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基于虛擬儀器的水電機組在線振動監(jiān)測系統(tǒng)
摘要：介紹了基于虛擬儀器的在線振動監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成、實現(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)開發(fā)平臺，把傳統(tǒng)儀器的所有功能模塊集成在一臺計算機中，用戶可以通過修改虛擬儀器的軟件改變其功能與規(guī)模。該系統(tǒng)實現(xiàn)了水電機組振動信號的自動采集，并能通過計算機進行振動信號的處理和分析。關(guān)鍵詞：虛擬儀器 水電機組 振動監(jiān)測 PXI LabVIEW
隨著我國水電事業(yè)的發(fā)展，大型機組的投產(chǎn)，各種容量的機組數(shù)量不斷增多。如何保證水電機組運行穩(wěn)定是人們普通關(guān)心的重要問題。而現(xiàn)階段我國水電機組的檢修一般實行計劃檢修制度，不管設備狀態(tài)如何，到期必修，由此造成大量的資源浪費。這種傳統(tǒng)的預期維修體制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代維修、運行、管理的要求。水電機組設備龐大、結(jié)構(gòu)復雜、故障的誘因繁多，雖有一些故障不一定以振動形式表現(xiàn)出來，但統(tǒng)計資源表明，水電機組約有80%的故障或事故在振動信號中有所反映[1]，例如水電機組下機架的振動參數(shù)表示在轉(zhuǎn)動部門的平衡情況，其振動的極頻分量說明發(fā)電機電磁振動情況等。因此，振動監(jiān)測是目前應用最為普通和有效的方法[2]，通過對這些振動信號的分析，充分發(fā)掘其中所包含的故障信息，對水電機組的安全生活、決策具有重要的實際意義[3]。
水電機組的振動監(jiān)測可由傳統(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)儀器聽功能缺乏靈活性，有時盡管資金投入很大，但仍很難滿足任務的不斷變化所產(chǎn)生的多樣化的需求。而虛擬儀器技術(shù)改變了這種狀況，它開創(chuàng)了儀器使用者可以成為儀器設計者的新時代。虛擬儀器就是通過軟件平臺構(gòu)造與真實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，它只是在其中實現(xiàn)信號的輸入輸出，而由功能強大的軟件完成信號的采集、分析處理和結(jié)果顯示，實現(xiàn)了“軟件就是儀器”的理念。虛擬儀器用計算機軟件代替?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和功能擴展也只需進行相關(guān)軟件的設計更新，而不需要增添新的儀器。因此，虛擬儀器技術(shù)具有開發(fā)周期短、成本低、維護方便、靈活、功能強大、用戶可自行定義等特點[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計算機控制PXI模塊、MXI-3光纖通信模塊、DFE-530TXI網(wǎng)絡適配卡等組成，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1.1 振動傳感器的選擇及安裝
水電機組與火電機
[1] [2] [3] [4] [5]
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