嵌入式汽轮机叶片监测系统：实时故障预警与健康评估

"该文介绍了一种基于嵌入式的汽轮机叶片监测系统的设计与实现，旨在解决传统监测系统存在的参数不足、体积大、安装困难等问题。系统采用ARM和FPGA相结合的技术，利用CAN和TCP/IP通信协议，对叶片的间隙、振动和温度等关键参数进行实时监测和预警，具有高可靠性、易扩展性和良好的人机交互界面。" 在当前的电力行业中，随着电厂向大功率和智能化的转变，汽轮机作为关键设备承受着巨大的工作压力。尤其是当汽轮机用于灵活的电力调峰时，叶片的工作条件变得复杂，故障概率增加。传统的叶片监测系统主要依赖于振动分析，虽然能检测到部分问题，但因其监测参数有限，无法提供全面的评估，且设备庞大，安装不便。 马雨岚等人提出的新型汽轮机叶片监测系统，通过集成ARM处理器和FPGA（现场可编程门阵列）芯片，构建了一个小巧且功能强大的采集处理模块。这个模块能够实时收集叶片的间隙、振动和温度等多维度信息，通过CAN总线进行高效通信，确保系统的可扩展性和维护性。同时，系统还采用了TCP/IP协议，使得数据传输更稳定，可以实时将监测数据发送至上位机。 上位机部分不仅负责实时显示叶片的状态，还具备预警功能，能够在1秒内快速识别故障信号，大大提升了故障响应速度。此外，系统还设计了友好的图形用户界面，提高了操作人员的工作效率，增强了人机交互体验。 整个系统的设计充分考虑了现场应用的需求，不仅提高了监测的全面性和准确性，还降低了安装和维护的难度。通过国家自然科学基金项目的资助，该系统的成功实施对于提升汽轮机的安全运行和故障预防具有重要意义，为电力行业的设备管理提供了有力的技术支持。