ICS13.100 CCSJ04 中华人民共和国国家标准 GB/T33218—2025 代替GB/T33218—2016 设备结构健康监测 基于光纤传感技术的 设备健康监测方法 Equipmentstructurehealthmonitoring—Equipmenthealthmonitoring methodbasedonfiberopticsensingtechnology 2025-05-30发布 2025-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 方法概述 2 ………………………………………………………………………………………………… 5 监测传感器 2 ……………………………………………………………………………………………… 5.1 通用要求 2 …………………………………………………………………………………………… 5.2 光纤应变传感器要求 2 ……………………………………………………………………………… 5.3 光纤振动传感器要求 2 ……………………………………………………………………………… 6 监测装备 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 解调模块要求 3 ……………………………………………………………………………………… 6.2 数据采集模块要求 3 ………………………………………………………………………………… 6.3 数据传输模块要求 4 ………………………………………………………………………………… 7 健康管理平台 4 …………………………………………………………………………………………… 7.1 一般要求 4 …………………………………………………………………………………………… 7.2 数据分析系统 5 ……………………………………………………………………………………… 7.3 健康诊断系统 5 ……………………………………………………………………………………… 7.4 损伤预测系统 6 ……………………………………………………………………………………… 7.5 健康报告系统 6 ……………………………………………………………………………………… 7.6 平台管理系统 6 ……………………………………………………………………………………… 8 设备健康监测实施流程 7 ………………………………………………………………………………… 9 健康监测系统安装与维护 7 ……………………………………………………………………………… 9.1 一般规定 7 …………………………………………………………………………………………… 9.2 监测传感器 7 ………………………………………………………………………………………… 9.3 健康监测装备 7 ……………………………………………………………………………………… 9.4 健康管理平台 7 ……………………………………………………………………………………… 9.5 运行维护 8 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 均幅值矩阵 9 …………………………………………………………………………… 附录B(资料性) 健康诊断方法 10 ………………………………………………………………………… B.1 疲劳累积损伤计算方法 10 …………………………………………………………………………… B.2 时域指标法 10 ………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T33218—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T33218—2016《无损检测 基于光纤传感技术的设备健康监测方法》,与GB/T33218— 2016相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 更改了范围(见第1章,2016年版的第1章); b) 增加了术语与定义(见第3章); c) 增加了方法概述(见第4章); d) 增加了监测传感器(见第5章); e) 增加了监测装备(见第6章); f) 增加了健康管理平台(见第7章); g) 增加了设备健康监测实施流程(见第8章); h) 增加了健康监测系统安装与维护(见第9章)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国设备结构健康监测标准化工作组(SAC/SWG22)提出并归口。 本文件起草单位:中国特种设备检测研究院、安徽工业大学、北京化工大学、北京交通大学、青岛市 特种设备检验研究院、安徽省特种设备检测院、深圳市捷德智能系统有限公司、吉林市特种设备检验中 心(吉林市特种设备事故调查服务中心)、江苏省特种设备安全监督检验研究院、天津市特种设备监督检 验技术研究院、广东技术师范大学、电子科技大学。 本文件主要起草人:丁克勤、陈力、刘庆运、陈光、赵利强、赵娜、辛伟、王志杰、李娜、刘喜军、汪朝杰、 刘鹏、宁伟东、丁克俭、林红伟、李功宁、高帅、王新华、刘志亮。 本文件于2016年首次发布,本次为第一次修订。 ⅢGB/T33218—2025 设备结构健康监测 基于光纤传感技术的 设备健康监测方法 1 范围 本文件描述了基于光纤传感技术的设备健康监测方法,包括数据分析方法、健康诊断方法和损伤/ 故障预测方法及相关要求。 本文件适用于机械设备、风电设备等设备运行过程中的健康监测。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件 GB/T14412 机械振动与冲击 加速度计的机械安装 GB/T19873.1 机器状态监测与诊断 振动状态监测 第1部分:总则 GB/T19873.2 机器状态监测与诊断 振动状态监测 第2部分:振动数据处理、分析与描述 GB/T23713.1 机器状态监测与诊断 预测 第1部分:一般指南 GB/T33213 设备结构健康监测 基于光纤传感技术的应力监测方法 GB/T39417 大型游乐设施健康管理 GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 3 术语和定义 GB/T39417界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 设备健康监测 equipmenthealthmonitoring 对设备安全运行的关键特征参量进行实时在线监测,以获取设备的健康信息。 注:本文件重点针对设备的金属结构、传动机构(减速机、电机)等关键部位进行实时健康监测。 3.2 健康监测装备 healthmonitoringequipment 集成了设备金属结构与传动机构监测功能的综合性装备,能够实现对设备金属结构和传动机构健 康状态的全面监测。 3.3 健康诊断 healthdiagnosis 利用健康监测装备获得的应力、振动等相关数据,结合数据处理方法,提取损伤特征参数,构建诊断 模型,对金属结构和传动机构的健康状态进行判断的过程。 1GB/T33218—2025 3.4 损伤预测 damageprediction 利用健康监测装备获得的应力、振动等相关数据,结合数据处理方法,提取损伤特征参数,构建预测 模型,对金属结构和传动机构的损伤趋势进行预测的过程。 3.5 健康管理平台 healthmanagementplatform 集成了物联网、云计算、大数据技术等的综合性管理平台,能够融合数据分析、健康诊断、损伤预测 等多种技术手段,实现设备健康状态的全面监测、诊断、预测与管理。 3.6 健康监测系统 healthmonitoringsystem 监测传感器、健康监测装备和健康管理平台共同构成健康管理系统。 4 方法概述 针对设备金属结构、传动机构的关键特征参数,采用光纤传感器进行精准采集,并通过健康监测装 备的解调模块、数据采集和传输模块确保数据准确、实时传输至健康管理平台。在平台上,运用先进的 数据处理方法深入分析数据,随后利用算法和模型进行健康诊断。同时,通过预测模型提前预判设备损 伤情况,为预防和维护提供科学依据,实现设备的全面健康管理。 5 监测传感器 5.1 通用要求 传感器选型应满足被监测设备对量程、精度、分辨率、灵敏度、频响特性、测点数、通道数、工作温度 范围等要求,全分布式传感系统还应有传感距离、定位精度、空间分辨率等指标要求。 5.2 光纤应变传感器要求 光纤应变传感器的要求如下: a) 应变监测应根据结构特点,进行温度补偿,消除温度串扰引起的测量偏差; b) 应具有量程、灵敏度、使用寿命等基本参数; c) 静应变传感器量程应不小于预测最大值的1.5倍~2倍,动应变传感器量程宜不小于预测最大 值的2倍; d) 应能在待测设备的极限运行环境中工作,不受外界环境干扰、耐化学腐蚀、抗冲击振