功能介绍
# 功能介绍
以下将主要介绍界面中各模块、字段代表的含义与功能。对于报表图表,还将介绍各图表表示的含义,以及计算的方法等信息。
# 1. 振动健康战情室
振动健康战情室中以卡片的方式展示了所有设备的运行状况。当设备的状态指示灯显示为绿色时,表示设备运行状态良好;如果设备状态指示灯显示为黄色,表示设备运行存在问题,可随时停机检修;如果设备状态指示灯显示为红色,表示设备运行存在问题,需及时停机检修;如果设备状态指示灯显示为黑色,表示当前设备故障严重,应立即停机检修。每个设备下方都会实时显示振动的相关数据,以及设备的健康度情况。
健康度是根据马达的震动速度计算得到的马达运行状况的指标,基于ISO-10816的评价等级换算得到。当健康度下降至0.86以下时,指示灯的颜色会转变为黄色;如果健康度数值进一步下降至0.73以下时,会显示为红色。
点击设备的图片,可打开设备实时运行状态显示大屏,可观察设备实时运行的状态。

在实时运行状态大屏中,可观察设备测量的相关参数的变化情况,以及设备出现故障时的报警记录等信息。其中可互动操作的按钮如下:
- 设备监控:连接设备的运行监控画面,可通过视频的模式实时观察设备以及设备周边的情况。可与故障诊断、频谱分析等结合起来,用于辅助判断设备故障的严重程度。
- 频谱分析:连接至设备的频谱分析图表,图表中可查看设备振动的原始数据,以及频谱分析的结果。
- 故障诊断:连接至设备的故障诊断分析图表,图表中可查看从频谱分析中获取到的故障诊断数据,以及故障诊断分析的结果。
- 趋势分析:连接至趋势分析图表,图表中可查看设备的各项数据随时间变化的趋势情况,从中推测设备维修保养的时限。
- 实时数据:连接至实时数据,图表中可查看设备各项数据的实时数据情况,了解设备当前的运行状况。

# 2. 设备运行状态
设备运行状态大屏中显示了所有设备当前运行情况的统计分析数据,包括设备的启停状态,故障报警状态,设备健康度分析统计等信息。
在大屏中有提及设备健康度的信息。设备健康度是根据设备的振动速度计算得到的设备运行状况的指标,健康度的指标基于ISO-10816的评价等级换算得到。当健康度数值位于0.86-1之间时,评级为A;当健康度数值位于0.73-0.86之间时,评级为B;当健康度数值位于0.6-0.73之间时,评级为C;当健康度数值低于0.6时,评级为D。

# 3. 基础资料
关于设备等数控中心的基础资料的设置请阅读数控资料。
# 3.1. 诊断标准
点击菜单栏中的 设备故障诊断
- 基础资料
- 诊断标准
打开诊断标准模块。诊断标准用于设置不同标准下的CV值(健康度)的计算方法。

界面中的按钮说明如下:
[查询]
:执行按标准编号或者标准名称的标准资料查询。[清除]
:清除查询框中的信息,重新查询标准资料。[新建]
:新建标准资料信息。[删除]
:删除标准资料的信息。[编辑]
:选择标准资料信息进行编辑。[刷新]
:刷新标准资料查询界面。[显示全部]
:显示全部标准资料信息。[退出]
:退出标准资料模块。
界面中的表格字段说明如下:
- 标准代码:故障诊断标准的编号。
- 标准名称:故障诊断标准的名称。
- 标准类型:诊断标准的文本描述。
- 指数:诊断标准的指数趋势信息。
点击 [新建]
或者 [编辑]
按钮,打开 编辑诊断标准
对话框,在这个对话框中可编辑各诊断标准的信息。

对话框中的按钮说明如下:
[新建]
:新建标准资料信息。[保存]
:保存标准资料信息。[删除]
:删除当前标准资料信息。[退出]
:退出编辑标准资料的信息。[新增行]
:新增数据信息。[删除行]
:删除数据信息。[复制行]
:复制选择的数据信息。[上移]
:将选择的行上移。[下移]
:将选择的行下移。
对话框中使用的字段说明如下:
- 标准编号:故障诊断使用的标准的编号。由用户自行设置。
- 标准名称:故障诊断使用的标准的名称。由用户自行设置。
- 设备类型:诊断标准适用的设备的类型。由用户自行设置。
- CV指数:用于计算CV值(健康度)的编号。
- 数据类型:健康度取值的数据类型。
- 最小值:振动等级判定测量的最小值区间。
- 最大值:振动等级判定测量的最大值区间。
- 振动诊断分类:振动诊断的等级分类。
# 3.2. 故障资料
点击菜单栏中的 设备故障诊断
- 基础资料
- 故障资料
打开故障资料模块。故障资料存储一些故障的资料信息。

界面中的按钮说明如下:
[添加]
:添加故障资料的信息。[删除]
:删除选择的故障资料信息。[修改]
:修改选择的故障资料的信息。
界面中的字段说明如下:
- 唯一编号:故障资料的唯一编号信息。
- 故障编号:故障资料的编号。
- 故障名称:故障的名称。
- 故障说明:故障信息的说明描述。
- 故障负责人:故障信息的负责人名称。
- 是否可用:是否启用该故障信息。
- 备注:故障的备注信息。
点击 [添加]
或者 [修改]
按钮,打开修改故障界面,修改编辑故障信息。

# 3.3. 巡检维修保养大类
点击菜单栏中的 设备故障诊断
- 基础资料
- 巡检维修保养大类
打开巡检维修保养大类模块。巡检维修保养大类存储一些巡检维修保养大类的基础资料信息。

界面中的按钮说明如下:
[添加]
:添加巡检维修保养的大类信息。[删除]
:删除选择的巡检维修保养大类信息。[修改]
:修改选择的巡检维修保养大类信息。
界面中的字段说明如下:
- 唯一ID:巡检维修保养大类的唯一ID。
- 大类名称:巡检维修保养大类的名称。
- 设备类别名称:使用这个大类的设备类别。
- 描述:设备巡检维修保养的描述信息。
点击 [添加]
或者 [修改]
按钮,打开巡检维修保养大类编辑页面。

# 3.4. 巡检维修保养项目
点击菜单栏中的 设备故障诊断
- 基础资料
- 巡检维修保养项目
打开巡检维修保养项目模块。巡检维修保养项目存储一些巡检维修保养项目的基础资料信息。

界面中的按钮说明如下:
[添加]
:添加巡检维修保养的项目信息。[删除]
:删除选择的巡检维修保养项目信息。[修改]
:修改选择的巡检维修保养项目信息。
界面中的字段说明如下:
- 唯一ID:巡检维修保养项目的唯一ID。
- 项目编号:巡检维修保养项目的编号。
- 项目名称:巡检维修保养项目的名称。
- 项目标准:巡检维修保养项目的标准。
- 使用设备:巡检维修保养项目使用到的设备信息。
- 项目类别:对应的巡检维修保养大类。
- 保养等级:保养的等级信息。
- 描述:设备巡检维修保养的描述信息。
点击 [添加]
或者 [修改]
按钮,打开巡检维修保养项目编辑页面。

# 4. 数据采集
# 4.1. 振动数据
振动数据主要展示从三轴加速度传感器中采集的数据,包含振动速度、振动加速度、峭度等信息。

出现的类型说明如下。关于详细的说明可参考 纵向对比趋势图。
类型 | 说明 |
---|---|
mean_temperature | 温度平均值 |
rms_x_acceleration_mean | X轴振动加速度RMS平均值 |
rms_x_acceleration_max | X轴振动加速度RMS最大值 |
x_acceleration_kurtosis_mean | X轴振动加速度峭度平均值 |
rms_y_acceleration_mean | Y轴振动加速度RMS平均值 |
rms_y_acceleration_max | Y轴振动加速度RMS峰值 |
y_acceleration_kurtosis_mean | Y轴振动加速度峭度平均值 |
rms_z_acceleration_mean | Z轴振动加速度RMS平均值 |
rms_z_acceleration_max | Z轴振动加速度RMS峰值 |
z_acceleration_kurtosis_mean | Z轴振动加速度峭度平均值 |
rms_x_velocity_mean | X轴振动速度RMS平均值 |
rms_x_velocity_max | X轴振动速度RMS最大值 |
x_velocity_kurtosis_mean | X轴振动速度峭度平均值 |
rms_y_velocity_mean | Y轴振动速度RMS平均值 |
rms_y_velocity_max | Y轴振动速度RMS最大值 |
y_velocity_kurtosis_mean | Y轴振动速度峭度平均值 |
rms_z_velocity_mean | Z轴振动速度RMS平均值 |
rms_z_velocity_max | Z轴振动速度RMS最大值 |
z_velocity_kurtosis_mean | Z轴振动速度峭度平均值 |
x_acceleration_max | X轴振动加速度最大值 |
y_acceleration_max | Y轴振动加速度最大值 |
z_acceleration_max | Z轴振动加速度最大值 |
x_velocity_max | X轴振动速度最大值 |
y_velocity_max | Y轴振动速度最大值 |
z_velocity_max | Z轴振动速度最大值 |
pp_x_displacement | X轴位移峰-峰值 |
pp_y_displacement | Y轴位移峰-峰值 |
pp_z_displacement | Z轴位移峰-峰值 |
current_a | 电流Ia |
current_b | 电流Ib |
current_c | 电流Ic |
x_cv | X轴CV值 |
y_cv | Y轴CV值 |
z_cv | Z轴CV值 |
vlotage | 电压 |
power | 功率 |
# 4.2. 其它数据
其它数据中主要展示设备运行的一些非振动参数,比如电流、电压、温度、运行频率等信息。

# 4.3. 监控图表
以仪表的方式实时展示设备运行过程中的非振动参数,比如电流、电压、温度、运行频率等信息。

# 5. 巡检与维保
# 5.1. 设备巡检
对设备巡检的情况进行记录,作为维护保养的依据。

页面中的主标签按钮说明如下:
[查询]
:打开查询对话框。[首项]
:返回首条记录。[前项]
:返回前一条记录。[后项]
:返回后一条记录。[尾项]
:返回最后一条记录。[新增]
:新增一条记录。[删除]
:删除当前的记录。[修改]
:修改当前选择的记录。[功能]
:执行的功能操作,比如是否确认。[关闭]
:关闭当前的页面。
点击整合下方的[新增]
按钮,创建一个新的巡检单据,在其中填写要巡检的财产设备的基本信息。填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
整合标签页中的字段说明如下:
- 单据编号:资产巡检单据的编号,不需要手动输入,在创建时会自动生成编号。
- 巡检日期:设备执行巡检操作的日期。
- 财产编号:设备财产的编号,可通过下拉选框选取。
- 财产名称:设备财产的名称,可通过下拉选框选取。
- 财产规格:设备财产的规格说明。
- 巡检人员:操作创建巡检单据的人员名称。
- 巡检部门:操作创建巡检单据的部门名称。
- 状况:执行巡检的状况说明。
- 巡检状况:巡检状况的说明。在操作确认时使用。
在下方的详细资料页面须经过审核操作后才可编辑,点击上方[功能] - [审核]
,待单据的是否审核勾选后,点击[编辑]
按钮,填写详细资料信息,填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
详细资料的字段说明如下:
- 巡检级别:执行巡检的级别。
- 巡检大类:执行巡检操作的大类。
- 巡检类别:执行巡检操作的类别。
- 处理人员:此次巡检的人员姓名。
- 巡检耗时:执行巡检所花费的时间。
- 开始日期:巡检的开始日期。
- 开始时间:巡检的开始时间。
- 结束日期:巡检的结束日期。
- 结束时间:巡检的结束时间。
- 巡检方式:执行巡检的操作方式。
- 巡检结果:巡检的结果。
点击巡检明细
标签页,打开巡检明细项目,显示了巡检项目的内容。点击[新增]
或者[编辑]
按钮,可新增或编辑巡检项目,点击[保存]
按钮保存,如不需要保存,点击[取消]
按钮。

巡检明细资料说明如下:
- 项目编号:巡检项目的编号。
- 项目名称:巡检项目的名称。
- 备注:巡检项目的备注信息。
- 金额:巡检项目的金额。
巡检项目资料填写完整后,点击[功能] - [核准]
,[功能] - [确认]
,单据操作完成,单据操作完成后不能再进行编辑操作,需再次点击 [功能] - [确认]
,[功能] - [核准]
后才能进行编辑操作。
点击文档资料
标签页,打开文档资料表格,显示了与当前设备相关联的文档资料信息。点击[新增上传文档]
,打开文档上传的对话框,选择文档进行上传。点击[删除文档]
,删除已选择的文档记录。

# 5.2. 设备维保
对设备维保的情况进行记录,作为维护保养的依据。

页面中的主标签按钮说明如下:
[查询]
:打开查询对话框。[首项]
:返回首条记录。[前项]
:返回前一条记录。[后项]
:返回后一条记录。[尾项]
:返回最后一条记录。[新增]
:新增一条记录。[删除]
:删除当前的记录。[修改]
:修改当前选择的记录。[功能]
:执行的功能操作,比如是否确认。[关闭]
:关闭当前的页面。
点击整合下方的[新增]
按钮,创建一个新的保养单据,在其中填写要保养的财产设备的基本信息。填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
整合标签页中的字段说明如下:
- 单据编号:资产保养单据的编号,不需要手动输入,在创建时会自动生成编号。
- 送保日期:设备送去保养的日期。
- 财产编号:设备财产的编号,可通过下拉选框选取。
- 财产名称:设备财产的名称,可通过下拉选框选取。
- 财产规格:设备财产的规格说明。
- 送保人员:操作创建保养单据的人员名称。
- 请保部门:操作创建保养单据的部门名称。
- 状况:执行保养的状况说明。
- 验收状况:保养状况的说明。在操作确认时使用。
- 是否送保确认:设备是否已处于送保状态,在送保状态下,保养单据的基础资料信息不可编辑。需点击
[功能]-[送保确认]
取消送保确认状态,然后再进行编辑。 - 是否领料确认:设备是否处于领料状态,领料确认后,设备保养的零件项目将不能编辑,需点击
[功能]-[领料确认]
取消领料确认状态,然后再进行零件项目的编辑。 - 是否保养确认:设备是否处于保养确认状态。保养确认后,设备保养的保养项目将不能编辑,需点击
[功能]-[保养确认]
取消保养确认状态,然后再进行保养项目的编辑。 - 是否验收确认:设备是否处于验收确认状态。
在下方的详细资料页面须经过送保确认操作后才可编辑,点击上方[功能] - [送保确认]
,待单据的是否送保确认勾选后,点击[编辑]
按钮,填写详细资料信息,填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
详细资料的字段说明如下:
- 保养级别:执行保养的级别。
- 保养大类:执行保养操作的大类。
- 保养类别:执行保养操作的类别。
- 处理人员:此次保养的人员姓名。
- 保养小时:执行保养所花费的时间。
- 保养开始日期:保养的开始日期。
- 保养开始时间:保养的开始时间。
- 保养结束日期:保养的结束日期。
- 保养结束时间:保养的结束时间。
- 处理方式:执行保养的操作方式。
- 原因分析:保养的原因分析。
- 保养厂商:如果是厂商进行保养的,此处需选择保养的对应厂商。
- 厂商名称:如果是厂商进行保养的,此处需选择保养的对应厂商名称。
点击保养明细
标签页,打开保养明细项目,显示了保养零件与保养项目的内容。点击[新增]
或者[编辑]
按钮,可新增或编辑保养零件与项目,点击[保存]
按钮保存,如不需要保存,点击[取消]
按钮。保存完成后,点击[功能]-[领料确认]
以确认更换零件的操作,点击[功能]-[保养确认]
以确认保养项目的操作。

保养明细资料更换零件的项目说明如下:
- 产品编号:设备保养使用的零件编号。
- 产品名称:设备保养使用的零件名称。
- 产品规格:设备保养使用的零件产品的规格。
- 仓库:零件产品所属的仓库。
- 储位:零件产品所属的储位。
- 库存批号:零件产品的库存批号。
- 库存单位:零件产品的库存单位。
- 数量:零件产品使用的数量。
- 管理单位数量:零件产品使用的管理单位数量。
保养项目的说明如下:
- 项目编号:保养项目的编号。
- 项目名称:保养项目的名称。
- 备注:保养项目的备注信息。
- 保养结果:该保养项目的结果说明。
- 金额:保养项目的金额。
点击文档资料
标签页,打开文档资料表格,显示了与当前设备相关联的文档资料信息。点击[新增上传文档]
,打开文档上传的对话框,选择文档进行上传。点击[删除文档]
,删除已选择的文档记录。

# 5.3. 设备故障维修
对设备维修的情况进行记录,作为维护保养的依据。

页面中的主标签按钮说明如下:
[查询]
:打开查询对话框。[首项]
:返回首条记录。[前项]
:返回前一条记录。[后项]
:返回后一条记录。[尾项]
:返回最后一条记录。[新增]
:新增一条记录。[删除]
:删除当前的记录。[修改]
:修改当前选择的记录。[功能]
:执行的功能操作,比如是否确认。[关闭]
:关闭当前的页面。
点击整合下方的[新增]
按钮,创建一个新的故障维修单据,在其中填写要维修的财产设备的基本信息。填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
整合标签页中的字段说明如下:
- 单据编号:资产维修单据的编号,不需要手动输入,在创建时会自动生成编号。
- 送修日期:设备送去维修的日期。
- 财产编号:设备财产的编号,可通过下拉选框选取。
- 财产名称:设备财产的名称,可通过下拉选框选取。
- 财产规格:设备财产的规格说明。
- 送保人员:操作创建维修单据的人员名称。
- 请保部门:操作创建维修单据的部门名称。
- 不良现象:执行维修时的状况说明。
- 验收状况:维修状况的说明。在操作确认时使用。
- 是否送修确认:设备是否已处于送修状态,在送修状态下,维修单据的基础资料信息不可编辑。需点击
[功能]-[送修确认]
取消送修确认状态,然后再进行编辑。 - 是否领料确认:设备是否处于领料状态,领料确认后,设备维修的零件项目将不能编辑,需点击
[功能]-[领料确认]
取消领料确认状态,然后再进行零件项目的编辑。 - 是否维修确认:设备是否处于维修确认状态。维修确认后,设备维修的维修项目将不能编辑,需点击
[功能]-[维修确认]
取消维修确认状态,然后再进行维修项目的编辑。 - 是否验收确认:设备是否处于验收确认状态。
- 送修时间:设备送去维修的时间。
在下方的详细资料页面须经过送修确认操作后才可编辑,点击上方[功能] - [送修确认]
,待单据的是否送修确认勾选后,点击[编辑]
按钮,填写详细资料信息,填写完成后,点击[保存]
按钮保存。如果不需要保存,点击[取消]
按钮。
详细资料的字段说明如下:
- 维修类别:执行维修操作的类别。
- 处理人员:此次维修的人员姓名。
- 维修小时:执行维修所花费的时间。
- 开始日期:维修的开始日期。
- 开始时间:维修的开始时间。
- 结束日期:维修的结束日期。
- 结束时间:维修的结束时间。
- 处理方式:执行维修的操作方式。
- 原因分析:维修的原因分析。
- 维修厂商:如果是厂商进行维修的,此处需选择维修的对应厂商。
- 厂商名称:如果是厂商进行维修的,此处需选择维修的对应厂商名称。
- 生产等待小时:因维修导致的生产等待的小时数。
- 零部件等待小时:等待零部件领用所花费的时间。
- 是否保修:设备是否处于保修阶段。
- 是否停机:设备是否处于停机阶段。
点击维修明细
标签页,打开维修明细项目,显示了维修零件与维修项目的内容。点击[新增]
或者[编辑]
按钮,可新增或编辑维修零件与项目,点击[保存]
按钮保存,如不需要保存,点击[取消]
按钮。保存完成后,点击[功能]-[领料确认]
以确认更换零件的操作,点击[功能]-[保养确认]
以确认维修项目的操作。

维修明细资料更换零件的项目说明如下:
- 产品编号:设备维修使用的零件编号。
- 产品名称:设备维修使用的零件名称。
- 产品规格:设备维修使用的零件产品的规格。
- 仓库:零件产品所属的仓库。
- 储位:零件产品所属的储位。
- 库存批号:零件产品的库存批号。
- 库存单位:零件产品的库存单位。
- 数量:零件产品使用的数量。
- 管理单位数量:零件产品使用的管理单位数量。
维修项目的说明如下:
- 项目编号:维修项目的编号。
- 项目名称:维修项目的名称。
- 备注:维修项目的备注信息。
- 金额:维修项目的金额。
点击文档资料
标签页,打开文档资料表格,显示了与当前设备相关联的文档资料信息。点击[新增上传文档]
,打开文档上传的对话框,选择文档进行上传。点击[删除文档]
,删除已选择的文档记录。

# 5.4. 故障记录
故障记录处记录设备出现故障的的信息。

界面的按钮说明如下:
[查询]
:对输入的查询条件进行查询。[清除]
:清除设置的设备编号或名称信息,重新执行查询。[编辑]
:编辑设备故障的文字记录。[保存]
:保存设备故障的文字记录。[播放视频]
:播放设备故障期间的实时视频内容。[播放音频]
:播放设备故障期间的音频内容。
表格字段说明如下:
- 设备编号:故障设备的编号。
- 设备名称:故障设备的名称。
- 联系时间:发生故障的时间。
- 故障类型:发生的故障类型。
- 联系人员1:第一位联系人员的名字。
- 联系人员2:第二位联系人员的名字。
# 6. 设备诊断
# 6.1. 故障诊断
在故障诊断中,根据获取到的速度谱与加速度谱的相关数据分析预测振动故障的类型。故障诊断数据是对频谱分析数据的简化,让用户以直观的方式看到特征频率下的频谱数据,辅助故障的诊断。我们可以把这些数据看成是机器或设备的心跳,通过它们我们可以知道机器是否正常运转。这种分析方法让我们可以更容易地找出问题,因为它把复杂的数据变得更简单,让我们可以用更容易理解的方式来看待机器的运行情况。这样,我们就可以更容易地诊断并修复机器的问题。

故障诊断分析使用到的数据项说明如下:
速度谱:振动速度谱是通过振动加速度原始波形的频域积分,再经过傅里叶变换得到。在马达振动分析中通常使用振动速度频谱来做故障诊断,因为在一般马达运行频率范围(10-1000Hz)内,振动速度频谱相对于振动加速度频谱更容易揭示出潜在的故障特征。以下是基于振动速度波形的频谱分析,得到特征频率下频谱分析结果。
- TF 1X:叶片特征1倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中取离叶片特征频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。叶片特征频率是指带有叶片类型的马达运行时振动的特征频率,通常用于风机类型的故障诊断,其数值为马达转速 × 叶片数量。如果在这个特征频率中出现了峰值,说明叶片可能出现了故障。
- TF 2X:叶片特征2倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中取离叶片特征2倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。如果在这个特征频率中出现了峰值,说明叶片可能出现了故障。
- TF 3X:叶片特征3倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中取离叶片特征3倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。如果在这个特征频率中出现了峰值,说明叶片可能出现了故障。
- TF 4X:叶片特征4倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中取离叶片特征4倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。如果在这个特征频率中出现了峰值,说明叶片可能出现了故障。
- 0.45X:马达转速0.45倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中取离马达转速0.45倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项是为检测油膜轴承故障设置的特征频率。如果此项出现了明显的峰值,说明油膜轴承出现了油膜涡动的故障。在这种状态下转子的转轴会出现转动不平衡的问题。转子轴颈在油膜中的剧烈振动将会直接导致机器零部件的损坏。
- 0.5X:马达转速0.5倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速0.5倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。从这里开始以下的倍频数据是用来判断马达转子存在的故障。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 1X:马达转速1倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速1倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 1.5X:马达转速1.5倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速1.5倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 2X:马达转速2倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速2倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 3X:马达转速3倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速3倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 4X:马达转速4倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速4倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 5X:马达转速5倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速5倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- 6X:马达转速6倍频率下振动速度频谱数值。在实际操作中是取离马达转速6倍频率最接近的频率下的振动速度频谱数值。此项需与其它倍频项目结合起来判读故障,具体可查看本小节末尾提供的示例。
- ENV 1KHz:从0Hz至1000Hz的范围内振动速度频谱的有效值。实际操作中取1000Hz以下的频谱数据,执行均方根计算。此项反映马达振动范围内总体的情况,通常用于趋势分析。
- ENV MAX:振动速度频谱数据中出现的频谱最大值。此项反映马达振动的极端情况,通常用于趋势分析。
- FFT TOTAL:振动速度频谱中所有频率下数据的均方根值(有效值)。此项反映马达振动的总体情况,通常用于趋势分析。
加速度谱:振动加速度谱是经由三轴加速度传感器采集的加速度原始波形,经由傅里叶变换得到。振动加速度频谱适用于高转速的设备(运行频率在1000Hz以上)分析。在低转速马达(转速低于10Hz)的振动分析场景中,通常取振动加速度波形做包络分析。包络波形中会包含马达运行频率范围内的波形信息,可用于辅助故障诊断与分析。以下是基于振动加速度波形(以及振动加速度的上包络波形)分析得到的一些特征频率下的频谱分析结果。
- RPM:马达转速,表示每秒转轴转动的圈数,由转速传感器检测得到,使用(Hz)表示。
- BPFI 1X:此项为滚动轴承内圈转动频率下振动加速度频谱的数值。如果滚动轴承内圈频率下的振动加速度频谱出现了明显的峰值,说明滚动轴承内圈出现了故障。
- BPFO 1X:此项为滚动轴承外圈的转动频率下振动加速度频谱的数值。如果滚动轴承外圈频率下的振动加速度频谱出现了明显的峰值,说明滚动轴承外圈出现了故障。
- BF 1X:此项用于滚动轴承滚动体转动频率下振动加速度频谱的数值。如果滚动轴承滚动体频率下的振动加速度频谱出现了明显的峰值,说明滚动轴承滚动体出现了故障。
- FTF 1X:此项用于滚动轴承保持架转动频率下振动加速度频谱的数值。如果滚动轴承保持架频率下的振动加速度频谱出现了明显的峰值,说明滚动轴承保持架出现了故障。
- 1X:此项测定的是振动加速度上包络频谱下1倍转动频率的频谱分析数据。用于测定低转速设备(一般指低于10Hz)的频谱中,隐藏在高频振动信息的低频(马达转动频率)故障。
- 2X:此项测定的是振动加速度上包络频谱下2倍转动频率的频谱分析数据。用于测定低转速设备(一般指低于10Hz)的频谱中,隐藏在高频振动信息的低频(马达转动2倍频率)故障。
- 3X:此项测定的是振动加速度上包络频谱下3倍转动频率的频谱分析数据。用于测定低转速设备(一般指低于10Hz)的频谱中,隐藏在高频振动信息的低频(马达转动3倍频率)故障。
- ACC 1KHz:此项测定的是振动加速度上包络频谱下0-1000Hz的频率的均方根值。用于测定低转速设备(一般指低于10Hz)的运行特征,通常用于趋势分析。
- ACC 10KHz:此项测定的是振动加速度频谱0-10000Hz频率的均方根值。反映总体的振动情况,通常用于趋势分析。
- PASS_BAND:此项测定的是在传感器的有效频率范围内的振动加速度频谱数据的均方根值。此项反映设备总体的振动情况,通常用于趋势分析。
故障代码:振动故障代码是由一串二进制比特位表示的,并由二进制转换为十进制显示。各位表示的故障类型如下,从左往右表示位升高。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
预留 | 预留 | 预留 | 预留 | 故障程度 | 振动能量超标 | 不平衡 | 耦合不对中 | 机械松动 | 润滑不良 | 轴松动 | 电气故障 | 齿轮不对中 | 齿啮合 | 齿轮磨损 | 叶片故障 |
根据以上的数据项,我们举一些例子来描述判断马达转子故障的方法。
如果在振动速度的频谱分析图中,看到 1X 倍频下的频谱数值比其他的倍频频谱数值更高,有接近多个数量级的差距,其他倍频频谱数值很低,则可以判断此时的马达转子可能出现了不平衡的故障。
如果在振动速度的频谱分析图中,看到多个整数倍频下的频谱数值都有较高数量级的峰值,则可以判断此时的马达转子可能出现了耦合不对中的故障。
如果在振动速度的频谱分析图中,看到多个整数倍频和半数倍频(0.5X 和 1.5X)下的频谱数值都有较高数量级的峰值,则可判断此时的马达转子可能出现了机械松动的故障。
# 6.2. 训练诊断模型
所有的故障诊断的结果都是在故障诊断数据的基础上,经由模型分析预测得到,模型在故障诊断中的作用就像一位故障诊断分析专家,实时根据故障诊断数据的结果给出诊断,让用户能更快了解到当前设备是否存在问题。
训练诊断模型的过程就像人学习的过程,只要给模型提供准确的诊断数据与诊断结果,经过模型训练(学习)后,就成为了一名诊断分析的专家。
训练诊断模型就像有一个向导,它会一步一步地告诉用户应该怎么做。首先,它会帮助用户准备好需要用来训练模型的数据,就像准备好食材一样。然后,它会指导用户查看数据并进行必要的修改,就像你需要检查食材是否新鲜一样。最后,它会帮助用户验证训练模型是否成功,就像你需要尝试一下你做的食物是否好吃一样。这个向导就像一个教练一样,帮助用户完成整个训练过程,确保一切都顺利进行。
在训练数据准备的步骤中,需选择数据源,设置起始时间与结束时间,点击 [查询数据]
,下方的表格中会显示选定时间范围内的故障诊断数据。确认后,点击[更新标准数据]
,这些数据会被组织成为训练数据集所需的格式。点击[下一步]
可查看已组织好的数据。

在查看修改步骤中,可看到组织好的数据以及故障诊断模型判断的故障类型。如果需要修改的话,可自行修改勾选故障所属的类型(不平衡、不对中、机械松动)。都修改完成后,点击 [保存修改]
,然后点击 [下一步]
。表格中的故障诊断数据项可查看 故障诊断中的说明。

在验证训练的步骤中,可修改训练的参数,点击 [更新预测模型]
开始执行模型训练,训练完成后,可看到训练的记录,训练记录的左侧有按钮,可更新故障诊断的模型。

表中的字段说明如下:
- 训练状况:是否训练完成。
- 模型路径:训练完成的模型所在的路径。
- 开始时间:训练模型的起始时间。
- 结束时间:训练模型的结束时间。
- 模型更新:是否生成了新的模型。
- 学习率:模型训练时,更新模型参数的梯度数值。
- 批次大小:训练的数据批次的数量。
- 迭代次数:训练完整批次数据的次数。
- 训练损失:训练完成的模型验证训练集(用于模型训练的数据集)的结果的均方差值。用于反映模型预测结果与实际结果的偏差值,这个数值应越小越好。
- 验证损失:训练完成的模型验证验证数据集(未参与模型训练的数据集)结果的均方差值。用于反映模型预测结果与实际结果的偏差值,这个数值越小越好。
# 6.3. 智能故障分析
智能故障分析模块中,将模型预测得到的故障结果数据进行统计分析,以趋势图的方式进行展示。智能故障分析图表可直观反映设备故障的严重程度。三轴加速度传感器采集到振动波形数据后,进行频谱分析得到特征频率下的频谱数据序列,将这些序列数据传给分析预测模型,模型给出预测的结果。将预测的结果累加计算得到故障指数。智能故障分析中的图表依据这些故障指数进行统计分析并展示。
智能故障分析可以帮助用户找出设备可能出现的问题。这个模块会将模型根据数据做出的问题预测进行一种特殊的分析,然后用图表的形式展示这个分析结果。这些图表可以帮助用户直观地了解设备出现问题的严重程度。
为了做这个分析,用户首先有一个叫做三轴加速度传感器的装置,它会记录设备的振动情况。然后,用户对这些振动数据进行分析,找出其中的一些特点,就好像在音乐中找出一些特别的音符一样。接下来,用户把这些特点传给一个预测模型,这个模型会告诉用户设备可能会出现什么问题。
然后,用户把这些预测结果相加起来,得到一个叫做故障指数的数值。最后,根据这个故障指数来制作图表,通过图表可以看出设备的问题情况。这样,用户就可以通过图表来更容易地理解设备是否出现了问题以及问题的严重程度。

以下介绍图中的部分参数以及计算方式。
- 故障指数:模型预测的故障结果数据计算得到的数值,由代表多种故障类型的预测数值累加得到。故障指数的数值越高,则说明故障累计数量越多,出现故障的可能性越高。
- 故障等级:依据故障指数进行等级划分。故障指数小于0.5时,表示设备可能无故障,运行状态良好;故障指数介于0.5-1.5之间,表示设备可能出现了一个故障;故障指数介于1.5-2.5之间,表示设备可能出现了2个故障;故障指数大于2.5时,表示设备可能出现了至少3个故障。
以下介绍各图表的作用以及解读方式。
- 智能故障分析趋势瀑布图:以瀑布图的方式展示不同轴方向上的故障指数随时间变化的趋势情况。通过瀑布图,可以直观看到故障趋势的变化情况。如果故障指数随时间上升,则说明设备运行状态发生恶化,可能已经出现了故障。需配合故障诊断确认是否存在故障,并及时进行维修保养。
- 智能故障分析趋势图:以折线图的方式展示不同轴方向上的故障指数随时间变化的趋势情况。通过折线图,可以直观看到故障趋势的变化情况。如果故障指数随时间上升,则说明设备运行状态发生恶化,可能已经出现了故障。需配合故障诊断确认是否存在故障,并及时进行维修保养。
- 统计信息:统计在趋势图中汇总的故障指数等级的分布信息。等级分布以日为单位进行统计,如果低等级的占比随日期增大时变大,则可能设备运行状态发生恶化,可能出现了故障。需配合故障诊断确认是否存在故障,并及时进行维修保养。
# 7. 状态分析
# 7.1. 趋势分析
趋势分析模块适用于非原始数据采集三轴加速度传感器采集的数据的统计分析。趋势分析根据每个小时内采集的数据,统计相关信息。通常用于非重要设备的检测。
- 平均值:平均值的分析可以看出统计的参数在一段时间(最近1个小时)内的统计平均情况,可以看出设备总体的参数随时间变化的统计情况。用来判断当前参数随时间变化的总体情况。
- 最大值:最大值的分析可以看出统计的参数在一段时间(最近1个小时)内容的极端情况,可以看出一些突发的状况的变化趋势。用来判断当前参数的突发状况随时间变化的趋势。
以下统计的参数的读取示例如下:
如果在趋势分析/平均值图中发现位移、速度、加速度等随时间增大,则说明设备总体运行的状况在恶化,需要及时关注故障诊断、频谱分析的相关信息,进行设备的维护与保养。
如果在趋势分析/平均值图中发现健康度随时间降低,则说明设备总体运行状况在恶化,需要及时关注故障诊断、频谱分析的相关信息,进行设备维护与保养。
如果在趋势分析/最大值中发现位移、速度、加速度等随时间增大,则说明设备运行出现突发状况的情况在恶化,同样需要及时关注故障诊断、频谱分析的相关信息,进行设备的维护与保养。

# 7.2. 频谱分析
频谱分析模块适用于可采集原始数据的三轴加速度传感器。传感器采集一定时长的波形数据,根据轴方向计算对应波形的上包络数据,并对这些数据进行快速傅里叶变化,得到对应的频谱分析数据。频谱分析可获得更多故障诊断模块中没有体现的信息,通常用于专家的故障诊断。
传感器会记录一段时间内的振动数据,就像用相机拍照一样,但它是记录振动的。然后,根据振动的不同方向,它会计算出一些特殊的数据,就好像把照片变成了一种特殊的图像一样。接下来,它会对这些特殊的数据进行一种特殊的数学操作,叫做快速傅里叶变换,然后得到做频谱分析数据。从这个频谱分析数据中,可以更多关于机器运行的信息,这些信息通常不能通过其他方法来得到。这个工具通常是专家用来诊断机器问题的,就像医生会使用特殊的仪器来检查身体一样。所以,频谱分析模块是一种高级工具,用来帮助专家诊断机器问题。

图表中的部分项目说明如下:
- 振动波形:振动波形的数据是从三轴加速度传感器中获得的,通常使用加速度表示。
- 频谱分析:振动的波形数据是时域变化的数据,如果是要作为故障诊断分析的方法,不容易直观分析,可将一个时间波形振动模式由多个不同频率与振幅的正弦波组成的信号所取代。将这些正弦波按照频率-振幅对照进行排列就可以获得频谱图,这个过程就是傅里叶变换。以下一张图可以看懂傅里叶变换的意思:复杂振动是由多个简谐振动组合而成的,每个简谐振动具有不同的频率与振幅,将各个频率与振幅的关系表示在图上就可以直观看出一些问题。故障诊断 模块中引用的部分数据就来源于频谱分析。频谱分析中的数据是故障诊断的原始数据,可作为人工判断故障的依据。部分示例的判断依据可参考 故障诊断 中的示例。也就是说,傅里叶变换的作用,是把一个难以判读的振动波形图,转换为可直观判读的频谱分析图。

在上述图片中,time
指原始波形数据图(时域波形),frequency
指经过傅里叶变换后的频域波形。以下是动画方式展示的傅里叶变换过程。

- 包络:对于各个行业,存在很多低转速设备。低转速部件引起的振动集中在低频部分, 且往往较为微弱,容易淹没在其他信号中,在频谱中不容易分辨出故障信号与噪 声信号。但这种故障引起的冲击信号往往会激起高频固有频率,在频谱上表现为出现共振带,即低频故障信号作为某高频载波的边频出现。因此,对于这种出现调制现象的故障信号,往往需要通过包络进行分析诊断。包络即随机过程的振幅随着时间变化的曲线(峰值点的连线)。可参考下图,黄色曲线即为上包络线。绿色曲线是下包络线。在实际运用中常使用上包络波形,由原始波形经由希尔伯特变换得到。通过这种方式,可以过滤得到低转速的波形曲线。辅助实现低转速设备的频谱分析与故障诊断。

# 7.3. 频谱趋势
频谱趋势模块中显示的数据为 故障诊断 中显示的数据随时间变化情况的趋势数据。其中的数据项的说明可参考 故障诊断 中的说明。
在故障诊断中也可以看到这些数据,但是这些数据在单独查看时不能直观反映设备运行状态变化的情况,此时需要通过频谱趋势的分析,来获取设备运行的动态变化情况,这可以帮助用户快速了解设备的运行状态是否发生了变化,以便采取措施对设备进行维修保养。

图表的解读方式如下:
- 振动加速度频谱趋势图:振动加速度的频谱分析与上包络频谱分析的特征频率下的数据随时间变化的情况。如果观察到这些频谱趋势数据随时间变化而增大,则说明设备的运行趋于恶化,需要及时关注,配合 故障诊断 与 频谱分析 进行解读,判断是否有故障出现,必要时进行停机维护保养。
- 振动速度频谱趋势图:振动速度频谱特征频率下的数据随时间变化的情况。振动速度的原始波形是经由振动加速度的原始波形经过频域积分计算得到的,振动速度频谱是由振动速度的波形经过傅里叶变化得到。如果观察到这些频谱数据随时间变化而增大,则说明设备的运行趋于恶化,需要及时关注,配合 故障诊断 与 频谱分析 进行解读,判断是否有故障出现,必要时进行停机维护保养。
# 7.4. 振动瀑布图
振动瀑布图使用的数据来源与 频谱趋势 相同。不同之处在于使用了三维瀑布图来展示数据的变化趋势。在三维模式下可以更直观看到各数据项随时间变化的情况。关于图表的解读方式请参考 频谱趋势 中的图表解读方式。

# 7.5. 纵向对比趋势图
纵向对比趋势图是一个时间图表,它可以帮助用户看到同一个机器或设备在不同方面的数据是如何随着时间的推移而变化的。这个图表把这些数据都放在同一个时间轴上,这样就可以更清楚地看到数据随着时间的变化情况,就像看一张时间线一样。这个图表对于比较不同参数的数据在相同时间点的表现非常有用。

以下介绍各测点的说明以及计算方法:
- 振动加速度RMS平均值:反映振动加速度有效值的总体平均情况。其计算方法为:根据设备振动周期将振动加速度的原始波形按周期分段,每个分段内分别计算RMS值(均方根值),再将这些RMS值求平均值。
- 振动加速度RMS最大值:反映振动加速度有效值的最大值情况。其计算方法为:根据设备振动周期将振动加速度的原始波形按周期分段,每个分段内分别计算RMS值(均方根值),再从这些RMS值中获取到最大值。
- 振动加速度峭度平均值:反映振动加速度峭度的总体平均情况。峭度是反映随机变量分布特性的数值统计量。是归一化4阶中心矩。当取值趋近于3时,表示振动信号的幅值分布趋近于正态分布。当出现冲击类型的故障时,峭度值会明显偏离。故峭度可用于早期故障的诊断。振动加速度峭度平均值是计算一个完整周期内的峭度。然后将这些峭度取平均值得到。
- 振动加速度峰值:反映振动加速度的峰值情况,用于观察在冲击情况下的设备运行情况。其取样方法为:设备在采样时间范围内的振动加速度的最大值。
- 振动速度RMS平均值:反映振动速度有效值的总体平均情况。其计算方法为:根据周期处理后的振动加速度曲线,进行频域积分获得振动速度的信号曲线。根据设备振动周期将振动速度的原始波形按周期分段,每个分段内分别计算RMS值(均方根值),再将这些RMS值求平均值。
- 振动速度RMS最大值:反映振动速度有效值的最大值情况。其计算方法为:根据周期处理后的振动加速度曲线,进行频域积分获得振动速度的信号曲线。根据设备振动周期将振动速度的原始波形按周期分段,每个分段内分别计算RMS值(均方根值),再从这些RMS值中获取到最大值。
- 振动速度峭度平均值:反映振动速度峭度的总体平均情况。峭度是反映随机变量分布特性的数值统计量。是归一化4阶中心矩。当取值趋近于3时,表示振动信号的幅值分布趋近于正态分布。当出现冲击类型的故障时,峭度值会明显偏离。故峭度可用于早期故障的诊断。其计算方法为:根据周期处理后的振动加速度曲线,进行频域积分获得振动速度的信号曲线。根据信号曲线按周期分段,计算一个完整周期内的峭度。然后将这些峭度取平均值得到。
- 振动速度峰值:反映振动速度的峰值情况,用于观察在冲击情况下的设备运行情况。其取样方法为:根据周期处理后的振动加速度曲线,进行频域积分获得振动速度的信号曲线。设备在采样时间范围内的振动速度的最大值。
- 转速:转子的转动频率。由转速传感器采集得到。
- CV值:表示设备的健康度,通过ISO-80186标准计算得到。CV值由振动速度RMS平均值换算得到。
- 电流、电压、功率:设备的电学参数,由传感器采集得到。
以上图形中,如果观察到振动加速度RMS平均值、振动加速度RMS最大值、振动加速度峰值、振动速度RMS平均值、振动速度RMS最大值、振动速度峰值随时间变化而增大,则说明设备运行状况恶化,需要密切关注,配合 故障诊断 与 频谱分析 进行解读,判断是否有故障出现,必要时予以停机维修保养。
如果观察到振动加速度峭度平均值、振动速度峭度平均值随时间变化,偏离正态分布的标准值3越来越多,则说明设备出现了早期故障的征兆,需要配合上述指标一起分析,及时安排停机维修保养计划。
# 7.6. 横向对比趋势图
横向对比趋势图是一个时间图表,它可以帮助用户比较不同设备在同一个参数上的数据,然后按照时间的顺序把它们展示在同一个时间线上。这个图表能够更容易地看出数据随着时间的推移而如何变化,就像看一张时间表一样。这对于比较不同设备在相同参数上的表现非常有帮助。

相关的参数以及计算方式,图表解读方法可参考 纵向对比趋势图。采用横向对比的方式,可用于判断设备出现恶化的情况是普遍情况还是特殊情况。如果用于对比的设备同步出现了状况恶化,可判断是由外部环境因素(设备平台形变、高温高湿、腐蚀性侵蚀等)引起的设备故障。
# 7.7. 实时纵向对比趋势图
实时纵向对比趋势图将同一设备的不同参数的数据,按照时间变化展示为同一时间轴的图表。更直观展示数据随时间变换的情况。可设置自动刷新功能,实时显示设备的运行状态趋势。相关的参数以及计算方式,图表解读方法可参考 纵向对比趋势图。

# 7.8. 实时横向对比趋势图
实时横向对比趋势图将不同设备的相同参数数据,按照时间变化展示为同一时间轴的图表。更直观展示数据随时间变换的情况。可设置自动刷新功能,实时显示设备的运行状态趋势。相关的参数以及计算方式,图表解读方法可参考 纵向对比趋势图。

# 7.9. 振动烈度图
振动烈度图可以帮助用户了解设备的健康状况是如何随着时间变化的。它不仅可以告诉用户设备的健康状况,还可以把这些状况分成不同等级,然后告诉用户每个等级的占比情况是多少。这样可以更清楚地知道设备的健康状况如何分布,有多少时间范围内处于不同的健康状态。

图表的说明如下:
- CV值:也称设备健康度,是基于ISO-10816的判断标准生成的一个数值。根据图中所示,当CV值处于0.86-1之间,等同于标准下的评级A; CV值处于0.73-0.86之间,等同于标准下的评级B;CV值处于0.6-0.73之间,等同于标准下的评级C;CV值低于0.6,等同于标准下的评级D。
- CV值振动判断图:将设备采集的健康度(CV值)按时间生成趋势图,查看CV值随时间变化的情况。在不同的等级区间内显示的颜色不同。
- 统计信息:对CV值振动判断图中的落点情况进行统计分析,得到不同等级的统计点个数。统计信息以日为单位区分。
上述图表的解读判断方式如下:
如果设备的CV值随时间变化出现下行趋势,且等级处于B、C等级的点开始变多时,说明设备的健康度在下降,设备运行有恶化的趋势。需要密切关注设备的运行情况,必要时刻予以停机维修保养。
# 7.10. 耗电量趋势图
在耗电量趋势图中,可以看到设备的启停状况,每日耗电情况,每月耗电情况等信息,有时也可以从耗电量情况中看出设备劣化情况,帮助用户了解设备的运行效益。

启停状况可以查看设备运行状况的实时信息。间接实现对设备可用性的分析与计算。结合日耗电情况与月耗电情况,系统分析得到平均功率。用于辅助判断设备是否正常。