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的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.电机监测和故障预判系统应用行业很多,助力实现工业设备数智化管理和预测性维护。上海EOL监测应用
远程终端广泛应用于工业互联网、分布式数据采集、设备状态的在线监测,能够进行前端数据清洗和边缘计算,通过对历史数据趋势分析、设备数据机理分析、统计分析等大数据分析,对设备的状态做出有效可靠的健康状态评判,从而切实有效的提高设备的维护能力。远程终端可实现对电源电压、设备状态的自检,分析计量故障等信息,及时发现计量异常。现场监测箱开门、断电、设备运行等异常信息也能够主动发送报警信息到监测中心,实现设备在线监诊的准确性、完整性、及时性和可靠性。设备状态的监诊很有必要。杭州汽车监测系统盈蓓德科技开发的新型电机故障监测系统借用物联网、人工智能、边缘计算等技术,提前预判设备故障。
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。
刀具监测主要采用人工、离线和在线检测三种策略。人工检测是指工人在加工过程中可以凭经验检查刀具的状态;离线检测是在加工前专门对刀具进行检测,预测其寿命,看是否能胜任当前的加工;在线检测又称实时检测、监测,是在加工过程中对刀具进行实时检测,并根据检测结果做出相应的处理。目前刀具检测的算法有很多,有的是利用理论计算刀具上应力的变化来判断刀具的损伤.有的是利用时间序列分析来检测刀具,有的是利用神经网络技术来检测刀具。还有的是利用小波变换理论和神经网络技术来检测刀具,但都是以理论为主。考虑到刀具的塑性损伤在数控加工中很少发生,磨损对数控加工的安全性影响很小,并且可以通过离线检测进行加工,通过在线检测,可以判断微裂纹在当前载荷条件下是否会扩展。如果有可能扩大,我们认为载荷是危险的,通过减少刀具的进给量来减少刀具上的载荷,以保证刀具的安全性。电机智能监测和运维,其预测效果和工程造价还未达到市场接受程度。
低信噪比微弱信号特征早期故障的信号处理。早期故障信息具有明显的低信噪比微弱信号的特征,为实现早期故障有效分析,涉及方法包括:多传感系统检测及信息融合,非平稳及非线性信号处理,故障征兆量和损伤征兆量信号分析,噪声规律与特点分析,以及相关数据挖掘、盲源分离、粗糙集等方法。故障预测模型构建。构建基于智能信息系统的设备早期故障预测模型,这类模型大致有两个途径,分别是物理信息预测模型以及数据信息预测模型,或构建这两类预测模型相融合的预测模型。运行状态劣化的相关评价参数、模式及准则。如表征设备状态发展的参数及特征模式,状态发展评价准则及条件,面向安全保障的决策理论方法,稳定性、可靠性及维修性评估依据及判据等。物联网声学监控系统以音频数据,辅以其他设备参数,通过物联网技术实现设备状态的远程感知,基于AI神经网络技术,计算并提取设备音频特征,从而实现设备运行状态的实时评估与故障的早期识别。帮助企业用户提升生产效率,保证生产安全,优化生产决策。电机监测系统可以提高预防性维护效率,防止代价高昂的停机并提高设备性能。无锡研发监测系统
盈蓓德科技搭建了一套基于人人工智能算法的旋转类设备温度,振动状态监测、故障判断和预测性维护系统。上海EOL监测应用
工业设备的预测性维护的市场需求显而易见,但是预防性维护想要产生业务价值、真正大规模发展却是遇到了两个难题。首先项目实施成本过高,硬件设备大多依赖进口。比如数采传感器、设备等。这导致很多企业在考虑投入产出比时比较犹豫。其次是技术需要突破,目前大多数供应商只实现了设备状态的监视,真正能实现故障准确预测的落地案例寥寥无几。供应商技术和能力还需要不断升级。预防性维护要想实现更好的应用,要在以下方面实现突破。实现基于预测的维护,提升故障诊断及预测的准确率提高软硬件产品国产化率,降低实施成本。上海EOL监测应用