汽轮鼓风机组振动信号在线监测系统的初步设计（本科毕业论文设计）.doc

摘要

本课题来源于某大型企业汽轮鼓风机组的实际项目，课题主要针对汽轮鼓风机组多种状态下的振动信号特点进行分析并以此设计一套简易汽轮鼓风机组振动信号在线监测系统，实时测得机组运行参数，监视电机的运行状态，以提高系统运行的可靠性、安全性，并能为更进一步的测控处理提供基础。整个系统包括了传感器、信号调理电路、数据采集卡、运用Visual C++编写的软件等。系统完成了数据采集、数据信号处理，给出了数据显示波形，初步验证了该设计的可行性。
本文的主要研究内容如下：
① 分析了当前国内外汽轮机监视仪表系统的优缺点，讨论了汽轮鼓风机组各种故障振动信号特点以及当前大型旋转机械的故障信号常用采集方法，提出了汽轮鼓风机组振动信号在线监测系统的方案。
② 根据某大型企业汽轮鼓风机组的实际项目以及环境状况，设计了合理的具有数据采集模块、在线监测模块以及报警模块三大功能模块总图。
③ 该系统采用了SQL Server数据库技术，对系统信息、设备信息、采样数据进行了有效管理；针对各种不同的采集方式采用了统一的数据格式，充分利用了关系数据库的约束机制，达到了数据的一致性和完整性。
④ 该系统应用Visual C++6.0进行软件编程，实现汽轮鼓风机组的振动信号数据采集、在线监测以及故障报警功能。



关键词：汽轮鼓风机组，振动信号，在线监测



ABSTRACT

This topic comes from a large group of enterprises Turbo Blower actual project, the main topic for a variety of Turbo Blower Group under the vibration characteristics of signal analysis and to design a simple vibration signals Turbo Blower Group on-line monitoring system, Real-time measurement unit in the operating parameters, monitor the motor running, to enhance the reliability and security of the system，and it will further provide the basis for monitoring treatment. The whole system, includes sensors, signal processing circuit, data acquisition cards, use of Visual C + + and so on. This system achieves data collection, data signal processing, display of wave, preliminary validate the feasibility of the design.
The main study of this paper is as follows:
① This thesis analysis the advantages and disadvantages of Turbine Supervisory Instrumentation, discusses the various characteristics of the vibration signal failures of Turbo Blower group and the fault signal commonly used method of collection current large-scale rotating machinery, brings forward Turbo Blower Group vibration signals on-line monitoring system Programme.
② According to the actual project and the state of the environment of Turbo Blower in a large enterprise group, this thesis designs three major functional modules map including a data acquisition module, on-line monitoring and alarm modules module.
③ This system manages system information, equipment information and sampling data effectively using SQL Server technique of database. With this technique, the author applies uniform data forms for different collection modes and utilizes restraint mechanism of relational database to achieve consistency and completeness of data.
④ This system uses Visual C + +6.0 for application software programming, it achieves vibration signals data acquisition, fault-line monitoring and alarm functions of Turbo Blower Group.


Key words：Turbo Blower Group, Vibration signals, Online Monitoring


目 录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1 绪论 1
1.1 课题研究目的及意义 1
1.1.1 目的 1
1.1.2 意义 1
1.2 国内外现状 2
1.2.1 汽轮鼓风机组在线监测系统国内外现状 2
1.2.2 传感器使用现状 4
1.3 本课题的研究内容 5
1.4 本章小节 5
2 汽轮鼓风机组故障分析 6
2.1 汽轮鼓风机组的结构特征 6
2.2 汽轮鼓风机组典型振动故障 7
2.2.1 转子不平衡故障的振动特点分析 7
2.2.2 转子动静碰磨故障的振动特点分析 11
2.2.3 转子不对中故障的振动特点分析 13
2.2.4 油膜涡动与油膜振荡故障的振动特点分析 14
2.3 本章小节 16
3 系统硬件设计 17
3.1 系统硬件结构 17
3.2 测点位置分析 17
3.2.1 振动监测测点的选取 17
3.2.2 具体故障测点的选取 17
3.3 传感器的选取 20
3.3.1 压电式传感器 20
3.3.2 电涡流式传感器 20
3.3.3 电感式位移传感器 21
3.4 A/D卡的选取 21
3.5 中间环节的确定 22
3.5.1 放大器 22
3.5.2 滤波器 22
3.6 本章小节 23
4 系统硬件设计 24
4.1 系统的软件设计 24
4.2 采集模块设计 24
4.3 功能模块设计 24
4.3.1 在线监测模块 24
4.3.2 传感器灵敏度修正模块 24
4.3.3 报警模块 26
4.4 实例分析 26
4.5 本章小节 28
5 结论与展望 29
6 致谢 30
参考文献