• “嵌入式旋转机械智能状态监控与故障诊断装置”国家发明专利受理（200310106003.5）

• “机群状态远程监测与故障诊断系统软件”软件著作权登记（登记号2004SR12907）

• 荣获 江苏省/教育部 科技进步二等奖、三等奖多次

    自1990年以来，先后研制开发了MFD（机械故障诊断）系列产品：MFD101，MFD201，MFD301，MFD302，MFD401～403，MFD310。经历了 五代产品的改进、更新，现主推MFD310。需要系统进一步资料请电话或email联系。同时也可参见本网站内的技术论文。

    本系统利用振动、温度、压力等传感器在线获取机组运行状态信息。信号采集部分根据转速信号实现整周期并行采集多路振动信号；实时监视部分一天24小时实时显示各种快变信号（如振动）和缓变信号（如压力、温度）的数字和图表，运用振幅、振幅增加速率和分频振幅值等多种方法判别机组运行是否正常，实现异常工况自动报警，并有在不可预见事故发生时保存现场信息的"黑匣子"功能；在线故障诊断部分定时接收数据采集实时监视系统传来的振动、振动相关信号及特征数据。利用逻辑推理、数值分析，结合领域专家知识和机组历史档案进行综合分析，并采用人工智能技术，把人工神经网络融入逻辑推理专家系统的推理机制，通过全局逻辑推理、局部人工神经网络并行计算的推理机制，模拟人类形象思维和逻辑思维相结合的过程，给出故障信息和解决问题的对策。

2、监视诊断方式

    常见的工况监视与故障诊断方式有：离线工况监视诊断方式、单机在线工况监视诊断方式、集中式在线工况监视诊断方式等。在综合上述监视诊断方法的优缺点的基础上，我们提出了分布式在线工况监视与故障诊断方式，该方式对于每台设备分别配置一套数采监视系统，多台数采监视系统共享一套诊断系统，如图所示。数采监视系统通过计算机网络与诊断系统通讯联络。既保证了监测的实时性(即使在诊断时也能保证不中断监视)，又可以实现信息的共享。另一方面，由于旋转机械的故障十分复杂，有些疑难故障需要多专家、多诊断系统协同诊断才能解决问题。对此，我们提出了远程分布式旋转机械工况监视与故障诊断方式，在上述分布式工况监视与故障诊断方式的基础上，通过计算机网络或电话电缆实现信息的远距离传输，使得地域网络诊断中心可以在远离设备的地方随时监视设备的运行情况，进行诊断；可以实现对生产设备的异地协同诊断，使得多个诊断系统服务于同一台设备，多台设备共享同一诊断系统，以弥补单个诊断系统在领域知识上的不足，以提高设备故障诊断的可靠性和智能化水平。利用计算机诊断网络还有利于数据积累、资源共享。

3、系统组成及特色

    本系统利用振动、温度、压力等传感器在线获取机组运行状态信息。信号采集部分根据转速信号实现整周期并行采集多路振动信号；实时监视部分一天24小时实时显示各种快变信号（如振动）和缓变信号（如压力、温度）的数字和图表，运用振幅、振幅增加速率和分频振幅值等多种方法判别机组运行是否正常，实现异常工况自动报警，并有在不可预见事故发生时保存现场信息的"黑匣子"功能；在线故障诊断部分定时接收数据采集实时监视系统传来的振动、振动相关信号及特征数据。利用逻辑推理、数值分析，结合领域专家知识和机组历史档案进行综合分析，并采用人工智能技术，把人工神经网络融入逻辑推理专家系统的推理机制，通过全局逻辑推理、局部人工神经网络并行计算的推理机制，模拟人类形象思维和逻辑思维相结合的过程，给出故障信息和解决问题的对策。

4、应用

    本系统已有多套成功应用于电力、石化等行业的旋转机械的工况监视与诊断，取得良好的经济和社会效益。分获部、省级科技进步二、三等奖。

MFD-310型 工况监视与故障分析系统

本系统为旋转机器振动工况监测与故障诊断系统，采用工业控制计算机+A/D卡形式，采集机组的振动、位移、温度、压力等信号，通过图形、数据等实时监视机组的工况，并能够进行分析诊断。系统分为4个层次：

        第1层次：信号预处理与采集。对传感器输入信号进行放大、滤波等处理，并实现模拟信号到数字信号的转换，以满足计算机数字化处理的需要；

       第2层次：实时监视与状态识别。通过第1层次，获得机组状态信息，实时显示机组振动波形、频谱、轴心轨迹、棒图、趋势等监视图形，并根据设定的报警门限实时显示机组运行状态。此外，该层次配备有在线信号分析功能，可对信号进行常用的频域、时域及机组起停分析；

        第3层次：在线分析与智能诊断。根据第2层次得到的机组状态信息，利用基于知识和基于行为的诊断方法判断机组可能存在的故障及其原因、部位和严重程度，并实现机组运行状态的预报。为诊断方便，本层次也配备有信号分析功能；

       第4层次：远程网络监控与诊断。通过INTERNET/INTRANET网络，利用网页浏览器实现远程监控与诊断。

         系统功能

• 可外接位移、速度、加速度等常用振动传感器；

• 可处理交流及直流输入信号，也可以处理温度、压力等工艺信号；

• 程控放大，信号硬件积分（通过软件选择是否积分）；

• 层次式、模块化，结构灵活，既可作为便携式系统，也可充当在线监视系统；

• 具有机组起停监视能力，稳速运行与起停状态软件自动判别并自动切换监视方式；

• 多机组管理能力；

• 操作口令保护能力；

• 完善的数据管理能力，具有“黑匣子”功能，自动记录并保存机组故障以及异常停机时的振动数据；

• 机组正常运行时按照用户设定的时间间隔、起停时根据设定的转速间隔自动采样；

• 丰富的时、频域分析方法，如波形分析、轴心轨迹分析、相关分析、频谱分析（谱校正及细化）、趋势、波形比较、频谱比较、瀑布图、波德图等；

• 分析图形具有光标，可实现放大；

• 显示基于PC系列计算机，可扩展性高，易于升级；

• 软件采用Microsoft Visual C++语言开发，在Windows 95/98平台上运行。

         系统特点

• 层次式、模块化，结构灵活，监测软件实现组态化，可以满足不同机组的需要；

• 基于PC系列计算机，可扩展性高，易于升级；

• 对等网络通讯，可靠性高，速度快；

• 基于Web的远程监测与诊断，使得可以在任何地方监测您的机器。

         系统主要技术指标

1)       振动及转速信号采集模块

• 振动信号交流(AC)及直流(DC)分量分离采集

• 8通道转速巡回测量，转速周期分辨率0.6ms，转速测量范围：>6rpm；

• 16通道(最多可扩展至8*16=128通道)振动位移、速度或加速度信号整周期、同时刻采集；

• A/D分辨率12位，每通道最高采样频率>25KHz；

• 直流信号固定衰减5倍后接入程控增益电路；

• 频率范围： 无 积 分：0.05Hz~27KHz

•            一次积分：0.8Hz~8KHz （-3dB）

• 软件控制整周期采样；

• 频谱分析分辨率默认为400线，最高为3200线；

2)      非振动信号（温度、压力等）采集模块

• 256通道(可扩展)非振动信号巡回采集

• A/D分辨率12位，转换时间25ms

• 非振动信号CPU卡保存最近120组采样数据，数据保存时间间隔2秒

• 程控增益，有效增益调整范围1～4096倍

• 备有非振动信号调理卡，用于滤除共模、串模干扰

3)       开关量信号采集模块

• 开关量信号由8031CPU控制采集，不占用PC机CPU时间

• 64通道(最多可扩展至256通道)开关量巡回采集，巡回采集间隔10毫秒

• 开关量采集卡可保存最近的3600组采样数据(64通道)，正常情况下保存时间间隔为1秒(可由软件设置为1～255秒),开关量动作时，保存时间间隔为10毫秒

• 异常停机时，软件控制停止采样，并保留最近的3600组开关量变化数据供事故分析

• 开关量采集卡上自备实时时钟提供每组开关量状态所对应的时刻，并由软件控制实现与实时监视计算机的时钟同步。

        技术支持

东南大学设备监控与故障诊断研究所，江苏省南京市四牌楼2号， 210096

联系人：   贾民平，许飞云，胡建中

电话：025-83792220，    传真：025-83792220

EMAIL：     mpjia@seu.edu.cn， fyxu@seu.edu.cn

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