物联网技术为设备状态监测诊断带来了设备状态无线监测、高速数据传输、边缘计算和精细化诊断分析等先进技术。本项目相关的状态监测技术是要解决海量终端(传感器数据)的联接、管理、实时分析处理。关键技术包含海量数据的采集和传输技术、信号处理技术和边缘计算技术。对设备进行诊断目的,是了解设备是否在正常状态下运转,为此需测定有关设备的各种量,即信号。如果捕捉到的信号能直接反映设备的问题,如温度的测值,则与设备正常状态伪规定值相比较即可。但测到的声波或振动信号一般都伴有杂音和其他干扰,放大多需滤波。回转机械的振动和噪声就是一例。一般测到的波形和数值没有一定规则,需要把表示信号特征的量提取出来,以此数值和信号图象来表示测定对象的状态就是信号处理技术其次边缘计算与云计算协同工作。云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析,能够在周期性维护、故障隐患综合识别分析,产品健康度检查等领域发挥特长。边缘计算聚焦实时、短周期数据的分析,能更好地支撑故障的实时告警,快速识别异常,毫秒级响应;此外,两者还存在紧密的互动协同关系。边缘计算既靠近设备,更是云端所需数据的采集单元,可以更好地服务于云端的大数据分析。通过监测刀具的振动频率和振幅,可以评估切削过程中的稳定性和刀具的健康状态。减振监测
电机状态监测技术是一种了解和掌握电机在运行过程中的状态,以及确定其整体或局部是否有异常或故障的技术。这种技术可以早期发现故障及其原因,并预测故障的发展趋势,从而为设备的维护、修理和更换提供决策依据。电机状态监测技术主要包括以下几种:振动监测技术:通过对电机运行过程中产生的振动信号进行测量和分析,可以判断电机是否存在故障。常见的振动监测方法包括加速度计法、速度计法和位移计法等。温度监测技术:通过埋置在电机内部的温度传感器,对电机运行过程中的温度信号进行检测和分析,可以判断电机是否存在过热等故障。温度监测是电机状态监测中常用的一种方法。电流监测技术:通过对电机的电流进行监测,可以判断电机是否正常运行。例如,电流过高或过低可能意味着电机受阻或负载过重。声音监测技术:通过采集电机的声音信号,并对其进行分析和处理,可以判断电机是否存在故障。声音监测技术常用于电机的故障诊断和预测性维护。光学监测技术:利用光学传感器或摄像头等设备,对电机的运行状态进行实时监测和分析。光学监测技术可以帮助设备操作员及时发现异常情况,例如电机的偏移、卡住或损坏等。 减振监测监测技术通常可以集成到数控机床或生产线的控制系统中,实现实时的刀具健康状态监测。
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,一是由于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;第二,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的变化。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,振动强度的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的危害,避免设备故障和流程关闭。
现代电力系统中发电机单机容量越大型发电机在电力生产中处于主力位置,但是大型发电机由于造价昂贵,结构复杂,一旦遭受损坏,需要的检修期长,因此要求有极高的运行可靠性。就我国今后很长一段时间内的缺电、用电紧张的状况而言,发电机的年运行小时数目和满负荷率都较以往高出很多,备用容量很少的情况下,其运行可靠性显得尤为重要和突出。因此对大型机组进行在线监测与诊断,做到早期预警以防止事故的发生或扩大具有重要的现实意义。通常对发电机的“监测”与“诊断”在内容上并无明确的划分界限,可以说监测的数据和结果即为诊断的依据。监测利用各种传感器在电机运行时对电机的状态提取相关数据。故障诊断使用计算机及其相应智能软件,根据传感器提供的信息,对故障进行分类、定位,确定故障的严重程度并提出处理意见。因此状态监测和故障诊断是一项工作的两个部分,前者是后者的基础,后者是前者的分析与综合。电机状态监测技术可帮助运行维护人员摆脱被动检修和不太理想的定期检修的困境,按照设备内部实际的运行状况,合理的安排检修工作,实现所谓“预知”维修。监测电机主要是通过各种传感器和技术手段,实时获取电机的运行状态和性能参数。
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.电机监测需要实时获取和处理数据,以及及时发出警报。要求数据采集和处理要高性能的硬件和快速的算法。仿真监测系统供应商
工业产品质量的监测是保证产品符合标准要求的重要手段,可以提高产品的竞争力和市场信誉。减振监测
现代电力系统中发电机单机容量越大型发电机在电力生产中处于主力位置,同时大型发电机由于造价昂贵,结构复杂,一旦遭受损坏,需要的检修期长,因此要求有极高的运行可靠性。就我国今后很长一段时间内的缺电、用电紧张的状况而言,发电机的年运行小时数目和满负荷率都较以往高出很多,备用容量很少的情况下,其运行可靠性显得尤为重要和突出。因此对大型机组进行在线监测与诊断,做到早期预警以防止事故发生或扩大具有重要的现实意义。通常对发电机的“监测”与“诊断”在内容上并无明确的划分界限,可以说监测的数据和结果即为诊断的依据。监测利用各种传感器在电机运行时对电机的状态提取相关数据。故障诊断使用计算机及其相应智能软件,根据传感器提供的信息,对故障进行分类、定位,确定故障的严重程度并提出处理意见。因此状态监测和故障诊断是一项工作的两个部分,前者是后者的基础,后者是前者的分析与综合。电机状态监测技术可帮助运行维护人员摆脱被动检修和不太理想的定期检修的困境,按照设备内部实际的运行状况,合理的安排检修工作,实现所谓“预知”维修。减振监测