公司自建厂生产以来已有十多个年头，设备轴承、齿轮处于疲劳期，容易发生事故，影响设备安全、稳定可靠、长周期、满负荷运行。企业实施设备状态监测的目的就是尽量避免设备发生事故,减少事故性停机降低维修成本,以保证设备安全、稳定可靠、长周期、满负荷地优质运行以及保护环境、节约能源。设备状态监测是对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定,以判断其运转是否正常,有无异常与劣化征兆,或对异常情况进行追踪,预测其劣化趋势,确定其劣化及磨损程度等,这种活动就称为状态监测状态检测。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测,能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件,充分利用设备和零件的潜力,避免过剩维修,节约维修费用,减少停机损失

利用传感器捕捉冲击脉冲、振动、转速信息；进行信号处理、模式识别、预报决策，及计算机技术，监测机组在运行过程中的振动参数及有关性能参数及其动态变化，在机组运行过程中，作出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果，判断机组性能劣化趋势。使运行、维护、管理人员能在维修之前做好有关准备，做到预知维修，并可根据监测诊断结果，进行技术改造，避免意外事故停机

通过设备状态监测实现对机组的连续在线监测和劣化趋势预测达到预知维修的目的，以保证无突发故障运行

利用监测诊断系统可以及时判别设备是否有故障，并且能够迅速查明故障原因、部位、预测故障影响。从而实现有针对性的状态维修，那里坏了修那里，而不是大拆大卸，延长检修周期，缩短检修时间，提高检修质量，减少备件储备，提高设备的维修管理水平

向运行人员提供及时的信息，有效地支援运行，提高设备使用的合理性、运行的安全性和经济性，充分挖掘设备潜力，延长服役期限，以便尽量合理地使用设备。从而降低设备故障停机时间，减少计划检修时间和非计划检修时间

向维修管理人员及时提供设备运行情况，及时准备备品备件，及时处理有关故障，真正实现预知维修，以最少的代价发挥设备最佳的效益，做到最佳运行，使设备维修费用、设备性能劣化与停机损失费用最低。根据监测诊断结果确定维修时间、维修部位和维修方法，并根据诊断结果进行技术改造，可以降低设备故障停机时间，减少计划检修时间和非计划检修时间。提高开工率，增加产品产量，减少同类事故发生

设备状态监测按监测手段划分,可分为两类型的监测。 ①主观型状态监测。即由设备维修或检测人员凭感官感觉和技术经验对设备的技术状态进行检查和判断。这是目前在设备状态监测中使用较为普及的一种监测方法。由于这种方法依靠的是人的主观感觉和经验、技能,要准确的做出判断难度较大,因此必须重视对检测维修人员进行技术培训,编制各种检查指导书,绘制不同状态比较图,以提高主观检测的可靠程度。 ②客观型状态监测。即由设备维修或检测人员利用各种监测器械和仪表,直接对设备的关键部位进行定期、间断或连续监测,以获得设备技术状态(如磨损、温度、振动、噪音、压力等)变化的图像、参数等确切信息

在线状态监测系统整体架构项目概

在线状态监测系统构架分为两部分，一是现场部分：将监测传感器埋到设备需要监测的位置，传感器传输线与现场监测单元相连接，将数据采集到系统单元中；二是网络部分：中控室安装本地服务器，与现场监测单元用光纤连接，进行数据传输，服务器收集并储存数据，形成趋势曲线

服务器分析功

设备正常运行时，在线监测系统会在设定的时间采集一次数据，形成一个趋势曲线，当曲线升高时说明设备已经出现故障，非常直观的判断设备运行状态

某设备冲击脉冲趋势

当曲线升高后可以通过系统采集到的数据进行分析，从频谱中分析确定设备故障发生的位置，以此来实现故障的预判及检修工作，为设备的正常可靠运行提供有力保障

某设备频谱图、时域图和圆坐标

项目解决的问

大型减速机工作转速较低，工作载荷复杂，工作过程中冲击负荷对测试造成很大影响，常规振动传感器频响范围受到限制，低频的信号失真，振动监测对此存在很大问题，这是世界公认的技术难题，而采用高清冲击脉冲传感器的频响范围0-40KHZ，能很好的解决低速设备故障诊断问题，这是通用振动监测技术做不到，本系统采用高清振动和高清冲击脉冲联合诊断技术大大提高设备诊断的准确性。冲击载荷的问

◆振动的方法，不可避免受到冲击载荷的影响。如何消除影响，我们的做法是：另外再引入电机功率信号，来体现载荷的变化，通过功率的变化来反映载荷的变化，通过变化量来修正测试结果，消除冲击带来的影响

◆引用SPM 冲击脉冲专利的HD技术，通过轴承的时域信号谱图来消除冲击带来的影响。水泥生产设备的特点：1）、转速低 2）、载荷大3）、结构复杂4）、干扰信号多5）、检修困难6）、维修成本高 7）、单机设备、连续运行8）、离线设备检测轴承及齿轮故障难

为了实现对设备状态的监测、预警和准确诊断故障，在减速机轴承座上安装冲击脉冲及振动传感器，利用监控模块采集数据上传到服务器，通过服务器安装的智能诊断软件实时监控其运行状态。

专利的SPMHD 滚动轴承监测技

众所周知，振动监测是设备状态监测最基础最重要的组成部分，能够监测振动量值的大小和引起振动的原因，如：动平衡、松动、联轴器对中、共振等；也能通过共振解调（包络）技术对滚动轴承做诊断。但对于低速设备通过诊断传感器所做的共振解调（包络）对滚动轴承做诊断是没有把握的，除了不能对轴承故障的严重程度、润滑状态做出判断之外，还经常会误诊、漏诊，这是由振动传感器的技术特性缺陷所决定了的。如果想对低速设备的滚动轴承做出精确无误的诊断，必须采用SPM 的冲击脉冲技术，SPM HD技术

SPM 的状态监测系统有着无比的优越性，它不但具有先进的智能化和人性化的振动监测与分析，还包括有滚动轴承的精确诊断与分析技术。SPM 的滚动轴承监测技术得到全世界高度认可，像全球知名的ABB、SIEMENS、FLENDER、Ahlstrom、Atlas 等数十家设备制造商，他们均采用SPM 的冲击脉冲轴承监测技术对其产品进行检测，并把冲击脉冲监测方法融入到了产品设计之中，出厂的产品中均安装有冲击脉冲测试适配器、冲击脉冲传感器或SPM 在线监测系统

SPM 的冲击脉冲轴承监测技术业已存在48 年，48 年来得到全世界的高度认可，并拥有无数的用户。48 年来SPM 也对冲击脉冲技术不断革新，最新专利的SPMHD 冲击脉冲轴承监测技术,是2010 年发布的，2012 年起不但应用于在线监测系统，也融入到了便携式仪器中

SPMHD 冲击脉冲轴承监测技术是状态监测领域革命性的新成就，它突破了转速极限，能测量贯穿1-20000RPM 转速范围的轴承状态；SPMHD 能够将期望获得的轴承信号从复杂的背景噪声中区分出来，经提取和增强，从而得到一个清晰的一览无疑的轴承状态信息。采用SPMHD 测量，可获得轴承状态值HDm/HDc、HD 时域波形（SPM Time Signal HD）和HD 频谱（SPM Spectrum HD

1) 通过HDm/HDc 对轴承进行标准化评估

? HDm 是脉冲脉冲最大值，反映轴承的损伤程度

? HDc 是冲击脉冲地毯值（基本值），反映轴承润滑状态

? 好轴承： HDm 在绿色区域，其值小于或等于20

? 轴承早期故障：HDm 在黄色区域，其值在21-35 之间，HDm 和HDc 间有较大的差值

? 坏轴承：HDm 在红色区域，其值等于或大于35，HDm 和HDc 间有较大的差值

? 润滑不良： HDc 接近于或大于20， HDm 和HDc 间的差值很小

? 过剩润滑：HDc 为负值

2）用HD 时域波形（SPM Time Signal HD）分析轴承故障根源，通过这样的时域信号，即使不知道轴承的型号，也能对轴承做出分析，因为轴承每个部件均有其各自不同的时域特征

例1（下图）：一看便知是轴承内圈故障

例2（下图）：一看便知是轴承外圈故障

这么清晰的轴承故障时域波形信号唯有SPMHD 才能得到

3）通过HD 频谱（SPM Spectrum HD）精确诊断轴承故

如果我们知道轴承型号和转速，则可以通过冲击脉冲高清频谱（HD 频谱）精确诊断轴承故障，例如下图：高清的冲击脉冲频谱，一看便知是轴承的外圈故障

【注：可以设置以频率或Orders 为横坐标，通常极低转速设备必须以Orders 为横坐标