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基于虛擬儀器的水電機(jī)組在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
摘要：介紹了基于虛擬儀器的在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本組成、實(shí)現(xiàn)方法和功能，采用PXI總線儀器和LabVIEW可視化的虛擬儀器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，把傳統(tǒng)儀器的所有功能模塊集成在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，用戶可以通過(guò)修改虛擬儀器的軟件改變其功能與規(guī)模。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水電機(jī)組振動(dòng)信號(hào)的自動(dòng)采集，并能通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)的處理和分析。關(guān)鍵詞：虛擬儀器 水電機(jī)組 振動(dòng)監(jiān)測(cè) PXI LabVIEW
隨著我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展，大型機(jī)組的投產(chǎn)，各種容量的機(jī)組數(shù)量不斷增多。如何保證水電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定是人們普通關(guān)心的重要問(wèn)題。而現(xiàn)階段我國(guó)水電機(jī)組的檢修一般實(shí)行計(jì)劃?rùn)z修制度，不管設(shè)備狀態(tài)如何，到期必修，由此造成大量的資源浪費(fèi)。這種傳統(tǒng)的預(yù)期維修體制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代維修、運(yùn)行、管理的要求。水電機(jī)組設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障的誘因繁多，雖有一些故障不一定以振動(dòng)形式表現(xiàn)出來(lái)，但統(tǒng)計(jì)資源表明，水電機(jī)組約有80%的故障或事故在振動(dòng)信號(hào)中有所反映[1]，例如水電機(jī)組下機(jī)架的振動(dòng)參數(shù)表示在轉(zhuǎn)動(dòng)部門(mén)的平衡情況，其振動(dòng)的極頻分量說(shuō)明發(fā)電機(jī)電磁振動(dòng)情況等。因此，振動(dòng)監(jiān)測(cè)是目前應(yīng)用最為普通和有效的方法[2]，通過(guò)對(duì)這些振動(dòng)信號(hào)的分析，充分發(fā)掘其中所包含的故障信息，對(duì)水電機(jī)組的安全生活、決策具有重要的實(shí)際意義[3]。
水電機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測(cè)可由傳統(tǒng)儀器系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。系統(tǒng)功能是由廠家事先定義且固定不可變更功能的傳統(tǒng)儀器完成。由于傳統(tǒng)儀器聽(tīng)功能缺乏靈活性，有時(shí)盡管資金投入很大，但仍很難滿足任務(wù)的不斷變化所產(chǎn)生的多樣化的需求。而虛擬儀器技術(shù)改變了這種狀況，它開(kāi)創(chuàng)了儀器使用者可以成為儀器設(shè)計(jì)者的新時(shí)代。虛擬儀器就是通過(guò)軟件平臺(tái)構(gòu)造與真實(shí)儀器物理面板相類似的虛擬面板，硬件不再是系統(tǒng)的主體，它只是在其中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出，而由功能強(qiáng)大的軟件完成信號(hào)的采集、分析處理和結(jié)果顯示，實(shí)現(xiàn)了“軟件就是儀器”的理念。虛擬儀器用計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件功能，用戶可以根據(jù)需要定義儀器的功能，虛擬儀器性能的改進(jìn)和功能擴(kuò)展也只需進(jìn)行相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)更新，而不需要增添新的儀器。因此，虛擬儀器技術(shù)具有開(kāi)發(fā)周期短、成本低、維護(hù)方便、靈活、功能強(qiáng)大、用戶可自行定義等特點(diǎn)[4]。
1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的硬件由傳感器、SCB-68接線端子盒、PXI-1010組合機(jī)箱、SCXI-1125可編程隔離放大模塊、SCXI-1141可編程低通濾波模塊、SCXI-1140采樣/保持模塊、PXI-6052E數(shù)據(jù)采集卡、PXI-PCI833X計(jì)算機(jī)控制PXI模塊、MXI-3光纖通信模塊、DFE-530TXI網(wǎng)絡(luò)適配卡等組成，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1.1 振動(dòng)傳感器的選擇及安裝
水電機(jī)組與火電機(jī)
[1] [2] [3] [4] [5]
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