传统维护模式中的故障后维护与定期维护将影响生产效率与产品质量,并大幅提高制造商的成本。随着物联网、大数据、云计算、机器学习与传感器等技术的成熟,预测性维护技术应运而生。以各类如电机、轴承等设备为例,目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段,来实现查看设备是否需要维护、安排维护时间来减少计划性停产等,并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络,将数据回传至管理中心,来实现电机设备的预测性维护。电动机是机械加工中不可或缺的必备工具,电动机在运转中常产生各种故障,为保证电动机运行安全,对电动机运行状态进行在线监测尤为重要。以三相异步电动机为研究对象,采用传感器获取电动机运行中的重要参数(振动、噪声、转速及温度等),由时/频域分析及能量分析等方法提取电动机运行特征量,构成特征向量,采用BP神经网络训练的方法建立状态识别模型,通过BP神经网络模式识别方法,判断电动机运行的状态,在此基础上,利用LabVIEW软件构建可视化监测系统,将电动机运行参数及状态实时显示在可视化界面中,完成在线智能监测。设备振动情况信息量丰富,振动测试系统应用于设备状态监测,在设备预知维修中起到了重要的作用。宁波NVH监测应用
预测性维护应运而生。其是以状态为依据的维修,主要是对设备在运行中产生的二次效应(如振动、噪声、冲击脉冲、油样成分、温度等)进行连续在线的状态监测及数据分析,诊断并预测设备故障的发展趋势,提前制定预测性维护计划并实施检维修的行为。
总体来看,状态监测和故障诊断是判断预测性维护是否合理的根本所在,数据状态的连续监测和远程传输上传相对已经比较成熟,而状态预测和故障诊断主要还是依靠人工分析实现,诊断分析人员通过趋势、波形、频谱等专业分析工具,结合传动结构、机械部件参数等信息,实现设备故障的精细定位。其发展趋势是将物联网及人工智能技术引入状态预测及故障的智能诊断,从而降低误判概率,大幅提升诊断效率和准确性。 嘉兴电机监测介绍电机智能监测和运维,其预测效果和工程的造价还未达到市场接受程度。
作为工业领域的一种关键旋转设备,对于终端用来说,关于电机维护的主要是电气班组设备工程师、电机维护工程师、电机检修人员等;对于电机厂家以及电机经销商来说,主要是电机售后服务工程师、电机销售人员,会涉及到电机的运行维护;险此之外,还有第三方检修人员等。目前已经有很多智能产品号称可以实现电机的预测性维护,但问题也非常多。1)传感器安装难。设备状态监测需要振动、噪声、温度传感器,通讯协议并不统一,自成体系,安装、使用、维护成本高昂。2)技术成本高。工业场景设备类型多,运行工况复杂,预测性维护算法涉及数据预处理、工业机理、机器学习,技术要求很高。3)时间成本高。预测性维护要实现,前期需要大量历史数据的支撑,数据采集、归纳、分析是一个漫长的过程。的电机智能运维,虽然被各大宣传媒体提得很多,但还远远未到落地很好乃至普及的程度,不论是预测性维护的预测效果,还是电机的智能运维的市场推广以及市场接受程度,对于电机运维来说,都还有很远的一段距离!
电力系统中发电机的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。就我国目前和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。这样既可避免由于设备突然损坏,停止运行带来的损失,又可充分发挥设备的作用。电机监测系统可以识别处于初期阶段的机械和液压故障,从而制定更为合理的辅助维护计划。
故障诊断可以使系统在一定工作环境下根据状态监测系统提供的信息来查明导致系统某种功能失调的原因或性质,判断劣化发生的部位或部件,以及预测状态劣化的发展趋势等。
电机故障诊断的基本方法主要有:1、电气分析法,通过频谱等信号分析方法对负载电流的波形进行检测从而诊断出电机设备故障的原因和程度;检测局部放电信号;对比外部施加脉冲信号的响应和标准响应等;2、绝缘诊断法,利用各种电气试验装置和诊断技术对电机设备的绝缘结构和参数、工作性能是否存在缺陷做出判断,并对绝缘寿命做出预测;3、温度检测方法,采用各种温度测量方法对电机设备各个部位的温升进行监测,电机的温升与各种故障现象相关;4、振动与噪声诊断法,通过对电机设备振动与噪声的检测,并对获取的信号进行处理,诊断出电机产生故障的原因和部位,尤其是对机械上的损坏诊断特别有效。5、化学诊断的方法,可以检测到绝缘材料和润滑油劣化后的分解物以及一些轴承、密封件的磨损碎屑,通过对比其中一些化学成分的含量,可以判断相关部位元件的破坏程度。 上海盈蓓德科技顺应行业发展趋势,设计开发了一套旋转类设备温度,振动状态监测、故障判断系统。南通智能监测台
智能电机监测系统选择传感器采集旋转设备的温度、振动数据,分析变化趋势以判断设备情况。宁波NVH监测应用
在工业现场的预防性维护应用中,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。宁波NVH监测应用