电机状态监测和故障诊断技术是一种了解和掌握电机在使用过程中状态,确定其整体或局部正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术,电机状态监测与故障诊断技术包括识别电机状态监测和预测发展趋势两方面。设备状态是指设备运行的工况,由设备运行过程中的各种性能参数以及设备运行过程中产生的二次效应参数和产品质量指标参数来描述。设备状态的类型包括:正常、异常和故障三种。设备状态监测是通过测定以上参数,并进行分析处理,根据分析处理结果判定设备状态。对设备进行定期或连续监测,包括采用各种测试、分析判别方法,结合设备的历史状况和运行条件,弄清设备的客观状态,获取设备性能发展的趋势规律,为设备的性能评价、合理使用、安全运行、故障诊断及设备自动控制打下基础。电机故障现代分析方法:基于信号变换的诊断方法电机设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号之中,如果借助于某种变换对这些信号进行解调处理,就能方便地获得故障特征信息,以确定电机设备所发生的故障类型。常用的信号变换方法有希尔伯特变换和小波变换。常用的电机监测方法包括振动监测、温度监测、润滑油监测、电流监测和声音监测等。这些方法可以结合使用。南京汽车监测系统
刀具健康状态监测是指对刀具(比如刀具、钻头、刀片等)进行实时或定期的监测和评估,以确定其磨损程度、剩余寿命以及是否需要维护或更换的技术和方法。这种监测可以通过多种方式进行:视觉检测:使用摄像头或显微镜来观察刀具表面,检测刀具上的磨损、划痕、变形等迹象。这可以通过图像处理和计算机视觉技术实现自动化。振动与声音分析:监测切削过程中的振动和声音变化。磨损或损坏的刀具通常会产生不同的振动频率或声音特征,可以通过传感器进行监测和分析。力学特性监测:利用力传感器监测切削力的变化。随着刀具磨损,切削力可能会发生变化,这可以作为判断刀具状态的指标之一。温度监测:通过温度传感器监测刀具的工作温度。磨损或损坏的刀具可能会产生更高的工作温度,因此监测温度变化可以指示刀具状态。实时监测系统:这类系统整合多种传感器和监测技术,实时监测刀具状态,并利用数据分析、机器学习等方法提供预测性维护,准确预测刀具的寿命和维护时机。这些方法可以单独应用或者结合使用,以确保对刀具状态的监测和评估。实施刀具健康状态监测有助于优化生产过程,减少停机时间,并提高切削效率,同时也有助于及时发现并替换磨损的刀具,从而降低生产成本。南京动力设备监测系统供应商利用温度传感器监测切削过程中刀具的温度。异常的温度升高可能是刀具摩擦过度或其他问题的指示。
目前设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下:(1)揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态,其机械动态特性通常有一个发展演变过程(2)提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态,在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化,故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没,需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息,进而构建预测模型。动力装备全寿命周期监测诊断方面:实现了支持物联网的智能信息采集与管理、全生命周期动态自适应监测、早期非线性故障特征提取。优化重构出综合体现装备运行工况及表现的新参数,提高异常状态辨识的适应性与可靠性,基于运行过程信息反映装备劣化趋势与故障发展规律,来提高故障早期辨识能力。基于物联网和网络化监测诊断将产品监测诊断与运行服务支持有机集成一体,在应用中实现动力装备常见故障诊断准确率达80%以上。应用于风力大电机、空压机等大型动力装备的集群化诊断领域。提供了基于物联网的动力装备全生命周期监测与服务支持创新模式,提供了其生命周期的远程监测诊断与维护等专业化服务。
随着电力电子技术、自动化控制技术的不断发展,电机在工业生产以及家用电器中得到了大的应用,在市场竞争中正逐步显示自己的优势。传统的电机在线监测装置多采用电流表、电压表、功率表等较为原始的仪表来进行测量,采用人工读数的方式进行数据的测量、记录和分析,这不仅硬件冗余,系统杂乱,而且操作极为不便,更有甚者,读数误差大,测试结果不准确。有些场合需要进行电机多种参数的监测,这样就势必会加大各种测量仪器的使用以及人力资源的投入。传统的监测方法要求监测人员具有较高的技能和水平,但是由于人为误差的不可避免,这种监测方法无法做定量分析,无法更加准确、实时的掌握电机的运行状态和故障。技术实现要素:本发明提出了一种电机在线监测装置和方法,通过对扭矩、转速、各相电流、电压、温度、输入、输出功率和效率进行实时动态的监测以及对过电压、过电流、过热进行报警停机,解决现有技术中监测参数不能定量分析以及无法更加准确、实时的掌握电机运行状态和故障的技术问题。设备状态监测是对运行中的设备进行振动、噪声、温度、相对湿度、环境压力等状态参数的定期或连续监测。
在预防性维护的应用中,振动是大型旋转等设备即将发生故障的重要指标,一是在大型旋转机械设备的所有故障中,振动问题出现的概率比较高;另一方面,振动信号包含了丰富的机械及运行的状态信息;第三,振动信号易于拾取,便于在不影响机械运行的情况下实行在线监测和诊断。旋转类设备的预防性维护需要重点监控振动量变化。其预测性诊断技术对于制造业、风电等的行业的运维具有非常重大的意义。通过设备振动等状态的预测性维护,可以及时发现并解决系统及零部件存在问题。但是对于一些不是因为设备问题而存在的固有振动,振动强度不必要增加会对部件产生有害的力,危及设备的使用寿命和质量。在这种情况下,则需要采用振动隔离技术来解决和干预,有效抑制振动和噪声危害,避免设备故障和流程关闭。监测电机电流可以提供有关电机工作状态的信息。异常的电流波形是电机问题的指示,如绕组故障或磁场失衡。非标监测技术
部署和维护电机监测系统可能需要昂贵的设备和专业知识,这可能对一些小型或预算有限的应用造成挑战。南京汽车监测系统
针对传统方法通常无法自适应提取特征, 同时需要一定的离线数据训练得到检测模型, 但目标对象在线场景下采集到的数据有限, 且其数据分布与训练数据的分布可能因随机噪声、变工况等原因而存在差异, 导致离线训练的模型并不完全适合于在线数据, 容易降低检测结果的准确性; 其次, 上述方法通常采用基于异常点的检测算法, 未充分考虑样本前后的时序关系, 容易因数据微小波动而产生误报警, 降低检测结果的鲁棒性; 再次, 为降低误报警, 这类方法需要反复调整报警阈值. 此外, 基于系统分析的故障诊断方法利用状态空间描述建立机理模型, 可获得理想的诊断和检测结果, 但这类方法通常需要提前知道系统运动方程等信息, 对于轴承运行来说, 这类信息通常不易获知. 近年来, 深度神经网络已被成功应用于早期故障特征的自动提取和识别, 可自适应地提取信息丰富和判别能力强的深度特征, 因此具有较好的普适性. 但是, 这类方法一方面需要大量辅助数据进行模型训练, 而历史采集的辅助数据与目标对象数据可能存在较大不同, 直接训练并不能有效提升在线检测的特征表示效果; 另一方面, 在训练过程中未能针对早期故障引发的状态变化而有目的地强化相应特征表示. 因此, 深度学习方法在早期故障在线监测中的应用仍存在较大的提升空间.南京汽车监测系统