Диагностика и анализ

Общее описание

Вкладка «Диагностика» предназначена для:

• Анализа спектров (автоспектр, огибающая)
• Выявления признаков дефектов
• Сравнения с эталоном
• Прогнозирования ресурса
• Формирования заключения

Это центральный инструмент отдела технической диагностики (ОТД) для выявления скрытых дефектов, оценки степени их развития и прогнозирования ресурса до отказа, основанный на сравнении текущих сигналов с эталонными данными и нормативными критериями ГОСТ 10816.

Примечание

Функциональность доступна только для узлов типа «Оборудование», после предварительной настройки измерительных точек и загрузки эталонных спектров.

Основная функциональность

Анализ динамики вибрации (Телеметрия)

Позволяет отследить тренд роста/падения уровня вибрации за выбранный период по следующим параметрам:

Параметр	Применение
Виброускорение (м/с²)	Чувствителен к высокочастотным импульсам (дефекты подшипников)
Виброскорость (мм/с)	Стандартный показатель по ГОСТ 10816 для оценки общего уровня вибрации
Виброперемещение (мкм)	Применим при низкочастотных колебаниях (дисбаланс, несоосность)

Рисунок 1 -- Виброускорение

Рисунок 2 -- Виброскорость

Рисунок 3 -- Виброперемещение

Каждый график телеметрии содержит следующие инструменты:

Кнопка	Назначение
Zoom	Включает ручное масштабирование (увеличение фрагмента графика)
Zoom reset	Сброс масштаба к исходному виду
Restore	Восстановление первоначального вида графика
Save as image	Сохраняет график как изображение

Рисунок 4 -- Данные графика при наведении курсора

Орбитограмма (Орбиты)

Используется для диагностики дисбаланса, несоосности, подшипниковых дефектов и механических ударов. Доступна только при выборе подшипниковых измерительных точек с двумя ортогональными датчиками.

Представляет траекторию движения оси вала в плоскости, перпендикулярной его оси, за один оборот. Форма орбиты является индикатором характера возмущений:

Форма орбиты	Возможная причина
Круговая	Дисбаланс
Эллиптическая	Неуравновешенность + несоосность
Сложная, «восьмёрка»	Перекос, люфт, неустойчивость подшипника

В выпадающих списках настройте параметры:

• Подшипник передний осевой -- данные, относящиеся к переднему подшипнику вдоль осевой (X) линии.
• Подшипник задний осевой -- данные, относящиеся к заднему осевому подшипнику.

Примечание

Выпадающие списки отображаются при выборе подшипников в качестве измерительной точки.

В результате отобразится график орбитограммы:

• Ось X (горизонтальная): амплитуда колебаний в осевом направлении.
• Ось Y (вертикальная): вибрационная амплитуда.

Рисунок 5 -- График орбитограммы

Сырой сигнал (Исходный временной ряд)

Отображает необработанный сигнал с датчика -- без фильтрации, усреднения или преобразования. Предоставляет полную информацию для глубокого анализа.

Элементы графика:

• Ось Y (Виброускорение): амплитуда ускорений вибрации в единицах СИ.
• Ось X (Время): динамика сигнала во времени.
• Панель управления: инструменты для работы с графиком.

Рисунок 6 -- График сырого сигнала

Инструменты панели управления:

Кнопка	Назначение
Zoom	Ручное масштабирование
Zoom reset	Сброс масштаба
Restore	Восстановление первоначального вида
Выделить по оси X	Выделение временного интервала на оси X
Очистить выделение	Убирает выделение
Save as image	Сохраняет график как изображение
Экспорт в CSV	Сохраняет данные графика в формате CSV
Настройки графика	Параметры отображения данных

Рисунок 7 -- Настройка сырого сигнала

Настройка сырого сигнала содержит параметры:

Параметр	Описание
Виброускорение, м/с²	Ускорение вибрации (по умолчанию)
Виброскорость, мм/с	Интеграл от виброускорения. Оценка общего уровня вибрации
Виброперемещение, мкм	Двойной интеграл. Подходит для низкочастотных колебаний
Децибелы, дБ	Логарифмическое представление. Удобно для оценки шумов и пиков

Автоспектр

График, показывающий зависимость амплитуды колебаний от частоты. Используется для анализа колебаний, шумов и для обнаружения характерных частот, связанных с дефектами.

Элементы графика:

• Ось X (Частота, Гц): частоты, присутствующие в вибрационном сигнале.
• Ось Y (Уровень в дБ): шкала интенсивности сигнала.
• Отображение даты: по умолчанию включено; при выключении отображается только уровень шума.
• Подписи «Уровень шума»: визуальный контроль шума (включаются и отключаются на панели управления).

Рисунок 8 -- Элементы графика «Автоспектр»

Инструменты панели управления:

№	Кнопка	Назначение
1	Подписи	Фиксирует характеристики сигнала на частоте курсора
2	Zoom	Ручное масштабирование
3	Zoom reset	Сброс масштаба
4	Restore	Восстановление первоначального вида
5	Курсор	Установка точки измерения на графике
6	Модуляционный курсор	Отображает модуляционные компоненты (побочные частоты)
7	Гармонический курсор	Отмечает гармоники основной частоты
8	Субгармонический курсор	Показывает кратные доли основной частоты
9	Экспорт в Parquet	Сохраняет график в указанном формате
10	Настройки графика	Открывает параметры отображения данных
11	Save as image	Сохраняет график как изображение

Установка подписи на курсор

1. Выберите нужный тип курсора (обычный, гармонический и т.д.).
2. Кликните на нужную точку графика -- курсор установится.
3. Нажмите «Подпись», чтобы отобразить численные значения.

Рисунок 9 -- Настройка подписи

Настройки автоспектра

Для выбора единиц измерений, частоты для фильтрации сырого сигнала и добавления курсоров нажмите настройки на панели управления.

Рисунок 10 -- Настройки автоспектра

Тип фильтра:

• Полосовой (Bandpass) -- пропускает сигналы только в заданном диапазоне частот и подавляет все частоты за его пределами.
• Низкочастотный (Lowpass) -- пропускает сигналы ниже заданной частоты среза и подавляет более высокие частоты.

Выбор частоты (выпадающий список) содержит октавные полосы с центральной частотой и шириной полосы.

Примечание

После выбора фильтра и полосы отображаемый сигнал изменится только в пределах указанной частоты.

Дополнительные инструменты:

• Добавить гармонический курсор -- позволяет отслеживать кратные частоты (1x, 2x, 3x и т.д.) в спектре вибрации.
• Добавить субгармонический курсор -- выделяет субгармоники, т.е. дольные частоты от основной (1/2x, 1/3x и т.д.).
• Удалить -- удаляет выбранную настройку.

Спектр огибающей

График спектра огибающей используется для обнаружения скрытых периодических сигналов, таких как ударные импульсы, вызванные дефектами подшипников.

Настройки спектра выполняются аналогично настройкам автоспектра.

Рисунок 11 -- График спектра огибающей

Признаки дефектов (Диагностические маркеры)

Система автоматически отображает на графиках автоспектра и спектра огибающей характерные частоты, соответствующие типу оборудования и выбранному дефекту, в соответствии с базой знаний системы.

Поддерживаемые категории дефектов:

• Подшипники качения
• Подшипники скольжения
• Зубчатое зацепление
• Рабочие колёса насосов/вентиляторов
• Асинхронные/синхронные электродвигатели
• Машины постоянного тока

Для каждого дефекта отображаются:

Параметр	Описание
Частота (F, Гц)	Теоретическая частота проявления дефекта
Амплитуда (дБ / %)	Относительная интенсивность
Примечание	Пояснение физического механизма (например, «Повреждение дорожки кольца подшипника»)

Наложение сигналов

Позволяет сравнивать одновременно несколько временных рядов или спектров (например, текущий vs эталонный, или два подшипника одного агрегата).

Выгрузка и использование эталонного спектра

Эталонный спектр -- это «золотой стандарт» состояния оборудования, зафиксированный в исправном режиме. Он создаётся путём экспорта автоспектра или спектра огибающей через кнопку «Экспорт в Parquet».

Применение:

• После выгрузки эталонный спектр используется в разделе «Алгоритмы диагностики» для автоматического сравнения.
• В разделе «Диагностика» позволяет визуально сравнивать текущий и эталонный спектры в одном окне.
• Система выделяет новые пики, усилившиеся гармоники и изменения формы спектра -- даже если абсолютные уровни не достигли аварийных порогов.

Важно

Эталон должен быть получен: в том же режиме работы (Холостой ход / Нагрузка); с тем же датчиком, в той же точке установки; при стабильной работе без внешних помех.

Процедура проведения экспертного анализа

После выбора оборудования и активации вкладки «Диагностика» специалист ОТД выполняет следующую последовательность действий.

Шаг 1. Настройка временного периода анализа

Для фокусировки на интересующем интервале времени:

1. Укажите начальную дату и нажмите «ОК».
2. Укажите конечную дату и нажмите «ОК».

Примечание

Система автоматически загружает все данные за выбранный период из архива (глубина архива не менее 3 лет).

Рисунок 12 -- Настройка периода

Шаг 2. Выбор измерительной точки

Из списка доступных измерительных точек выберите одну или несколько, соответствующие контролируемому узлу (например, «Подшипник ось X»).

Примечание

Измерительные точки должны быть предварительно созданы и привязаны к оборудованию в режиме редактирования.

Рисунок 13 -- Выбор измерительной точки

Шаг 3. Отображение основных графиков

После выбора точки система автоматически отображает текущее значение параметра и доступные типы визуализаций.

Рисунок 14 -- Графики поступающих данных

Доступные графики:

Параметр	Назначение
Телеметрия	Отображение трендов СКЗ виброускорения, виброскорости, виброперемещения во времени
Орбиты	Визуализация траектории вала в плоскости (только для двухканальных точек подшипников)
Сырой сигнал	Исходный временной ряд без фильтрации -- для анализа импульсов, помех, обрывов
Автоспектр	Частотный спектр для выявления гармоник, частот неисправностей (1x, 2x, BPFO и др.)
Спектр огибающей	Анализ высокочастотных ударных компонентов -- ключевой инструмент для раннего обнаружения повреждений подшипников

Шаг 4. Настройка визуализации

Для углублённого анализа используйте дополнительные опции:

• Двухколоночный режим -- одновременный просмотр двух графиков (например, автоспектр + огибающая).
• Наложение сигналов -- сравнение текущего сигнала с эталонным или между двумя аналогичными узлами.
• Зануление 0 Гц -- исключение постоянной составляющей для более чистого анализа колебаний.

Рисунок 15 -- Двухколоночный режим

Рисунок 16 -- Наложение сигналов

Шаг 5. Включение признаков дефектов

Для автоматической интерпретации спектров включите признаки дефектов на панели настройки графиков.

Раздел «Признаки дефектов» предоставляет доступ к диагностической информации, структурированной по типам оборудования. Каждая вкладка содержит:

• Перечень дефектов оборудования
• Информацию по каждому дефекту:
  • Степень развития дефекта
  • Диагностические признаки в спектре огибающей (частота, амплитуда %, примечание)
  • Диагностические признаки в прямом спектре (частота, амплитуда дБ, примечание)
• Опцию отображения дефектов на графиках

Рисунок 17 -- Признаки дефектов

Для отображения дефектов на графиках установите отметки:

• Признаки дефектов
• Автоспектры
• Спектр огибающей

Рисунок 18 -- Настройка дефектов на графиках

В результате на графике отобразятся частоты дефекта:

Рисунок 19 -- Частоты дефекта автоспектра

Рисунок 20 -- Частоты дефекта спектра огибающей

Шаг 6. Работа с графиками (инструменты анализа)

Каждый график содержит стандартную панель управления:

Кнопка	Функция
Курсор	Чтение значений в конкретной точке графика
Zoom / Zoom reset	Масштабирование и сброс
Restore	Возврат к начальному виду
Save as image	Экспорт графика в PNG для отчёта
Export to CSV/Parquet	Сохранение сырых данных для внешнего анализа

Подсказка

Для анализа гармоник используйте: Гармонический курсор -- для отметки кратных частот (1x, 2x); Субгармонический курсор -- для дробных частот (1/2x, 1/3x); Модуляционный курсор -- для выявления биений и модуляций.

Шаг 7. Интерпретация и формирование вывода

На основании совокупности данных:

1. Оцените степень развития дефекта (слабый/средний/сильный) по диагностическим таблицам.
2. Сравните с эталонным спектром (если загружен).
3. Проверьте историю событий в журнале.
4. Сопоставьте со статистикой.

Результат:

Формируйте заключение в виде рекомендации, например:

«Подшипник передней опоры -- средняя степень износа. Рекомендуется замена в течение 30 дней. Прирост амплитуды BPFI -- 15% за месяц.»

Примечание

Все действия, описанные в настоящем разделе, выполняются в режиме просмотра. Конфигурация измерительных точек, эталонных спектров, порогов и алгоритмов производится только в режиме редактирования оборудования.

Рекомендации по использованию

1. Всегда начинайте с телеметрии -- чтобы убедиться, что есть рост вибрации.
2. Перейдите к спектру огибающей -- если рост ускорения наблюдается, но нет явных гармоник.
3. Используйте автоспектр -- для идентификации частотных составляющих.
4. Включите «Признаки дефектов» -- система подскажет возможные причины.
5. Сравните с эталоном -- чтобы понять, насколько состояние изменилось.
6. Экспортируйте данные в .parquet -- для загрузки в алгоритмы диагностики и формирования отчётов.

Конфигурация алгоритмов диагностики

Раздел «Алгоритмы диагностики» предназначен для настройки автоматической оценки состояния оборудования на основе вибрационных данных. Здесь задаются пороги развития дефектов и загружается эталонный спектр.

Раздел включает три ключевые функции:

• Настройка диагностических границ по дефектам
• Загрузка эталонного спектра
• Автоматическая диагностика по октавам и третям октавы

Рисунок 21 -- Интерфейс вкладки «Алгоритмы диагностики»

Загрузка эталонного спектра

Для загрузки эталонного спектра:

1. Выберите режим работы, к которому будет привязан эталон:

Режим	Когда использовать	Пример
Для всех режимов	Если спектр стабилен независимо от нагрузки	Контроль фундаментной вибрации
Включено	Для общего контроля при работе	Диагностика подшипников при вращении вала
Холостой ход	Для выявления дефектов без нагрузки	Дисбаланс ротора, несоосность
Выключено	Для контроля в покое	Люфт в муфте, остаточная вибрация

Примечание

Загружайте отдельные эталоны для разных режимов, если спектр вибрации существенно отличается (например, при холостом ходе и под нагрузкой).

2. Нажмите «Загрузить спектр».

Рисунок 22 -- Загрузка эталонного спектра

3. Выберите файл в формате .parquet, предварительно экспортированный из системы через функцию «Экспорт в Parquet» на графике автоспектра.

Рисунок 23 -- Окно добавления файла в формате Parquet

Важно

Эталонный спектр должен быть записан при тех же условиях измерения: тот же датчик, та же точка установки, те же параметры дискретизации и фильтрации.

В результате:

• Система сохраняет эталонный спектр и привязывает его к выбранному режиму работы.
• При поступлении новых данных -- автоматически сравнивает текущий спектр с эталоном.
• Отклонения отображаются в виде:
  • Коэффициента различия спектров (RMS Difference, Spectral Similarity Index)
  • Выделения частотных пиков, появившихся или усилившихся по сравнению с эталоном
  • Сигналов в Журнале событий, если отклонение превышает порог

Автоматическая диагностика

Доступные типы анализа:

Тип	Описание
Октава	Анализ по широким полосам частот. Подходит для общего контроля уровня вибрации
Треть октавы	Более детализированный анализ, позволяющий выявлять характерные частоты дефектов

Для добавления диапазона:

1. Нажмите «+» рядом с «Октава» или «Треть октавы».
2. Укажите частотный диапазон.
3. Система автоматически рассчитает текущее значение и сравнит с эталоном.

Настройка диагностических границ

Система позволяет задавать уровни проявления дефектов по двум параметрам:

• Спектр вибрации (в дБ)
• Огибающая сигнала (в %)

Для добавления границ:

1. Нажмите «Добавить границы дефекта».
2. В открывшемся окне укажите:
   • Дефект -- выберите из списка.
   • Режим -- укажите режим работы.
   • Спектр слабый, дБ -- порог слабого проявления.
   • Спектр средний, дБ -- порог среднего проявления.
   • Спектр сильный, дБ -- порог сильного проявления.
   • Сильный, % -- порог огибающей.
3. Сохраните настройки.

Примечание

Если для режима не заданы индивидуальные границы, применяются значения из таблицы по умолчанию.

Конфигурация режимов работы оборудования

Раздел «Режим работы» предназначен для создания и настройки рабочих режимов оборудования. Каждый режим включает набор условий, по которым система автоматически определяет состояние оборудования.

Рисунок 24 -- Интерфейс вкладки «Режим работы»

Добавление режима работы

1. Нажмите «+» рядом с названием таблицы.
2. В открывшемся окне укажите название режима и уровень сигнализации.

Рисунок 25 -- Настройка нового режима работы

Поле	Описание
Имя	Название режима работы
Кол-во условий	Количество условий, по которым определяется данный режим

Условия режима

Поле	Описание
Измерительная точка	Название точки
Параметр	Параметр, используемый для логического условия
Условие	Условный оператор (>, <, =, >=, <=)
Значение	Числовое значение или порог

Вкладка «Режим работы» объединяет:

• Определение рабочих состояний оборудования (логика перехода между режимами)
• Привязка эталонных спектров к режимам (для точной диагностики)
• Группировка измеренных данных по режимам (для корректной аналитики и отчётности)