本文以我公司开发的FJC型在线监测与故障诊断系统为例，介绍了矿井对旋轴流式主通风机（以下简称主通风机）在线监测与故障诊断系统的设计要求、系统组成、工作过程及运行情况。
另外还要求该系统具有在线帮助、状态监测、故障诊断、机器平衡及资料查寻五大功能。系统能按时自动或手动对风机进行在线状态监测与故障诊断。能自动记录主通风机运行时的风量、风压、效率、转速、振动、电机功率、绕组温度、轴承温度及进出气体温度等参数值，并自动生成表格。有关信号的图谱、风压－风量曲线图以及数据显示直观简明。系统能在主通风机出现故障前（如轴承损坏、叶片变形等）自动报警、提示检修，并能智能判断出故障性质及部位。
为便于用户使用和操作，要求软件能在通用的Windows操作系统下运行。
2.2 要求达到的技术性能指标和参数
(1) 输入由传感器确定，输出4位有效数字；
(2) 各通道数显误差不超过2％；
(3) 微机屏幕允许误显率：1/10000；
(4) 管理软件可靠性：在长期运行状态下不死机，具有抗干扰措施和自恢复功能；
(5) 定期全特性测定，正确打印轴承温度、绕组温度、风压、风量、效率、振动曲线，最大误差不超过2％；
(6) 电源：AC220V±5％,43～67Hz；
(7) 适用温度：-40～180℃；
(8) 稳态分析：时域波形、轴心轨迹、轴心位置、轴心进动(一、二和三阶正，反进动量)、全息进行、一维频谱和低频细化等；
(9) 暂态分析：增(减)速Bode图、增(减)速轴心进动、增(减)速谐波分析和增(减)速过程图等；
(10) 趋势分析：振动总量趋势、轴心进动趋势和谐波振动趋势等分段，在风机额定工作状态下，实时监测如下的特征量：
① 动总量；
② 动信号的时域波形；
③ 一、二和三阶谐波振动分量与参考值的幅值之差；
④ 轴心轨迹；
⑤ 轴心进动(一、二和三阶正，反进动量)；
⑥ 全息进动；
⑦ 一、二和三阶正、反进动量与参考值之差；
⑧ 一、二和三阶谐波振动分量的分、时、日、月趋势；
⑨ 一、二和三阶正、反进动量的分、时、日、月趋势；
⑩ 正、反进动量的瞬态突变；
? 谐波振动分量的瞬态突变。
根据以上特征量，可以准确地了解机器的状态，帮助工程师诊断机器中可能出现的下列主要故障：
① 转子不平衡；
② 转轴裂纹；
③ 转静碰摩；
④ 转子热弯曲；
⑤ 叶片掉块；
⑥ 支承不对中；
⑦ 转子失稳；
⑧ 喘振等。
3 主通风机在线监测与故障诊断系统的组成
FJC型在线监测与故障诊断系统由工控机(包括软件)、标准控制柜、引压装置、测振装置、变送装置、计算机桌及其它辅件组成。根据其功能，整个系统可分解为多个子系统，主要包括数据采集子系统、状态监测子系统、故障诊断子系统，每个子系统又由一系列任务模块组成，它们协同工作，完成机组运行状态的实时监测与智能故障诊断。
为了克服状态监测和故障诊断过程中多任务与实时性的矛盾以及提高系统的可靠性和扩展性，采用了层次化的系统结构。系统分为三个层次，如图1所示。第一层次由传感器(加速度传感器、温度传感器、压力传感器等)、变送器(功率变送器、压力变送器、压差变送器等)和相应的信号切换、调理电路组成；第二层次由远程数据采集仪组成；第三层次由信号分析、诊断服务计算机组成，实现机组状态实时监测与智能故障诊断。图2为状态监测界面之一；图3为故障诊断界面之一。
