【技术前沿】组态软件在旋转设备状态监测中的应用

　　通用组态软件的应用范围越来越广泛，涵盖了电力、煤炭、石化、交通运输、智能楼宇、水处理等众多领域，但仍然有一些应用场景组态软件无法满足使用要求，需要开发专用的软件。

　　旋转设备状态监测就是一个例子。设备监测与设备管理密不可分。早期的设备管理都属于事后维修，就是在设备出现问题之后才停机修理，这样不仅因停机造成了经济损失，而且还可能出现人员伤亡事故。设备管理发展至今，主流的设备管理办法是预测维修，就是通过在线监测设备的运行状态，根据实时采集到的状态信息对设备进行诊断或者预测，提前发现设备隐藏的问题，减少设备非正常停机的概率。预测维修最重要的部分就是设备状态监测，而发生在旋转部分的设备故障，几乎占据80%，因此对设备旋转部分的监测就尤为重要。

　　一般来说，通用组态软件主要在两个方面无法满足旋转设备状态监测的要求。一是数据实时性，在某些情况下，设备转子的转速能达到几千转，为了描绘出转子旋转的轨迹，转子旋转一周需要采集1K个数据，一般的组态软件目前还无法满足这样的采集频率需求；二，专业的旋转设备状态监测软件提供很多数据分析功能，包括滤波、傅里叶变换和波特图等，通过这些工具，故障分析人员能非常方便地发现问题，这为判定故障提供了依据。

　　了解现有组态软件的不足才能有效地进行软件改进以适应用户需求。软件改进主要有以下几个方面：

　　1 提高采样频率，目前能够达到毫秒级采样的组态软件还非常少，而旋转设备需要的采样频率最少，因此组态软件的采样频率必须提高。

　　2 采样之后就涉及到数据存储问题，数据采集之后必须保存，才能在以后的数据分析中起作用。而如此大数据量的保存对硬盘和CPU都是一个很大的负担，如何减少数据量，同时降低数据处理时间是组态软件开发人员必须考虑的问题。

　　3 开发出适合旋转设备状态监测中使用的工具，包括滤波功能、傅里叶变换、幅值图谱和波特图等。不仅需要考虑功能上的需求，同时还要考虑这些功能可能导致系统性能降低的问题。

　　风电由于具有环保节能的特点，在如今的“低碳社会”可谓“炙手可热”。风电设备中最主要的设备就是发电机的转子，因为风电设备转子有其特有的特点，转速不会太快，因此对信号采集系统要求不高，所以组态软件在风电设备状态监测的应用更加简单。