基于小波分析和TMS320 DSP的汽轮机故障诊断系统

故障诊断中信号处理技术是实现机组振动监测与故障诊断系统中的一个基本环节、也是振动监测软件的核心技术。它起着对监测信号进行加工、变换、提取敏感的故障征兆的重要作用。振动信号数据的处理分析技术近10多年发展很快，从模拟分析到利用计算机分析，通过软件和硬件两条途径，分析速度和性能得到迅速提高。

小波变换发展了加窗傅里叶变换的时域局部化思想,窗口宽随频率的增高而缩小,保持高频信号有较高的分辨率。小波包方法可以有效地进行各种频率信号的分离，选取某些特征频率进行动态能量监测，提供系统丰富的状态信息。小波分析的方法克服了傅立叶变换在检测非平稳和突变信号的不足。

TI公司的TMS320系列数字信号处理器（DSP）在数字信号处理方面具有很大优势：利用DSP在数字滤波和内积运算速度快的优势，来完成汽轮机振动信号的预处理，如数字滤波和FFT；利用DSP的乘/累加操作、循环寻址和移位的优点，较好地解决的小波分解运算实时性问题；利用DSP的直接内存访问模式(即DMA)提高了数据通讯的执行效率。

系统的硬件结构：

信号变换板卡：实现将现场传感器出来的非标准信号变换为1-5V或 4-20mA的标准信号。 DSP板卡：实现信号的去噪、A/D转换、FFT、小波变换、高/低限值 上位机：通过故障诊断知识库实现故障诊断、指出故障设备和故障原因、提供检修操作指导

系统软件结构：

系统软件主要由系统管理、三个数据库，4个大的功能模块（其中征兆获取模块、诊断推理模块、诊断解释模块组合形成故障诊断模块）、1个显示操作面板以及人机接口构成。其中通信软件以不同的形式与功能在各部分中体现。

系统功能及特点：

1. 通过监测设备运行状况确定检修对策，既防止检修过剩，又防止故障产生；
2. 专家诊断库给出的检修操作指导，减少了材料消耗和维修工作量，还可以防止检修出现的人为故障；
3. 减少不必要的停机，提高了机组的使用率。