設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是一種了解和掌握設(shè)備使用過(guò)程狀態(tài)的技術(shù)。它可以確定設(shè)備整體或局部是正常還是異常，能早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷過(guò)程包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、故障識(shí)別或診斷、故障分析與預(yù)測(cè)、故障處理對(duì)策與建議等［1］。
在汽輪發(fā)電機(jī)組的各種故障中，振動(dòng)故障是一類對(duì)生產(chǎn)和運(yùn)行產(chǎn)生很大影響的故障。一方面，振動(dòng)故障的診斷比較復(fù)雜，處理時(shí)間比較長(zhǎng)；另一方面，振動(dòng)故障一旦發(fā)散釀成事故，所造成的影響和后果是十分嚴(yán)重的［2］。
1 大型汽輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷
由于我國(guó)用電的需要和資金制約，降低老機(jī)組故障發(fā)生率，延長(zhǎng)老機(jī)組的使用壽命是非常重要的［3］。目前在國(guó)內(nèi)電廠各類大型汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)測(cè)方面，只有部分裝有美國(guó)本特利公司或德國(guó)飛利浦公司的振動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)，尚有許多機(jī)組的監(jiān)視系統(tǒng)是落后和不完善的。由此可見(jiàn)，開(kāi)展大型汽輪發(fā)電機(jī)組的故障診斷技術(shù)研究是非常必要的。
隨著機(jī)組容量增大，所出現(xiàn)的振動(dòng)故障也越來(lái)越復(fù)雜，目前采用的在線監(jiān)測(cè)裝置一般只具有振動(dòng)專家系統(tǒng)的很少且很不完善。利用先進(jìn)的檢測(cè)、診斷儀器，采取科學(xué)有效的技術(shù)方法開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)故障診斷工作是目前電廠各類機(jī)組故障診斷和預(yù)測(cè)分析的主要方法［4］。
目前在國(guó)際上，以美國(guó)為主的西方發(fā)達(dá)國(guó)家在大型汽輪發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的綜合研究方面處于領(lǐng)先地位：一方面，美國(guó)的信號(hào)處理與數(shù)據(jù)分析技術(shù)發(fā)展較快，而這些處理機(jī)、分析儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)和核心，是發(fā)展后續(xù)技術(shù)（故障診斷）所不可分割的部分；另一方面，美國(guó)的幾家專業(yè)公司，如Bently，IRD，BEI，從事對(duì)大型電站機(jī)組的運(yùn)行和監(jiān)控的研究，以及對(duì)機(jī)組可靠性、安全性、維修性與經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)方面的研究，已有了40多年的歷史，建立了龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，并開(kāi)展了專家系統(tǒng)的研究，具有雄厚的數(shù)據(jù)與軟件實(shí)力。此外，國(guó)際上還有許多著名的診斷儀器公司，如丹麥的B＆K，德國(guó)的申克及日本的武田理研等，生產(chǎn)有多種用于設(shè)備診斷的分析儀器及軟件系統(tǒng)。然而國(guó)外的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)診斷儀器及診斷管理軟件一般價(jià)格十分昂貴，且存在維護(hù)不便、因缺少漢化而使用不便等問(wèn)題，因此還難以在我國(guó)基層電廠普及。
我國(guó)工業(yè)企業(yè)的設(shè)備診斷技術(shù)自1983年起步，初期主要應(yīng)用于石化、冶金及電力等行業(yè)，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，迅速滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)主要行業(yè)。其中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷是診斷技術(shù)應(yīng)用最廣、涉及行業(yè)最多的應(yīng)用領(lǐng)域，如電力行業(yè)中的汽輪發(fā)電機(jī)組，石化行業(yè)的壓縮機(jī)，航空工業(yè)的各種航空發(fā)動(dòng)機(jī)等。大型汽輪發(fā)電機(jī)組的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)作為國(guó)家“七五”、“八五”重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，并在“九五”期間仍繼續(xù)受到支持，其重要意義是顯而易見(jiàn)的。西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等一些高校及西安熱工研究院等一些研究單位在大型汽輪發(fā)電機(jī)組故障機(jī)理及其診斷技術(shù)研究方面總體上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。但是，由于近年來(lái)大型汽輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)裝機(jī)容量的不斷增大（如國(guó)內(nèi)目前己投產(chǎn)700 MW汽輪發(fā)電機(jī)組），而對(duì)大型機(jī)組許多常見(jiàn)故障的機(jī)理、故障特征及現(xiàn)場(chǎng)診斷方法的研究還有待進(jìn)一步的深入。此外，在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集與故障診斷儀器及數(shù)據(jù)管理軟件的研制方面，國(guó)內(nèi)雖有一些大學(xué)及研究所推出了自己的產(chǎn)品，如北京振通檢測(cè)技術(shù)研究所推出的902和903便攜式數(shù)據(jù)采集器、重慶大學(xué)測(cè)試中心的QLSA－W型振動(dòng)噪聲測(cè)試分析儀、大連理工大學(xué)推出的PDM2000數(shù)據(jù)采集分析儀及管理軟件等，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是微處理器及軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，上述裝置及軟件系統(tǒng)在性能指標(biāo)、可靠性、軟件對(duì)不同公司數(shù)據(jù)采集裝置的適應(yīng)性等方面均存在一定的局限性。
