系统应具备数据分析的能力，应提供各种专业的数据分析工具，根据状态监测量及工况参数和过程 量参数的变化预测机组状态的发展趋势，以分析报告等形式提供趋势预报功能；应提供不同格式的数据 导入/导出和离线分析功能。

5.1.2.2振动、摆度

系统应自动对机组的稳态运行、暂态过程（包括瞬态）的振动、摆度进行分析，并提供波形、频计 轴心轨迹、空间轴线图、瀑布图、级联图、趋势图、相关趋势图等时域和频域分析工具。机组振动、 度异常时，应越限报警并提供异常报警原因。

5.1.2.3轴向位移

燃气标准规范范本5.1.2.4压力脉动

系统应自动对各过流部位的稳态运行 （包括瞬态）的压力脉动进行分析，并提供分析压 力脉动的时域特性、频域特性及其与工况参数关系的工具

5.1.2.5 空气间隙

系统应自动对发电机定转子之间的空 转子中心相对偏移量和偏移方位、定转子间气隙（最大值、最小值和平均值）及气隙最大值和最小值对 应的磁极号等特征参数，分析机组静态与动态下气隙参数的相对关系和气隙的变化趋势。

5.1.2. 6 磁通密度

通密度与工况参数的关系和相同工况下磁通密度的长期变化趋势，辅助分析转子磁极匝间短路和磁极松 动等引起电磁回路故障的可能性

5.1.2.7局部放电

系统应连续并自动检测水轮发电机在运行状态下定子绕组的局部放电脉冲信号，给出局部放电脉冲 的各相局放值Q和局放量NQN，提供长期趋势分析，分析判断出局部放电的大致发生部位。

5.1.3.1数据服务器的数据库应采用数据压缩技术，存储至少一个A修周期内的机组稳态、暂态过程 （包括瞬态）数据：应提供黑厘子记录功能，完整记录并保存机组出现异常前后分别不少于5min的采 样数据，以满足系统状态分析需要。 5.1.3.2数据库应自动管理数据，对数据的有效性、合法性进行检查、清理和维护；对超过规定存储 时间的数据进行清理，对数据库的性能进行动态维护使其始终保持高效状态；应实时监测硬盘的容量信 息，当其剩余容量低于设定值时自动发出警告信息；应具备自动和手动全备份、增量备份数据的功能。 5.1.3.3数据库应具备自动检索功能，用户可通过输入检索工况快速获得满足条件的数据；应提供回 放功能，对历史数据进行回放。 5.1.3.4数据库应具多级权限认证功能。 只有授权用户才能使用相关访间数据

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5.1.3.5系统应具备不同格式要求的数据下载功能， 根据数据检索条件下载相关数据， 5.1.3.6系统应具备保存72h最近原始数据累积功能

系统应提供报警功能，报警定值可根据机组特性和运行工况设定，具体定值可参考GB/T8564、GB 18482、DL/T507、DL/T827以及主机合同保证值。出现报警时，系统应推出报警画面、提供报警继 器空接点输出，报警逻辑和报警定值应能通过软件组态设置

5.1.5运行工况分析

系统应分析不同水头和负荷下机组运行特性，为确定机组稳定运行区、限制运行区和禁止运行区 供技术依据。

全常现家进行人工捕助诊断，开通过历变数教据增势分析进不 警，为机组进行故障处理或检修提供决策参考

系统应提供规范的状态报告， 态过程（包括瞬态）中各状态监测量的数值 和变化趋势，应对机组运行状态提出初步评价， 并附有相关的图形和图表。报告宜采用与Excel，Word 等兼容的文件格式。状态报告具有根据需要定制的功能，报告内容参见附录A

5. 1. 8 辅助试验

系统应提供稳定性试验、效率及耗水 平衡计算以及确定机组稳定运行区试验等功能， 提供盘车试验等功能。动平衡计算时应计算出发电机转子配重的相位与重量。

系统应通过工程师站打印机、现地数据采集单元及便携式维护设备完成画面显示、打印制表、设 参数及维护管理等人机接口功能。

5.1.11工程师工作站

应具备系统生成和启动；系统故障诊断；系统维护管理；应用软件的开发和修改，数据库修改、 面编制和报告格式的生成等功能

5.1.12数据服务器

厂（站）各机组的状态监测数据，监测、分析机组

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5.1.13.1系统应能与电厂（站）计算机监控系统、厂 内信息管理系统、远程诊断中心等通信，通信方 式应符合国家发展和改革委员会令（2014）第14号的要求；数据采集单元之间应能实现通信，传送相 互之间所需要的信息。 5.1.13.2系统应具有电厂（站）时钟同步功能，实现系统内各节点的时钟同步。 5.1.13.3系统应通过Web方式向电厂（站）局域网（MIS系统）用户提供机组状态监测数据

5.1.14系统自诊断及自

5.1.14.1系统应对系统内的硬件及软件进行自诊断；系统出现故障时，应自动报警；对于完余设备 应自动无扰切换到备用设备。 5.1.14.2系统应具备自恢复功能，包括软件及硬件的监控定时器（看门狗）及自启动功能 5.1.14.3系统应具备掉电保护功能

5.2.1.1单个元件故障不应造成外部设备误动作。 5.2.1.2应防止设备或组件中的多个元件或串联元件同时发生故障。 5.2.1.3系统设备的平均无故障时间（MTBF）应满足如下要求： a 上位计算机（含磁盘）：>10000h； b）数据采集单元：>16000h

5.2.1.1单个元件故障不应造成外部设备误动作。

5.2.1.1单个元件故障不应造成外部设备误动作。 5.2.1.2应防止设备或组件中的多个元件或串联元件同时发生故障 5.2.1.3系统设备的平均无故障时间（MTBF）应满足如下要求： a）上位计算机（含磁盘）：>10000h； b）数据采集单元：>16000h

5.2.2.1平均修复时间（MTTR）不应大于0.5h。

a）应按现场可更换部件确定故障位置： b）应有便于试验和隔离故障的断开点； c）应配置合适的专用安装、拆卸工具； d）应有识别互换件或不可互换件的措施

5.2.3.1对通信安全性的基本要求如下

a 上位机单元和数据采集单元通信时，应对响应有效信息或没有响应有效信息有明确肯定的指 示：通信尝试失败时，发送站应能自动重新发出该信息，直到超过重发计数2～3次为止：当 通道超过重发极限时，应发出警报； b） 系统应自动定期对通信通道进行检查测试： 通信误码率不应大于10。 .2.3.2硬件、软件和固件设计安全的基本要求如下： 应有电源故障保护和自动重新启动功能： 应能预置初始状态和重新预置； c） 应有自诊断能力，故障时能自动报警： d） 硬、软件中相关的标号（如地址）应统一； e） CPU负载应留有裕度，正常情况下负载率不宜超过30%；在重载情况下，其最大负载率不宜超 过50%：

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f）网络负载率正常情况下不宜超过30%，重载情况下不宜超过50%； g）磁盘使用率在正常情况下任一个5min周期内不应大于30%，重载情况下使用率应低于70%

5.2.4可扩性基本要求

5.2.4.1宜预留20%的备用点、布线点和空位点设备。 5.2.4.2数据服务器的存储器应有可扩充能力，容量应有40%以上的裕度。 5.2.4.3应留有扩充数据采集单元装置、外围设备或系统通信的接口

5.2.5.1各类点说明可改变。 5.2.5.2模拟点工程单位标度可改变。 5.2.5.3模拟点限值可改变。 5.2.5.4模拟点限制值死区可改变。 5.2.5.5时间参数可改变。

5.2.5.1各类点说明可改变。

5.3.1系统结构及单元组成

系统应采用开放、分层分布式系统结构，一般由传感器单元、数据采集单元和上位机单元组成。 般股采用星形网络（共享式以太网或交换式以太网）或以太网环形网络结构。参见附录B。

传感器单元是指状态在线监测系统所用到的各种传感器及其附属设备，是状态在线监测系统的基 础。水轮发电机组状态在线监测系统常用的传感器型式包含电涡流位移传感器、电容式位移传感器、低 频速度传感器、加速度传感器、压力脉动传感器、电容耦合器等。

5.3.3数据采集单元

5.3.3.1数据采集单元是指完成信号采集、处理和通讯的装置及其辅助设备，通常包含数据采集箱、 传感器供电电源、显示器、状态监测屏柜等设备。机组数据采集单元宜集中组屏，通常布置在机旁或机 组单元控制室。 5.3.3.2数据采集单元应具有现地监测、分析和试验功能，可实现对机组的振动、摆度、压力脉动、 空气间隙、磁通密度、局部放电等状态监测量进行数据采集、处理和分析，并能以图形、图表和曲线等 方式进行显示。

5.3.4.1上位机单元应采用标准化、开放式的硬件结构。 上位机单元包括数据服务器、工程师工作站、 Web服务器、网络设备以及打印机等设备。网络传输应采用开放的分层分布式以太网网络结构，满足国 家发展和改革委员会令（2014）第14号的要求，并满足工业通用的国际标准规约。

5.3.4.2总体要求如下

a) 数据服务器：负责存储和管理电厂（站）机组的状态监测数据，宜全厂配置一台； b) 工程师工作站：用于系统维护管理、人机接口。宜全厂配置一台； c Web服务器：负责状态在线监测系统与电厂（站）局域网之间的通讯，宜全厂配置一台； d 光纤传输设备：当上位机单元与数据采集单元之间距离过长时，应采用光纤通讯：

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e）网络安全装置：状态在线监测系统与电厂（站）计算机监控系统、电厂（站）局域网等相连日 均应满足国家发展和改革委员会令（2014）第14号的要求，配置相应的网络安全装置； f）附属设备：网络交换机和打印机等。

6.1状态监测测点设置

测点应根据不同类型水轮发电机组的结构特点和特性参数进行设置。测点设置见附录C。

每台水轮发电机组应至少设置一个键相测点。通常在被测机组主轴上设置10mm～15mm宽的一个凹槽 或凸键标记，与相应的非接触式位移传感器组成键相测量单元。键相标记宜布置在对准转子磁极编号为 1的位置处，键相传感器宜布置在厂房坐标+X方向，

6.1.3振动和摆度测点

6.1.3.1立式混流式、混流可逆式机组振动和摆度测点设置如下： 振动测点：应分别在上机架、下机架和顶盖处，设置2个水平振动测点、1～2个垂直振动测 点，水平振动测点应互成90°径问布置，非承重机架不宜设置垂直振动测点；定子机座应设置 1～2个水平振动测点、1个垂直振动测点，水平振动测点应设置在机座外壁相应定子铁心高度 2/3处，垂直振动测点应设置在定子机座上部： b 摆度测点：应分别在机组的上导、下导、水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测点，三组 摆度测点方位应相同。 6.1.3.2立式轴流式机组振动和摆度测点设置如下： 振动测点：应分别在上机架、下机架和顶盖处，设置2个水平振动测点、1～2个垂直振动测 点，水平振动测点应互成90°径向布置，非承重机架不宜设置垂直振动测点：定子机座应设置 1~2个水平振动测点、1个垂直振动测点； b） 摆度测点：应分别在机组的上导或受油器、下导和水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测 点，三组摆度测点方位应相同。 6.1.3.3灯泡贯流式机组振动和摆度测点设置如下： 振动测点：应分别在组合轴承和水导轴承处设置2个径向、1个轴向振动测点；组合轴承处的 径向振动测点应垂直和水平布置在组合轴承座靠近导轴承处，轴向振动测点应布置在组合轴承 座推力轴承附近；水导轴承处的径向振动测点应垂直和水平布置在轴承座上：灯泡头处应设置 1～2个径向测点，测点应布置在上游侧灯泡头支撑处；转轮室宜设置1～2个径向振动测点； b） 摆度测点：应分别在组合轴承和水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测点，宜与垂直中心 线左右成45°安装；两组摆度测点方位应相同。 6.1.3.4立式冲击式机组振动和摆度测点设置如下： 振动测点：应分别在上机架和下机架（若有）处设置2个水平振动测点，在上机架设置1个垂 直振动测点，在水导轴承座上设置2个水平振动测点、1个垂直振动测点；每部位的水平振动 测点应互成90°径向布置；定子机座应设置1～2个水平振动测点、1个垂直振动测点； 6） 摆度测点：应分别在机组的上导、下导和水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测点，三组 摆度洲点方位应相同

6.1.3.1立式混流式、混流可逆

6.1.3.3灯泡贯流式机组振动和摆度测点设置如

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2.2低频速度型传感器

2.2低频速度型传感器主要性能指标应符合如下

6.2.3定子铁心振动传感器

心振动测量宜采用防电磁干扰的加速度或速度传感

6.2.4轴向位移传感器

轴向位移（或抬机量）传感器应采用非接触式位移传感器，宜为大直径电涡流位移传感器，量程应 满足机组轴向位移（或机量）限值的要求。

6.2.5压力脉动传感器

5.1压力脉动传感器可采用压电型、压阻型或电容式压力传感器，应具有良好的响应速度， 皱测点可能出现的最高压力或负压。 5.2压力脉动传感器主要性能指标应符合如下要求： ）精度：≤±0.2%FS； ）频响范围：0Hz~1000Hz

6.2.5.1压力脉动传感名 压阻型或电容式压力传感器，应具有良好的响应速度，并 承受被测点可能出现的最高压力或负压 252压力脉动佳威要主性能指标应合加下要或

精度：≤±0.2%FS； 频响范围：0Hz～1000Hz：

6.2.6空气间隙传感器

2.6.2空气间隙传感器、前置器主要性能指标应符合如下要求： a) 测量范围：（0.5~1.5）倍设计气隙值； b) 非线性度：<1%； c) 频响范围：0Hz～1000Hz； d) 温度漂移：<0.05%/℃； e) 工作温度： 1）传感器：0℃~+125℃； 2）前置器：0℃~+55℃。 f) 相对湿度；<95%； g）抗磁强度：1.5T（交变磁场）

6.2.7磁通密度传感器

a）线性量程：≥土2.0T； b) 非线性度：<1%； c）工作温度： 1）传感器：0℃~+125℃； 2）前置器：0℃~+55℃。

6.2.8局部放电传感器

6.2.8.1局部放电传感器宜采用电容耦合器，也可采用其他适合的监测方式，并应配置在线局放监 仪。 6.2.8.2电容耦合器宜采用80pF的环氧云母电容器，应能通过不低于2倍发电机线电压加1000V的 压试验，且在该电压下其本身无局部放电。 6.2.8.380pF电容耦合器性能指标应符合如下要求： a 频率测量范围：40MHz~350MHz； b） 标称电容值：80pF（±4pF）； c） 工作温度：0℃~+125℃； 电压等级：与发电机电压相匹配。 6.2.8.4水轮发电机局部放电在线测量概要参见附录D。

6.2.9传感器安装要求

各种类型传感器安装要求如下： 传感器的安装和布置不应影响机组的安全可靠运行：

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6） 用于键相、摆度、轴向位移等测量的非接触式传感器的安装，应根据机组被测部位结构和传感 器结构特点，设计相应的传感器支架；支架要有足够的刚度，使传感器安装后支架的固有频率 远大于被测信号的最高频率。支架应采用焊接、螺接或粘贴方式固定在安装部位； 用于振动测量的速度传感器和加速度传感器的安装，应刚性连接在被测部件上；可根据传感器 的结构和尺寸设计安装底座，安装底座宜采用焊接方式永久固定在安装部位，对于不宜焊接的 部位宜采用粘贴或螺接方式固定： 装压力脉动传感器的测压管应安装检修阀门，管路走向朝仪表方向应是向上布置；并在适当位 置配置排气装置： e 空气间隙传感器和磁通密度传感器宜采用粘贴方式固定在定子内壁，粘胶应能在发电机工作温 度下长期稳定运行；传感器延伸电缆应尽量贴近定子表面固定或从定子铁心通风孔引出，且应 避开不安全位置，以免碰及转动部件： f 局放电容耦合器应尽量布置在绕组高压侧出线端附近，按定时或定向噪声分离技术的要求安 装，其安装方式不得降低定子绕组的耐电压性能；局放监测仪的接地点应可靠接地。

6.3.1.1基本技术要求

对数据采集箱的基本要求如下： 数据采集箱内的I/0接口应采用插入式结构，且标准化、模块化，易于扩展和替换； 6）各数据采集模块应具有通道和模块OK指示灯： 数据采集模块应能合理设定采样周期，以便对信号进行整周期采样； 单个模块故障不应影响系统整体运行，各数据采集模块之间应相互独立、互不影响； 振动、摆度和压力脉动等稳定性参数宜共用一个数据采集箱，空气间隙、磁通密度和局部放电 等发电机参数宜共用另一个数据采集箱；对于测点较少的机组可共用一个数据采集箱； 数据采集箱应采用容错、自诊断和抗干扰等措施达到高可靠性： 数据采集箱宜提供对应监测信号的4mA～20mA模拟量输出和报警继电器输出，报警逻辑和报警 定值应能通过软件组态设置：数据采集箱还应具有串口和以太网络接口

6.3. 1.2数据采集

对数据采集的基本要求如下： a）系统应能根据相关工况参数判断机组为稳态、暂态过程（包括瞬态）； 6 装置应具有周期和连续采样方式，能够设置信号采样方式和采样频率，振动、摆度、压力脉动 每周期不应少于128点，连续采样不宜少于8个周期：空气间隙和磁通密度采样频率应大于 6kHz

6.3.1.3数据处理

系统监测量采集处理参见附录E

系统监测量采集处理参见

6.3.1.4数据存储

数据采集箱应具备数据存储和管理功能，应能存储机组稳态、暂态过程（包括瞬态）的原始采样数 据，还应具备数据回放功能。

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6.3.1.5数据分析

数循术集相应具备数据分析能力 见地配置的显示设备，数据采集箱应能以结构图、棒图 表格和曲线等形式对状态监测量、工况参数和过程量参数进行显示和分析

6.3.1.6主要技术指标

6.3.2状态监测屏柜

6.3.2.1机组对应的数据采集箱及其附属设备宜集中组屏，安装在标准屏柜内。对于大型机组，为 于使用和维护，每台机组宜独立配置一面状态监测屏柜。 6.3.2.2屏柜的电磁屏蔽特性应保证本系统正常工作和不影响电厂（站）其他设备的正常工作。屏 应有屏蔽、防尘、散热通风和防潮设施，以便适应现场环境。

6. 3. 3附属设备

状态监测屏柜内应配置液晶显示器，以方使就地监测和调试维护；应配置一套传感器电源模块， 各种传感器提供工作电源：可配置一套交直流逆变电源装置或UPS电源，以提高电源可靠性。

6. 4. 1总体要求

上位机单元应采用标准化、开放式的硬件结构，所选设备应采用成熟的主流产品，并能满足状态在 线监测系统的远景发展要求。

6.4.2.1全厂至少应配置1台状态在线监测数据服务器，其配置应满足状态在线监测系统的性能要 及保存72h最近原始数据累积功能。

a）CPU字长：64位及以上； b）时钟频率：不少于4核2.5GHz； c） 浮点处理：硬件； d） 内存容量：8GB及以上，可扩展； e 硬盘容量：不少于4×1TB，宜采用磁盘阵列管理； 网络：2个以太网端口，按电厂（站）组网方式配置： g） 接口：至少2个串口、2个USB端口 h) 操作系统：符合开放系统标准且加固的实时多任务多用户成熟安全操作系统： i） 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动： i） 液晶显示器：17英寸及以上，应具有抗电磁干扰能力。

a）CPU字长：64位及以上； b） 时钟频率：不少于4核2.5GHz； C） 浮点处理：硬件； d） 内存容量：8GB及以上，可扩展； e 硬盘容量：不少于4X1TB，宜采用磁盘阵列管理； f） 网络：2个以太网端口，按电厂（站）组网方式配置： g） 接口：至少2个串口、2个USB端口； h） 操作系统：符合开放系统标准且加固的实时多任务多用户成熟安全操作系统： 1） 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动： 液晶显示器：17英寸及以上，应具有抗电磁干扰能力。

6.4.3Web服务器

配置同数据服务器，但可适当降低。

6.4.4工程师工作站

6.4.4.1全厂配置工程师工作站，其配置应满足状态在线监测系统的性能要

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a） CPU：双核或四核主频2.5GHz及以上； b) 内存容量：8.0GB及以上，可扩展； c) 硬盘容量：不少于1TB，采用磁盘阵列管理； d) 网络：2个以太网端口，按电厂（站）组网方式配置： e) 接口：至少2个串口、1个USB端口； 操作系统：符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统： g 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动： h) 液品显示器：17英寸及以上抗震标准规范范本，应具有抗电磁干扰能力： 汉化功能：支持GB2312双字节的汉字处理能力。命令和实用程序及图形界面都有相应的汉字 功能。

上位机单元辅助设备要求如下： a）系统可根据需要配置相应的网络设备；当上位机单元与数据采集单元之间距离超过100m时， 应采用光纤通讯； b） 局域网应符合工业通用的国际标准和规约，数据传输速率不小于100MB/s； C 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应通过国家相关检测部门的认证： d 系统内所有设备应采用标准时钟，可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置。

人机接口显示器的要求如下： a）显示器屏幕尺寸不宜小于17英寸： b） 分辨率不宜低于1024×768； C 显示颜色宜为256色以上； d）图像闪烁、晃动和失真应限制在不易察觉的程度内。

6.4. 6.2键盘和鼠标

键盘和鼠标应具有良好的机械性能和申

键盘和鼠标应具有良好的机械性能和电

人机接口打印机的要求如下： a）根据用户对打印机配置的要求项目管理和论文，可选择不同类型的打印机，如激光打印机、喷墨打印机等： b）计算机与打印机接口方式可采用以太网口、USB口或打印机并口。