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、怎么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。 电机监测系统可以识别处于初期阶段的机械、电气和液压故障,从而制定更为合理的辅助维护计划。NVH监测技术
电机马达监控系统适用于石油、化工、电力、煤炭、冶金、造纸等行业,可以实时对低压电动机的运行状态进行监测,对电机各类故障进行监测并存储故障信息,可以生成各类实时曲线(电压曲线、电流曲线等),为电机节能提供依据,并可实现电机节能管理。系统特点:1、实时监测电机回路石化、电力、水泥等电机用量大户,需要对电机进行实时监测,监测内容包括电机的电流、电压、电能、频率、电机状态(起动、停止、报警、故障)等。在要求较高的场所还要对工艺参数进行监测,例如温度、压力等。本系统不仅可以监测电机电压、电流还能做能耗统计,工艺参数监测,可以大幅提高企业自动化程度。2、集中监控,利于节能马达监控系统对用电大户电机进行实时能耗监测,监测到的数据可以作为节能依据,并可通过系统进行节能控制,利于电机节能应用。3、提高自动化水平.电机监控系统是应用电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术,集保护、监测、控制、通信等功能于一体的综合系统,嘉兴智能监测数据故障诊断可以根据状态监测系统提供信息来查明失调的原因或性质,判断劣化发生部位,以及预测状态发展趋势。
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.
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的设备工程师、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!预计到2025年,缺口在1.3~3.7万人之间,这也反映出自动驾驶行业发展的旺盛需求和竞争激烈的现状。
基于人工神经网络的诊断方法,简单处理单元连接而成的复杂的非线性系统,具有学习能力,自适应能力,非线性逼近能力等。故障诊断的任务从映射角度看就是从征兆到故障类型的映射。用ANN技术处理故障诊断问题,不仅能进行复杂故障诊断模式的识别,还能进行故障严重性评估和故障预测,由于ANN能自动获取诊断知识,使诊断系统具有自适应能力。基于集成型智能系统的诊断方法随着电机设备系统越来越复杂,依靠单一的故障诊断技术已难满足复杂电机设备的故障诊断要求,因此上述各种诊断技术集成起来形成的集成智能诊断系统成为当前电机设备故障诊断研究的热点。主要的集成技术有:基于规则的系统与ANN的结合,模糊逻辑与ANN的结合,混沌理论与ANN的结合,模糊神经网络与系统的结合。设备状态监测诊断分析系统实现大型旋转设备参数状态监测、统计分析、预警报警、多维诊断和智能巡检等功能。无锡非标监测数据
智能刀具监测系统可大幅度提效率、提高工件尺寸精度和一致性、减少生产成本,实现数控加工自动化。NVH监测技术
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。NVH监测技术