旋转机械如汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机等是电力、石油化工、冶金、机械、航空等工业范畴的关键设备。状况监测技能能够及时发现设备的运转毛病前兆，为出产和修理供给决策依据，是确保大型设备安全运转、避免恶性事故发生的有用手法之一。本文介绍的是一个依据网络的时在线状况监测体系，通过对旋转机械状况参数的实时搜集和处理，构成反映旋转机械运转状况的各种特征参数和图谱，供用户进行毛病确诊运用。
1 体系使命和方针
体系使命：以网络为根底，运用虚拟仪器技能构成一个企业监测网，完结由现场、车间到分厂再到总公司等全方位多机群的在线监测体系。
体系方针：
（1）能对设备的运转进行实时在线监测，供给毛病确诊依据，监测参数为设备的转速、振荡值、温度、压力、流量及开关量等。
（2）树立网络数据库，记载设备前史运转数据和升降速（启泊车）数据等；判别报警状况和搜集报警数据。
（3）运用数字信号处理技能，供给反映旋转机械运转状况的各种特征参数和图谱。
(4)在企业网内对设备的运转完结长途监控与剖析。
（5）供给体系参数组态功用，依据现场详细状况界说相关体系参数，完结体系的重构，生成有用的通用软件，以满意不同用户的需求。
（6）完结虚拟仪器的网页发布。
2 体系结构
本体系选用虚拟仪器结构规划，图1为虚拟仪器体系结构示意图。
本体系规划为散布式多机并行处理体系，整个体系能够分为四级，如图2所示。作业站能够独立进行监控作业，亦可联网作业。在网络办法下，剖析办理作业站可远离现场进行设备状况剖析和体系办理。网页发布功用可使授权用户在网上恣意点随时取得数据。
榜首级为现场数据搜集体系。它由传感器、信号预处理板、数据搜集板构成。它是一个单片机运用体系，每一个数据搜集卡搜集多个测点的数据。振荡量搜集卡选用工业总线规范，以插卡的办法刺进现场数据搜集作业站（工控机）的扩展槽中，将数据以同享内存办法供给给数据搜集作业上。它确保了高采样频率和高数据传递速率，完结了现场数据同步搜集，工艺量等慢变量的数据通过串行总线RS232接口与数据搜集作业站通讯。
第二级为数据搜集作业站。每个作业站都是一个独立的监测体系，办理一台或几台设备；数据搜集作业站能不接连地实时在线监测轴振荡、轴位移、转速、温度、压力、流量等参数，能做到主动记载（发生升降速数据）、判别报警（发生报警事情表及黑匣子数据）、班（日）报表打印，一同还要响运用户从面板进行操控的要求；此外，能够便利做到联网运转，组成企业监测网络。
第三级为剖析办理作业站及Web、数据库服务器。本体系的服务器从功用上来说，由数据库服务器、web服务器、办理服务器、剖析确诊服务器组成。
从数据流量散布均匀性动身，实践的硬件渠道由一台服务器作为数据库服务器和web服务器，另一台作为办理服务器及剖析确诊服务器。其间，数据库服务器中寄存报警、升降速、短期、中期及长时刻数据库构成设备运转前史档案，供网上各用户对设备进行监督；Web服务器为INTERNET或INTRANET上的各用户检查设备运转参数供给数据拜访接口；办理服务器用于完结监测网上的一切作业站及设备信息（如设备组态和各监测通道的设置参数等）的办理和显现及报警转接功用；剖析确诊服务器对设备的各种运转数据供给各种剖析确诊办法。在设备状况网监测中心的服务器上，体系供给给用户各种剖析手法，对网上各种设备进行监测和毛病确诊，一同服务上的网络数据库通过堆集运转数据，探索设备运转的状况规则，对设备的安全运转具有重要意义。
第四级为网上各个浏览器。体系规划网络速度为10M～100Mbps。在浏览器上通过INTERNET或INTRANET网检查各设备当时或前史运转状况，浏览器上数据运转速度受网络传输速度的影响。它能够使公司内INTRANET网上的每台微机通过IE或Netscape拜访设备的监测剖析成果（如各种波形、谱、报表等）。一同通过网关还或许完结数据在全球INTERNET上的同享（可预先设定权限），使有关办理人员不在厂区时也参随时了解厂内每台设备的每个监测点的运转状况。运用INTERNET上的资源，能够完结厂人设备长途确诊，与外部专家实施长途准确会诊，缩短排除毛病的时刻。当然，这些功用都是由Web服务器完结的。
3 体系软件规划
整个体系的软件分为三部分，主要为六大模块，别离运转于作业站、剖析站和服务器上，选用LabView和VB编程。软件功用模块区分见图3。
3.1 数据库规划
本体系选用本地（ACCESS）和网络（SQL SERVER）两级数据库体系。数据库的界说选用ACCESS和SQLSERVER兼容的办法，且两组数据库的结构相同。这样，即便在离线状况下，数采作业站也可独立完结监测剖析作业；在网络办法下，设备运转数据全站记载到网络数据库，由服务器对数采站、剖析站和浏览器供给网络数据服务；在网络毛病时，搜集的数据暂时存在本地，待一个独立的线程检测到网络毛病康复后再将数据主动转移到服务器上。整个体系的数据库如表1所示。
表1 体系数据库表
| 数据类型 | 说 明 |
| 装备数据 | 整个体系装备参数 |
| 短时先入先出数据 | 归于动态数据，由数据搜集作业站的前史数据发生模块不断发生，保存短期内机器的运转状况信息 |
| 中期前史数据 | 为削减存储量通过特征提取后保存的机组支行状况信息 |
| 长时刻前史数据 | 同上，仅仅记载战略有所不同 |
| 长降速数据 | 由数据搜集作业站的升降速处理模块发生，保存起停机状况时机器的运转状况信息 |
| 黑匣子数据 | 由数据搜集作业站的报警模块发生 |
3.2 后台主模块
后台主模块完结仪器驱动、数据搜集和记载以及报警和升降速的处理作业。它被规划成多线程并行的事情呼应式运转结构，程序一旦发动便接连作业。表2是它要处理的事情和呼应表。
表2 事情及呼应表
| 事 件 | 响 应 |
| 通道数据巡检 | ①判别升降速状况、改写升降速状况表； ②升降速处理； ③报警判别及处理； ④宣布数据搜集成功信号。 |
| 短期前史数据记载 | ①等候搜集成功信号； ②为每一通道发生短期前史数据。 |
| 中期前史数据记载 | ①等候搜集成功信号； ②为每一通道发生中期前史数据。 |
| 长时刻前史数据记载 | ①等候搜集成功信号； ②为每一通道发生长时刻前史数据。 |
| 长降速状况 | ①按装备设定发生升降速数据。 |
| 报警 | ①生成报警事情记载； ②将当时报警通道表向指定办理站发送。 |
3.3 组态模块
组态模块便于用户依据详细运用环境设定作业站的功用，提高了体系的习惯性和可扩展性。
体系界说组态：对作业站的作业环境、作业使命和本身功用的描绘。
搜集组态：界说搜集作业站名、IP地址、采样办法、采样频率和采样通道。
数据库组态：界说测点装备参数、测点特征描绘、信号数据结构等。
报表组态：供给报表格局挑选，也可由用户自界说格局。
3.4 数据剖析模块
数据剖析模块供给强壮的数字信号剖析功用，
包含时域剖析、频域剖析（幅值谱、功用谱、带窗函数挑选、谱均匀、坐标挑选功用）、轴心轨道、包络谱剖析、倒频谱剖析、升降速状况剖析（三维瀑布图、Bode图、Nyquest图、轴心方位图、惰转曲线）、趋势剖析（24小时趋势、周趋势、月趋势）、相关剖析、二维全息谱等。它与通讯模块一同设备在网络范围内恣意主机上，就使其成为剖析站。依据需求，将其设备在数采作业站上则使其能够独立完结全站单机监测作业。
3.5 通讯模块
通讯模块完结数采作业站与剖析站、数采作业站与服务器之间的数据通讯。通讯模块的功用包含：从数采站实时向网上发送设备报警数据；侦听到剖析站或服务器的恳求后，上传实时搜集数据；上传作业站组态装备表，使服务器数据库中内容同步更新；校正各节点体系时钟。
本体系选用虚拟仪器结构规划，有很强的通用性和有用价值。体系结构的四个层次的完结办法，习惯了企业中各用户的需求。软件明晰的模块化界说，使之可便利地用于设备现场监控和企业网络在线监控，且组态便利。本体系已在镇海炼化股分公司用于炼油新催化设备主风机、气压设备的状况监测，作用杰出。
