ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ФАЗОХРОНОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Я.В. Чивилев,

Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, Россия

Важнейшей и наиболее широко распространенной частью машиностроительного, энергетического, транспортного и технологического оборудования являются роторные механизмы: генераторы, турбины, двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, токарные, фрезерные и другие станки, центрифуги и т.п.

Эффективным методом оценки эволюции таких циклического механизма является метод синхронного накопления. Его суть заключается в том, что обеспечивается деление полной фазы цикла на n равных долей - "квантов" и проводится регистрация моментов времени, соответствующих пересечению границ фазовых интервалов с накоплением в них экспериментальных данных. Очевидно, что данная процедура соответствует равномерному квантованию фазы по уровню и с дискретизацией по времени. Её результат отображается графически в виде хронометрических поляр цикла, и таким образом, данные для полярных хронограмм формируется из экспериментальных данных. Интервалы времени, затрачиваемые на прохождение k-го фазового интервала i-го цикла, образуют временные ряды для каждого мерного интервала.Временные ряды, сформированные из последовательностей прецизионных фазохрономерических отсчетов, содержат информацию о техническом состоянии объекта и его эволюции. Полученные результаты открывают возможность создания систем аварийной защиты и прогнозирующего мониторинга ответственных объектов транспортного и энергетического машиностроения.

В частности, для решения задач прогнозирования технического состояния и аварийной защиты турбогенераторов большой интерес представляют переходные процессы в работе турбоагрегата, поскольку нагрузки именно в этих режимах приводят к интенсивному износу агрегата. Анализ результатов регистрации переходных режимов осложняется наличием нелинейных трендов, наложенных на нестационарный колебательный процесс турбоагрегата. Непосредственно исключение тренда из таких рядов данных приводит к сильному искажению информации.

Задачу удается решить с использованием известных методов обработки. Одним из вариантов устранения нелинейного тренда временного ряда данных, образованного регистрацией переходного процесса, служит следующий алгоритм: рассчитывается новый ряд, путем сглаживания исходного ряда скользящим средним. Полученный таким образом ряд вычитается из исходного, чем обеспечивается устранение нелинейного тренда и таким образом поддается обработке для получения, например, спектра или автокорреляционной функции. При отключении генератора от внешней сети системой сбора информации постоянно регистрируется четкий ударный процесс с последующими затухающими колебаниями. Количественная оценка углов закручивания для нескольких подобных ударов позволяет дать оценку усредненной степени износа за один рывок, что позволяет в дальнейшем спрогнозировать степень износа валопровода турбины и указать оптимальное время ремонтно-профилактических работ.

В ходе работ весьма актуальным стал вопрос о представлении информации в максимально сжатой форме, для принятия решений при контроле за агрегатом. При этом источниками информации могут служить полярные хронограммы и результаты цифрового спектрального анализа, также дающий положение и форму спектральных линий.