大型装备系统状态监测及故障诊断集成方法研究

• 作 者: 刘占涛
• 发表日期: 2009年01期
• 关键词: 海洋平台 在线监测 故障诊断 小波变换 非平稳信号

大型装备系统是生产设备的大型化、集成化,海洋平台即是由上百台设备构成的大型装备系统。随着石油资源的日趋紧张,大陆石油的开采量正逐年减少。在经济和社会发展面临资源短缺的压力下,利用和开发海洋油气田资源具有十分重要的战略意义。建立海洋平台这样的大型装备系统是开采海洋石油的必要条件,我国目前各种在用海洋平台已逾百台。但是由海洋平台及设备不可靠引起的故障频繁出现,造成了巨大的经济损失。解决这一问题的唯一方法是对海洋平台运行状态进行监测,以此来预防故障,杜绝事故,延长海洋平台运行周期,最大限度发挥海洋平台的生产潜力。因此,针对海洋平台开展状态监测与故障诊断研究已成为刻不容缓的重要课题。本论文的研究内容主要分为两部分:一是根据中石化胜利油田海上采油平台安全保障项目实际,开发了基于VC++和Windows系统的海洋平台实时在线监测系统。论文详细阐述了海洋平台实时在线监测系统的总体方案设计,并重点介绍了各个软件模块的功能及应用,现场应用表明该系统能够有效地反映海洋平台作业设备的运行状态。二是非平稳信号分析方法研究。从平台作业设备采集的信号大多数属于非平稳信号,对于这类信号,难以用传统的傅里叶变换进行有效的分析,因此,本文从小波分析理论入手,充分利用小波变换在非平稳信号分析中的优势,并结合VC++中ActiveX控件的创建方法,开发了小波信号分析控件。进而针对轴承故障信号,应用小波变换进行了大量的数据仿真及实验研究,提出了一种基于小波多尺度分解的时域参数向量法用于提取轴承故障信号特征。