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基于虛擬儀器的水電機組在線振動監測系統
摘要：介紹了基于虛擬儀器的在線振動監測系統的基本組成、實現方法和功能，采用PXI總線儀器和LabVIEW可視化的虛擬儀器系統開發平臺，把傳統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模。該系統實現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。關鍵詞：虛擬儀器 水電機組 振動監測 PXI LabVIEW
隨著我國水電事業的發展，大型機組的投產，各種容量的機組數量不斷增多。如何保證水電機組運行穩定是人們普通關心的重要問題。而現階段我國水電機組的檢修一般實行計劃檢修制度，不管設備狀態如何，到期必修，由此造成大量的資源浪費。這種傳統的預期維修體制已經不能滿足現代維修、運行、管理的要求。水電機組設備龐大、結構復雜、故障的誘因繁多，雖有一些故障不一定以振動形式表現出來，但統計資源表明，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表示在轉動部門的平衡情況，其振動的極頻分量說明發電機電磁振動情況等。因此，振動監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]。
水電機組的振動監測可由傳統儀器系統構成，如圖1所示。系統功能是由廠家事先定義且固定不可變更功能的傳統儀器完成。由于傳統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生的多樣化的需求。而虛擬儀器技術改變了這種狀況，它開創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，硬件不再是系統的主體，它只是在其中實現信號的輸入輸出，而由功能強大的軟件完成信號的采集、分析處理和結果顯示，實現了“軟件就是儀器”的理念。虛擬儀器用計算機軟件代替傳統儀器的某些硬件功能，用戶可以根據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，虛擬儀器技術具有開發周期短、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 系統硬件結構
本系統的硬件由傳感器、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數據采集卡、PXI-PCI833X計算機控制PXI模塊、MXI-3光纖通信模塊、DFE-530TXI網絡適配卡等組成，其硬件結構如圖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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