[发明专利]一种可插拔的TDM装置和方法

说明书

本发明涉及一种可插拔的TDM装置和方法，包括TSI仪表和TDM专用模块，TSI仪表包含TSI仪表监视器框架和电源、就地键相组态网络通讯模块和监视器模块，TDM专用模块包含信号采集模块、管理模块和上位机分析系统；信号采集模块可插拔式安装在监视器模块上，管理模块可插拔式安装在就地键相组态网络通讯模块上；就地键相组态网络通讯模块和监视器模块将实时数据和原始参数信号传输到信号采集模块和管理模块，通过母线板将数据包发送到高速缓冲区，并由网络通讯模块经局域网传送至上位机分析系统；本发明将TDM高速数据采集部分的功能前移，可以减轻TDM系统中CPU的压力，降低TDM系统的造价，降低系统成本。

[技术领域]

本发明属于大型旋转机械振动分析和诊断技术领域，具体地说是一种可插拔的TDM装置和方法。

[背景技术]

大型旋转机械振动分析和诊断(简称为TDM)系统常规如下所述：TDM系统是大型旋转机械振动分析和诊断的简称，早期人们最关心的是如何确保大型旋转机械的安全运行，就想方设法地设计和制造各类传感器和监视器,逐步形成了汽轮机监视保护仪表(简称为TSI仪表)，对保护大型汽轮机组的安全运行起到了非常大的作用。后来的TSI仪表不仅仅使用于大型汽轮机组，在风机、各类泵轴、泵组、电动机、马达等旋转机械上也得到广泛使用。目前有条件的企业，将所有的旋转机械上安装TSI仪表作为标准配置。随着TSI仪表的可靠性、安全性越来越高，其重要性也显得无可替代。随着计算机的高速发展和普及，人们在关心旋转机械安全运行的同时，也开始考虑旋转机械是如何损坏的，基于采集的旋转机械历史数据，进行分析，获得有益的数据信息，实现对旋转机械发生故障的预估计，改变原来对机组进行定期维护或维修，提高机组的使用效率，降低维修成本，就逐步形成了以研究旋转机械振动参数为主的专门学科，即：旋转机械振动分析和诊断系统(即：TDM系统)。

TDM系统主要研究的对象是旋转机械的振动，因为旋转机械的轴承振动，能够反映机组的运行状况，机组振动是有瞬态量，对振动研究的理论基础就是分析振动的频率与幅值，从振动的不同频率与幅值的关系，研究机组的运行情况，所依据的数学基础，将连续的模拟信号进行信号离散化，将连续的时域信号转换为离散的频域信号，对振动信号进行数字化处理。TDM系统核心的部分就是快速傅里叶变换，即：快速FFT处理，在获取了运行机组的有用信息后，进行各种图形处理，如：趋势图、棒图、频谱图、轴心轨迹波形图、瀑布图、极坐标图、X-Y图、S-V图、波特图、级联图、全频谱图、坎贝尔图等。从事旋转机械振动分析的专家通过对这些图形分析，可以判断造成旋转机械出现故障的原因，然后对出现故障的旋转机械进行针对性的维修，从而降低了维修成本。

目前，我国大型旋转机械振动分析和诊断(TDM)系统的常规做法，输入信号取自安装在现场的传感器信号或TSI仪表的缓冲输出信号，输入信号接到TDM系统的高速数据采集模块，进行数据高速采集，然后将高速采集的振动瞬态数据存入服务器，由安装了TDM软件的计算机通过局域网，对这些数据进行各种图形处理，生成各种图形，实现TDM系统的功能。按国内这种常规的做法，由于系统需要大量的高速数据采集模块，计算机系统的CPU既要管理大量的高速数据采集，又要完成根据所采集的数据生成各种图形，CPU的负载压力很大。为了降低TDM系统的造价，降低系统成本，又要减轻TDM系统中CPU的压力，若能设计一种新的实现TDM功能的装置和方法，将具有非常重要的意义。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种可插拔的TDM装置，采用可插拔式结构将TDM高速数据采集部分的功能前移，使得该部分的功能在TSI仪表中完成，从而可以减轻TDM系统中CPU的压力，降低了TDM系统的造价，简化了传统TDM系统结构的复杂性，降低了系统成本。