田莉1，常英杰2
摘要：本文论述细化监测参数在状态检修中的重要性。遵循一定的原则和经验设定振动频谱的频带报警值，可使状态监测系统对设备故障的反应更灵敏，状态监测工作更规范、更有效。选择合适的软件使此项工作变得很容易。
关键词：状态监测；振动频带报警；状态监测软件
中图分类号：TH165.3文献标识码：B
监测参数和报警值的设定在状态监测系统中至关重要。一旦确定了被监测设备，就要确定最能反映其运行状态的参数，通常振动、油液、温度、超声、电流等被认为是重要的设备状态信息载体和物理参数。监测参数必须明确定义，对振动而言，可细分为位移、速度、加速度、高频能量、幅值、相位、频谱以及分析的频率范围等。要根据需监测的故障类型合理选择最快的参数和数据表示方式，以提早准确地感知故障状态。根据设定的监测参数采集到机器数据后，再由监测系统对设备状态进行准确评估。
报警值设定是状态监测的关键，但也是最困难的部分之一，既不能误报警，又不能漏报警。一般振动监测系统中，通常设定总振动值报警、频谱包络报警和频谱频带报警。总值报警简单、直接，容易理解，并有各种标准可以参照，但容易遗漏潜在的机器问题，诸如轴承劣化、齿轮和电器等问题仅靠总值报警是不能发现的，例如一个轴承失效频率可能增加了四倍，但总振值却几乎没有任何变化。频谱包络报警考虑了整个频率范围内的每个频率成分，但设定起来比较麻烦，另外，当某个成分报警时并不确切知道它所代表的意义。频带报警兼具二者的优点并克服了其缺点，将整个频率范围分为几个有意义的频带进行监测和跟踪，实际上简化了频谱，将几百个数据简化成几个数据，分别设置报警限，当报警产生时，可大概判断问题的严重程度。
一、频带设置
针对特定的机器，要进行有效测量定义及频带设置就需了解设备结构和运行等多方面信息，还要掌握各种设备故障振动频谱特征的知识和经验。
例如，对一般滚动轴承，测量频率范围设置为40倍转频，除了监测lx、2x、3x这些反映转子平衡、对中、松动等故障的频带外，还要监测滚动轴承特征频率，以及轴承频率谐频和共振频率频带。油膜滑动轴承，测量频率范围设置为20倍转频，还需要监测亚同步（油膜涡动等）频带。对齿轮箱的监测，测量频率范围的设置需分低频和高频，分别监测各齿轮副啮合状态。交流感应电动机也分低频和高频测试，低频（200Hz以下）用于识别转子转频周围的电动机通过频率边带；高频监测频率范围包括转子笼条通过频率的二倍，以判断转子断条状态。对于带有叶片的离心风机和泵，还需考虑设置叶片通过频率频带。
通过这些设定，可使状态监测更加细化，能够监测跟踪机器的各种类型故障的发生和发展趋势。
二、频带报警设置
设备异常或故障的严重性等级由报警限确定，可分为正常、警告（引起注意）、报警和危险四个级别。机器总振动值报警限的设定可参照ISO2372和ISO10816标准；而频带报警则相对复杂。
为此，状态监测领域著名的JamesE.Berry先生建立了“TheProvenMethod”（证实的方法），它指导对一般过程和辅助设备的振动测量数据设置监测频带和速度谱频带能量报警，已成功地应用于泵、风机、冷却机、球磨机、机床传动、高速离心空压机、中速轧机传动等各种设备。
“证实的方法”首先对不同类型的设备制定总振动值报警参考标准，然后根据设备部件和结构参数以及运行速度设定六段频带报警。
“证实的方法”可设置的设备部件包括一般用途（滚动、滑动轴承），齿轮箱（已知或未知齿数），感应电动机（笼条和电气状态测点），离心式压缩机、风机和泵（已知和未知叶片，滚动和滑动轴承），直流电动机（全波、半波整流，电气波动），机床主轴等。
“证实的方法”频带报警值也是经验值，一般是总振动参考标准的百分比数。按国际标准和按“证实的方法”设置的任何报警只作为一种初始参考设定，较为符合实际的报警限一般在采集了六次以上数据后可以用统计法生成。
三、有经验的软件
设备、测点、位置、监测参数、报警限确定的过程就是状态监测数据库建立的过程，衡量一个状态监测软件的优劣首先要看数据库是否容易建立。除了编辑功能（增加、拷贝、调整、删除等）操作是否方便之外，最重要的是看软件利用一些已有原则或经验指导用户建立数据库的各个构件，用户参与的程度（或需要用户的知识程度）越小越好。软件应当是一个振动分析专家建立的数据库或监测方案，用户只需输入必要的数据即可。
VB振动分析系列ASCENT软件具备了这种能力，它实现了ISO2372、ISO10816和“证实的方法”的自动应用，通过鼠标点击选择和输入机器转速（或齿轮齿数、叶轮叶片数等）即可建立速度谱测点参数、总值报警和频带报警。当用VB振动分析仪按路径方式采集了设备的状态数据并回放到数据库后，即可利用设置的报警限检查报警状态，并形成异常报告。当积累了一定量的数据后，ASCENT可以用统计方法对报警限进行调整，使报警更加有效。
四、频带监测的实施—两级监测系统
状态监测在企业中的成功实施涉及管理和技术两个方面的因素。一方面，状态监测应与设备日常运行管理结合起来，设备运行管理人员要参与监测并利用监测的成果；另一方面，企业应具备建立、维护和调整数据库，解释疑难问题，进行精密诊断的能力。
监测系统分两级或两个层次，即车间（装置）级和工厂级较为合理。
车间级负责采集数据并监测设备报警状态；工厂级设定数据库参数和调整报警限，培训指导车间人员，并对报警的设备进行深入分析和诊断，提供维修建议。
软件通过利用“证实的方法”设置频带报警可以使状态监测立竿见影。没有经验或历史数据的用户，可在做基线（初次）测量之前对大量设备设置实现有效的频带报警；有些用户虽然对大量设备采集了数年的数据，但是由于不知道如何合理设置而从未使用过频带报警，他们可首次设置频带报警；富有经验的用户，已经使用了频带报警，可以与经验标准进行比较，评价其现有设置的有效性。