一、方案介绍

火力发电机组在长周期高负荷运行过程中，常因轴承磨损、转子不平衡、结构松动等问题引发机械振动。为实现对机组运行状态的实时感知与早期故障预警，构建以振动仪为核心的在线监测系统，成为保障设备安全与实现状态检修的重要手段。本方案通过部署高灵敏度振动传感器与智能数据采集终端，结合信号分析与评估平台，实现对火电机组关键部位振动状态的全天候在线监测和智能化预警。

二、监测目标

三、需求分析

火电机组振动问题直接关系到运行安全和设备寿命，传统的人工巡检无法满足实时性与连续性要求。随着数字电厂与智能运维的发展需求，需建立全天候、高精度、可远程接入的振动在线监测体系，实现振动异常的早期发现与科学预判，提升运维效率与响应速度。

四、监测方法

本系统采用非接触式位移传感器、振动速度传感器和加速度传感器等多种传感器，在发电机、汽轮机、轴承箱、轴系支撑结构等关键部位布设测点，结合采集终端采集原始信号，进行滤波、放大与特征提取，最终上传至平台进行分析、评估与报警。

五、应用原理

利用机械振动的固有特性，当设备发生不平衡、不对中、松动等异常时，其振动信号的幅值和频率将发生显著变化。通过对时间域与频域信号进行分析，提取特征指标，如RMS值、峰值、包络值与频谱结构等，结合振动等级评估标准进行判别，实现运行状态的数字化识别与等级划分。

六、功能特点

七、硬件清单

系统主要由振动速度传感器、加速度传感器、非接触式位移传感器、信号调理器、智能采集主机、工业电源模块、远程通讯模块（支持4G/以太网/光纤）与数据平台组成。

八、硬件参数（量程、精度）

振动速度传感器量程0～100 mm/s，测量精度±2%；
加速度传感器量程0～50 g，频响范围2 Hz～10 kHz；
非接触式位移传感器量程0～5 mm，分辨率优于5 µm；
系统综合采样频率支持1～20 kHz可调，噪声抑制能力强。

九、方案实现

在汽轮发电机组轴承座、基础结构、汽封端等位置安装传感器，将振动信号引入采集主机进行本地处理，并通过边缘计算完成初步评估后上传至中心平台。平台实现数据集中管理、状态显示与报警推送。系统兼容SCADA/DCS平台，具备良好的工业适配性与集成能力。

十、数据分析

平台支持时域、频域和包络域三重分析方式，可输出RMS值、峰值、振动强度等级（VC等级）、频谱图、趋势曲线等分析结果。可通过设置滑动时间窗实现趋势学习与运行基准值自更新，并结合故障模式识别算法，自动输出诊断建议与维修建议。

十一、预警决策

系统支持自定义报警阈值，并依据VC等级或ISO标准分级，自动触发预警。报警可通过短信、微信、平台弹窗等方式推送，同时生成报警记录与维护建议。支持报警确认与闭环处理跟踪，提升维保响应效率。

十二、方案优点

十三、应用领域

本方案适用于各类火力发电厂汽轮发电机组的振动状态监测，尤其适合中大型超临界、亚临界和高背压机组，也可扩展应用于水电、风电及核电等大型旋转机械设备的健康监测场景。

十四、效益分析

通过部署振动在线监测系统，可实现设备异常早发现、早处理，显著降低非计划停机次数与故障率，延长设备使用寿命，减少因故障造成的能耗与人工成本，优化维保资源配置，推动火电厂向智能化、高效化运维转型。

十五、国标规范

十六、参考文献

十七、案例分享

某大型火力发电厂在300MW汽轮发电机组上部署本振动监测系统后，连续运行期间发现1号轴承座振动值持续上升，系统提前发出“轻度不对中”预警。检修人员及时调整联轴器，避免转轴磨损与潜在停机风险。系统自部署以来，已成功预警设备故障7起，累计避免经济损失超百万元，运行稳定可靠，获得客户高度认可。