果，各种先进理论、方法

4、和技术在设备诊断领域中都找到了用武之地。如：振动诊断技术、振声诊断技术、声发射诊断技术、光谱诊断技术、铁谱诊断技术、红外和热成像诊断技术、核辐射诊断技术等，都是这一阶段取得的成果。计算机技术的迅速发展，使得各种信息处理方法应运而生，如逻辑诊断、统计诊断、故障树诊断、模糊诊断等。各种新技术的应用，使得对设备的在线监测与诊断成为可能。但是，在这一发展阶殷。各种新技术和新方法的应用，仅仅只是延长了人的感官功能。第二个阶段人工智能技术的应用．标志着现代设备诊断技术进入了第二个阶段——智能诊断阶段。智能诊断技术的应用，不但延长了人

5、的感官功能，而且延长了人的大脑功能。诊断技术发展到这一阶段，其研究内容与实现方法已发生了且正在继续发生着重大的变化。原来以数值计算和信号处理为核心的诊断技术----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方将被以知识处理和知识推理为核心的诊断技术代替，形成基于知识的设备诊断技术。对诊断技术的研究也不再是各种方法的“堆积”，而是从知识的角度出发，系统地研究

6、诊断技术。现在，故障诊断技术在机械、电子、能源、化工、交通运输、航空航天、军事等各个领域得到了广泛应用。应用的对象包括旋转机械、往复机械、流程工业、加工过程、仪器仪表等。由于旋转机械是各行各业用得最多的一类机械设备，所以，旋转机械的故障诊断问题始终是设备诊断技术研究的热门课题。汽轮机组是大型旋转机械，而且用途非常广泛，其故障诊断问题引起了有关单位和人员的高度重视。二、汽轮机组故障诊断技术的研究现状1．信号采集与信号分析(1)传感技术。由于汽轮机组工作环境的特殊性(高温、高压、高转速、高应力)，所以在汽轮机组故障诊断系统中

7、，对传感器的性能要求很高。目前，对传感器的研究，主要是提高传感器性能的可靠性、开发新型传感器，以及研究如何诊断传感器故障以减少误诊率和漏诊率等方面的问题。当前，许多学者正在研究利用多传感器信息融合技术来诊断故障。提高对故障的分辨率。(2)信号分析与处理。在信号分析与处理研究领域中，最具有吸引力的是振动信号的分析与处理。汽轮机组故障诊断系统中的振动信号处理大多采用快速傅立叶变换(FFT)。FFT的思想在于将一般时域信号表示为具有不同频率的谐波函数的线性叠加，它认为信号是平稳的。所以．分析出的频率具有统计不变性。FFT对很多

8、平稳信号的情况具有适用性，因而得到了广泛的应用。但是，实际中的很多信号是非线性、非平稳的，所以为了提高分辨精度，新的信号分析与处理方法成为该领域的重要研究课题。目前，正在研究的信号分析与处理的方法有变时基FFT、短时基FFT、时—频分析、Winger变换、小波变换、全息谱分析、延时嵌陷分析、信号的分维数计算等。2．故