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对旋轴流式主通风机的在线监测与故障诊断系统 On-line Monitoring and Trouble Diagnosis System of Counter-rotating Axial Fan 贺秋冬/湘潭平安电气集团有限公司 摘要：介绍了矿用对旋轴流式主通风机的在线监测和故障诊断系统。对其设计要求、系统组成、工作过程及运行情况作了详细说明。 关键词： 对旋轴流式通风机 在线监测 故障诊断 中图分类号:TH432.1 文献标识码:B 文章编号: 1006-8155(2005)05-0033-04 Abstract: On-line monitoring and trouble diagnosis system of counter-rotating type of axial fan for mine is introduced. The requirements of design, the system combination, the working process and the principle and the operation condition are described in detail. Key words: Counter-rotating axial fan On-line monitoring Trouble diagnosis 1 引言 随着传感技术和计算机技术的不断发展，在线监测与故障诊断这一以传感技术和计算机技术为基础的研究课题，取得了新的发展。为使这一技术成功地转化成生产力，以进一步提高煤炭企业自动化、智能化水平，我公司成功地将在线监测和故障诊断技术应用在对旋轴流式主通风机上，为煤炭企业全面实施信息化和提高企业管理水平创造了条件。 本文以我公司开发的FJC型在线监测与故障诊断系统为例，介绍了矿井对旋轴流式主通风机（以下简称主通风机）在线监测与故障诊断系统的设计要求、系统组成、工作过程及运行情况。 2 设计要求 2.1 功能要求 煤矿主通风机是煤矿的四大主要设备之一，作为矿井主通风，它每天24h不停地运转，是整个矿井的“呼吸”系统。如此重要的安全生产关键设备，如果因某种故障而停机运行，将会给整个矿山的安全生产带来巨大威胁，因此，要求与之配套的在线监测与故障诊断系统可靠性要高，这样，当系统自身出现故障时也不会影响主通风机的正常运行。 对旋轴流式主通风机由两个电机驱动，所以要求对两个电机的参数应分别采样。 《煤矿安全规程》规定，矿井主通风机必须安装2套同等能力的主要通风装置，其中一套作为备用。为减少用户对在线监测与故障诊断系统的资金投入，要求一套系统可以在两台主通风机间切换，哪台主通风机运行就对哪台主通风机进行监测。 另外还要求该系统具有在线帮助、状态监测、故障诊断、机器平衡及资料查寻五大功能。系统能按时自动或手动对风机进行在线状态监测与故障诊断。能自动记录主通风机运行时的风量、风压、效率、转速、振动、电机功率、绕组温度、轴承温度及进出气体温度等参数值，并自动生成表格。有关信号的图谱、风压－风量曲线图以及数据显示直观简明。系统能在主通风机出现故障前（如轴承损坏、叶片变形等）自动报警、提示检修，并能智能判断出故障性质及部位。 为便于用户使用和操作，要求软件能在通用的Windows操作系统下运行。 要求达到的技术性能指标和参数 输入由传感器确定，输出4位有效数字； (2) 各通道数显误差不超过2％； (3) 微机屏幕允许误显率：1/10000； 管理软件可靠性：在长期运行状态下不死机，具有抗干扰措施和自恢复功能； (5) 定期全特性测定，正确打印轴承温度、绕组温度、风压、风量、效率、振动曲线，最大误差不超过2％； (6) 电源：AC220V±5％,43～67Hz； 适用温度：-40～180℃； (8) 稳态分析：时域波形、轴心轨迹、轴心位置、轴心进动(一、二和三阶正，反进动量)、全息进行、一维频谱和低频细化等； (9) 暂态分析：增(减)速Bode图、增(减)速轴心进动、增(减)速谐波分析和增(减)速过程图等； (10) 趋势分析：振动总量趋势、轴心进动趋势和谐波振动趋势等分段，在风机额定工作状态下，实时监测如下的特征量： 动总量； 动信号的时域波形； 一、二和三阶谐波振动分量与参考值的幅值之差； 轴心轨迹； 轴心进动(一、二和三阶正，反进动量)； 全息进动； 一、二和三阶正、反进动量与参考值之差； 一、二和三阶谐波振动分量的分、时、日、月趋势； 一、二和三阶正、反进动量的分、时、日、月趋势； 正、反进动量的瞬态突变； 谐波振动分量的瞬态突变。 根据以上特征量，可以准确地了解机器的