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设备状态监测与故障诊断综述：摘要从设备管理的角度，介绍了典型的设备状态监测与故障诊断的诊断理论、技术手段和具体方法。
首先对设备状态监测与故障诊断的意义、开展，根底理论和现状进展了介绍，阐述了设备状态监测、故障诊断与设备管理的关系。
进而对振动监测、温度检测、无损检测等根本监测手段的原理及诊断方法。
关键字：状态监测；故障诊断；振动；设备1设备状态监测和故障诊断概述1.1设备状态监测和故障诊断的意义和开展历史1.1.1设备故障及故障诊断的意义随着现代化工业的开展，设备能否平安可靠地以最正确状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障平安生产都具有十分重要的意义。
设备的故障就是指设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况，通常这种故障是从*一零部件的失效引起的。
设备的故障诊断则是发现并确定故障的部位和性质。
寻找故障的起因，预报故障的趋势并提出相应的对策。
1.1.2 设备故障诊断技术开展历史设备故障诊断技术的开展是与设备的维修方式严密相连的。
可以将故障诊断技术按测试手段分为六个阶段，即感官诊断、简易诊断、综合诊断、在线监测、精细诊断和远程监测。
从时间考察，故障诊断技术大致可以分为20世纪60年代以前、60年代到80年代和80年代以后几个阶段。
1.2现代设备故障诊断技术在故障诊断学建立之前，传统的故障诊断方法主要是依靠经历的积累。
将反映设备故障的特殊信号，从信息论角度出发对其进展分析，是现代设备故障诊断技术的特点。
可以分为统计诊断、逻辑诊断、模糊诊断。
其中有几种方法做简单的介绍。
贝叶斯法,此方法是基于概率统计的推理方法，以概率密度函数为根底，综合设备的故障信息来描述设备的运行状态，进展故障分析。
此外还有最大似然法、时间序列、法灰色系统法和故障树分析法。
故障树分析法模型是一个基于被诊断对象构造、功能特性的行为模型，是一种定性的因果模型。
1.3基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法，不需要待测对象准确的数学模型，而且具有智能特性。
1.设备监测目的意义保障设备安全，防止突发故障。
保障设备精度，提高产品质量和经济效益。
推进设计理念和维修制度的革新。
避免设备事故、人员伤亡、环境污染。
维护社会稳定。
2.故障分类按故障对机械工作能力的影响分类：完全性故障局部性故障按故障发生速度及演变过程分类：突发性故障渐进性故障按其发生的原因分类：磨损性故障错用性故障先天性故障按造成的后果分类：危害性故障安全性故障3.故障规律浴盆曲线：磨合期，正常使用期，耗损期4.故障发生的原因宏观上分析1.设计错误2 原材料缺陷3 制造过程的缺陷4 运转缺陷微观上分析：疲劳，磨损，断裂，腐蚀5.零件磨损的一般规律磨合阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段6.零件变形失效塑性变形失效，弹性变形失效，蠕变变形失效，翘曲变形失效7.断裂失效塑性断裂，脆性断裂8.状态监测与故障诊断的技术方法1.振动、噪声诊断技术2. 油液分析技术3. 温度检测技术4. 无损检测技术9.振动的危害降低机器及仪表的精度,引起机械设备及土木结构的破坏10.机械振动的分类按振动系统本身的特点分类: 离散系统连续系统按振动系统所受的激励类型分类: 自由振动强迫振动自激振动参数振动按系统的响应（振动规律）分类: 确定性振动随机振动按描述系统运动的微分方程分类:线性振动非线性振动11.机械振动要研究的内容和步骤1. 建立物理力学模型2.建立数学模型3.方程的求解4.结果的阐述12. 随机振动非确定而又具有统计规律，它们的规律不能用时间的确定性函数来描述，但又具有一定的统计规律性。
平稳随机过程与各态历经过程13. 自相关函数∑=∞→+=+nk k k Tx t x t x n t t R 11111)()(1),(lim ττ同一点不同的两个时间函数乘积称为随机过程 X(t)于时刻 t 1与 t 1+ τ的自相关函数。
它是时差 的函数，在一般情况下，它也依赖于采样时刻 t 1，反映这两个时刻的随机变量的X k （t 1）与X （t1+τ）统计联系。
设备状态监测与设备故障诊断技术第一章：绪论第一节：什么是设备诊断技术机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。
机械设备故障诊断是识别机械设备（机器或机组）运行状态的一门综合应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映。
具体来说，就是通过测取设备运行的状态信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，从而定量诊断（识别）机械设备及其零部件的运行状态（正常、异常、故障），再进一步预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果。
主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。
其中，状态监测也被称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如：振动、温度、压力等）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。
如果对设备进行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。
诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。
1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。
2.设备故障诊断以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。
设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的一门综合性学科。
它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。
第二节：故障诊断的目的机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行，具体来说就是：1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。
5 设备状态监测与故障诊断所谓“状态监测与故障诊断”，就是对运行中的设备实施定期或连续监测、有关参数分析、有效地对设备运行状态进行系统自动监测分析或人工分析，读取相应的自诊断状态报告，以便尽早发现潜伏性故障，提出预防性措施，避免发生严重事故，保证设备的安全、稳定和经济运行，并以此指导设备检修。
设备状态监测和故障诊断技术也称为预测维修技术，是新兴的一门包含很多新科技的多学科性综合技术。
简单地说就是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位、故障的原因，进而具体指导维修工作。
传统的耳听、手摸等也可以算是其中的一种比较简单的手段。
5.1 设备故障的规律设备故障是一个非常广义的概念。
简单地说，设备故障就是设备系统或其中的元件／部件丧失了规定的功能或精度。
与故障意义相近的还有“失效”的概念，失效通常指的是不可修复的对象；故障指的是可以修复的对象。
早期故障：这种故障的产生可能是设计、加工或材料上的缺陷，在设备投入运行初期暴露出来。
或者是有些零部件如齿轮箱中的齿轮及其他摩擦副需经过一段时期“跑合” , 使工作情况逐渐改善。
这种早期故障经过暴露、处理、完善后，故障率开始下降。
使用期故障：这是产品有效寿命期内发生的故障，这种故障是由于载荷（外因，指运行条件等）和系统特性（内因，指零部件故障、结构损伤等）无法预知的偶然因素引起的。
设备大部分时间处于这种工作状态。
这时的故障率基本上是恒定的。
对这个时期的故障进行监测与诊断具有重要意义。
后期故障（耗散期故障）：它往往发生在设备的后期，由于设备长期使用，甚至超过设备的使用寿命后，设备的零部件由于逐渐磨损、疲劳、老化等原因使系统功能退化，最后可能导致系统发生突发性的、危险性的、全局性的故障。
这期间设备故障率是上升趋势，通过监测、诊断，发现失效零部件应及时更换，以避免发生事故。
设备故障的规律可分为以下六种模式。
设备状态检测与故障诊断解说词尊敬的观众们，大家好！今天，我将为大家介绍设备状态检测与故障诊断的相关知识。
设备状态检测与故障诊断是一项重要的技术，它能够帮助我们及时发现设备的异常状态，减少故障发生的可能性，提高设备的可靠性和工作效率。
设备状态检测是通过对设备进行实时监测和分析，了解设备的工作状态是否正常。
我们可以通过监测设备的温度、振动、电流等参数来判断设备是否处于正常工作状态。
如果设备的温度异常升高，或者振动频率异常增大，那么就可能存在设备故障的风险。
通过及时检测和分析这些指标，我们可以提前采取措施，避免设备故障带来的不良影响。
故障诊断是在设备发生故障时，通过分析故障现象和相关数据，找出故障的原因和位置。
故障诊断需要借助专业的工具和技术，比如红外热像仪、振动分析仪等。
通过这些设备，我们可以对设备进行全面的检测和分析，找出故障的根本原因，以便进行及时修复和维护。
在设备状态检测与故障诊断过程中，我们还需要注意一些关键问题。
首先是数据采集的准确性和及时性，只有准确和及时地采集到设备的状态数据，我们才能更好地判断设备是否正常工作。
其次是数据分析的精确性和有效性，只有通过准确的数据分析，我们才能找出故障的原因和位置，做出正确的处理决策。
设备状态检测与故障诊断技术的应用非常广泛。
它不仅可以应用在工业设备上，还可以应用在交通运输、能源、医疗等领域。
通过设备状态检测与故障诊断，我们可以提高设备的可靠性和安全性，降低故障的发生率，为各行各业的生产和运营提供有力的保障。
设备状态检测与故障诊断是一项关键的技术，它可以帮助我们及时发现设备的异常状态，减少故障发生的可能性。
通过准确的数据采集和分析，我们可以找出故障的原因和位置，做出正确的处理决策。
设备状态检测与故障诊断的应用范围广泛，对于提高设备的可靠性和安全性具有重要意义。
让我们共同努力，将设备状态检测与故障诊断技术应用到实际生产和生活中，为社会发展和进步贡献力量！谢谢大家！。
设备状态监测及故障诊断近年来，为了提高设备管理与维修的现代化水平，在省设协和油田设备处的大力支持与帮助下，我厂应用状态监测及故障诊断技术，及时发现并解决了许多设备隐患，提高了设备运行可靠度，为电厂长周期、满负荷生产奠定了良好的基础。
1 开展状态监测与故障诊断工作的缘由1.1 状态监测与故障诊断是一种新的管理理念电厂生产的特点是自动化水平高、生产连续性强，一旦某台设备发生故障，将迫使机组降低负荷，甚至停机。
多年的摔打与磨练告诉我们：单凭眼看、手摸、耳听、鼻嗅等感观经验来判断设备故障已无法适应现代化生产的需要，只有开展状态监测和故障诊断工作才能彻底摆脱这种落后的管理模式。
1.2 状态监测和故障诊断是提高设备管理水平的需要我厂已搞过8次大修，在检修项目的确立和设备系统部件的更换上，虽然针对性、方向性有了很大提高，但确切性、适宜性、经济性仍有差距。
根据“四个凡是”的贯标精神要求，设备、系统的大小修的立项应更具科学性、针对性，减少盲目性，要解决这一问题，惟有开展状态监测和故障诊断。
1.3 状态监测和故障诊断是降本增效的需要。
我厂检修费用一年比一年紧缩，降本增效压力逐年递增，如何进一步降低发电成本，是摆在全厂干部职工面前的一个现实问题。
从历年大修情况来看，部分单位存在不同程度的欠修和过剩检修。
过剩检修意味着工作量加大，费用增加，造成人、财、物的浪费，而欠修将给设备运行带来隐患。
开展状态监测和故障诊断可有效避免欠修和过剩检修，做到物尽其用，达到降本增效的目的。
1.4 状态监测和故障诊断是二期投产的需要我厂二期两台机组相继投产，如果按照过去三年一大修的计划，每年至少要安排一台机组大修，甚至一年安排两台机组的大修。
我厂经过8次机组大修，积累了丰富的检修经验，对设备、系统的性能特点有了更深的了解。
特别是1999年和2000年的机组技改性大修，使设备的可靠性有了明显提高，基本具备了把机组三年一大修改为四年一大修的条件。
延长大修周期的保证是开展状态监测和故障诊断，延长设备使用寿命，避免突发性故障。
近几年来，通过实践逐步提高了对状态监测和故障诊断工作的认识，通过对设备定时、定点、定人监测，特别是#2机组在线监测系统，避免了多起设备事故，更坚定了我们开展这项工作的决心。
2 开展状态监测及故障诊断技术的依据2.1 状态监测与故障诊断技术的含义设备的状态监测通常是指通过测定设备的某一特征参数（如振动、温度），来检查其状态是否正常。
当特征参数小于允许值时认为正常，否则认为异常。
而设备故障诊断技术是通过了解和掌握设备在线使用的状态，结合设备的运行历史，对设备可能要发生的或已经发生的故障进行预报、分析、判断，确定故障性质、类别、程度、原因、部位，指出故障发生和发展的趋势及后果，提出控制故障继续发展的措施，通过采取调整、维修、治理的对策消除故障，最终使设备恢复正常状态。
目前，设备状态监测和故障诊断技术作为现代化设备管理的重要组成部分，是设备管理与维修管理必不可少的手段。
尤其是在市场竞争日益激烈的今天，设备维修成本的控制和降低是企业最可挖掘的潜力之一。
因此，应用状态监测与故障诊断技术，使预知维修取代传统而落后的事后维修和定期预防维修是历史的必然。
2.2 贯彻和执行《全民所有制工业交通企业设备管理条例》《全民所有制工业交通企业设备管理条例》。
《条例》第七条规定：“企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以状态监测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和维修技术现代化水平”。
这一规定为企业开展设备状态监测工作指明了方向，使企业领导和广大职工明确了状态监测技术在实际设备管理中的地位和作用。
状态监测工作的深入和提高，使我们认识到：从计划维修制向状态维修制转换，是设备维修制度和方法的根本性变革，是实事求是思想在维修工作中的具体体现。
在维修制度的变革中，职工地位和作用将发生深刻变化，他们将从以往单纯的设备维修的被动者成为设备维修的自主决策者。
而状态维修制是建立在准确的状态监测与故障诊断基础上的，尤其是实时在线监测。
状态监测工作开展的好坏将关系到能否从计划维修向状态维修转换、转换的快慢和转换程度的问题。
3 我厂状态监测的现状3.1 离线监测状态监测现有的主要离线仪器主要有多功能数据采集器及其配套软件、红外热像仪及其配套软件、真空测漏仪和轴承听诊器，对#2机组的大型关键辅助设备安装了在线监测系统，各运行、检修班组均配置了测振仪、点温仪、转速表等先进监测设备。
根据设备点检分工原则，对设备的检测点制定了检测周期，点检标准和点检路线；对检测回来的数据图象进行分析，并出具监测报告；对有问题的设备除了及时通知有关专业外，还在标准格式的异常报告上，加以详细的文字说明；对应当引起注意的设备缩短监测周期，进行连续的跟踪监测，以便早发现、早处理，防止事故扩大。
另外在机组大、小修前一般都要求全面检查一次，为设备的检修提供参考依据，检修后再全面检查一次，以利对检修质量进行全面的评价。
在机组启动过程中如有问题，也要对其跟踪监测，确保机组安全。
3.2 在线监测状态检修要求在机组设备出现故障之前，及时提出检修请求，避免故障停机和不必要的负荷扰动，最大程度地提高机组的运行可靠性。
显然，状态检修需要对机组设备的性能参数，运行情况进行连续跟踪和分析。
#2机组目前已安装实时在线监测系统，实现设备状况跟踪和分析。
3.3 加强培训、不断提高监测水平设备状态监测工作的普及、深入和提高，关键在人员的素质。
我厂非常重视状态监测技术人员的培训工作，采用厂内办班、厂外学习、请进来走出去等各种方式，不断提高监测人员的素质和业务水平。
比如99年在处理#1发电机振动过大时，培训中心抓住机会在全厂范围内举办了振动讲座，请西安热工研究院的施维新高工授课。
施高工在99年9月11日授课时并没有讲什么高深的理论，其中心内容就是诊断思路与诊断方法问题，诊断思路正确与否、诊断方法是否得当将直接影响诊断的准确性。
这次培训让诊断人员受益匪浅，使他们的诊断水平跨上一个新的台阶。
我厂为适应新上两台机组的需要，于2002年对原输煤系统进行了改造，其中#6皮带新装一台电机，试运时振动高达230μm，施工单位和电机购置单位各执一词，通过测试，谐波能量集中于基频，这是转子不平衡的典型特征，但诊断人员并没有过早的下结论，而是按照诊断的思路与方法，首先检查了电机基础的动刚度，发现电机与基础之间的垫铁不平整、放置的位置不对，导致连接刚度不足；电机基础为钢架焊接结构，其支承刚度严重不足，为了证明这一点，将电机置于地面上试运，测得振动仅为12μm。
因此确诊为新购电机本身没有问题，而电机基础的动刚度严重不足，应采取措施加固基础。
施工单位对电机基础灌浆后，电机振动降至20μm以下。
2003年8月份，管理局在海洋设备年审时，检测到船舶公司151船#2柴油机发电机振动高达287μm，尽管谐波能量集中于基频，但诊断人员利用正向推理方法迅速而准确的将主导故障锁定为基础动刚度不足，为船舶公司解决一生产实际问题。
4 应用状态监测及故障诊断技术所取得的效果根据工作记录进行的不完全统计到目前为止，状态监测与故障诊断办公室共发现现场设备故障隐患182起，这无疑为我厂的安全生产、避免直接或间接经济损失发挥了重要作用。
1、现场动平衡真空系统测漏据不完全统计，98年以来利用数采器进行现场动平衡达107次，汽轮机真空系统查漏28次，发现漏点多处，检修人员根据泄漏程度，借停机、大小修之际，进行了处理。
这不仅延长了设备的使用寿命，而且彻底改变了过去请人来做动平衡和查漏的做法，为我厂节约资金120.2万元。
2、轴承故障据统计，98年以来共发现轴承故障32次，通过跟踪监测、对症下药，都极大限度的延长了轴承寿命。
其中较为严重的轴承故障有两次，至今使我们记忆犹新。
2001年2月至4月期间，#1机组甲吸风机运行状态极不稳定，自由端轴承轴向振动在40～180μm内波动，经频谱分析，结合相位测试与润滑油铁谱分析，认定该轴承内圈松动，检修时发现轴颈严重磨损，修补后，振动只有50μm；2002年7月，#1机组甲吸风机按计划进行检修后，轴承座垂直、水平方向振动均不足30μm，但轴向振动高达204μm，且极不稳定，故障诊断人员利用正向推理方法，找出了故障所在，更换偏转的轴承后，振动降至20μm以下，使风机及时恢复运行。
3、电气故障据统计，近几年共发现电气方面的故障隐患43次，为领导决策提供了依据。
1998年7月27日故障检测人员运用红外线热成像仪进行设备例行检查时，发现#1主变压器110KV 侧A相套管将军帽处最高温度62.1℃，与B相相同处温差26.4℃，当时进行紧急停电抢修，解体检查发现A相穿缆软线断线30余根，故障处因严重过热，穿缆软线已严重变黑，油质碳化严重，避免了一场重大事故；2004年9月22日，发现#1主变A相套管将军帽顶部温度高达108.6℃,最高温升80.6℃, 与B、C相相同处温差55.6℃，后经解体检查证实引线铜螺杆已严重变色。
这些隐患的发现与排除，给我厂带来的经济效益是无法估量的，但这无疑在我厂创建达标电厂和一流电厂的进程中起到了积极促进的作用，为我厂长周期安全、经济、稳定运行作出了重大贡献。
5 结束语运用状态监测及故障诊断技术可以方便、快捷、有效地把握设备运行状况，将故障消除在萌芽状态，提高设备维修水平，促进安全生产。
虽然我厂在这方面积累了一定经验，但由于设备故障诊断技术是一门新兴综合性学科，还需要在实践中进一步探讨与提高。
不断总结与分析各种故障产生、发展的全过程，努力提高故障诊断的准确性，把设备管理工作提高到一个新的水平，为优化检修方式、降低维修费用提供准确可靠的数据。
