深度学习技术已经在滚动轴承故障监测和诊断领域取得了成功应用, 但面对不停机情况下的早期故障在线监测问题, 仍存在着早期故障特征表示不充分、误报警率高等不足. 为解决上述问题, 本文从时序异常检测的角度出发, 提出了一种基于深度迁移学习的早期故障在线检测方法. 首先, 提出一种面向多域迁移的深度自编码网络, 通过构建具有改进的比较大均值差异正则项和Laplace正则项的损失函数, 在自适应提取不同域数据的公共特征表示同时, 提高正常状态和早期故障状态之间特征的差异性; 基于该特征表示, 提出一种基于时序异常模式的在线检测模型, 利用离线轴承正常状态的排列熵值构建报警阈值, 实现在线数据中异常序列的快速匹配, 同时提高在线检测结果的可靠性. 在XJTU-SY数据集上的实验结果表明, 与现有代表性早期故障检测方法相比, 本文方法具有更好的检测实时性和更低的误报警数.振动监测则是通过安装在电机上振动传感器,实时监测电机振动,分析振动信号,判断电机故障或不平衡等问题。非标监测技术
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,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。常州旋转机械监测数据利用数据分析和机器学习算法来分析设备状态数据,识别异常模式,并预测潜在故障。提高监测的准确性和效率。
基于数据的故障检测与诊断方法能够对海量的工业数据进行统计分析和特征提取,将系统的状态分为正常运行状态和故障状态。故障检测是判断系统是否处于预期的正常运行状态,判断系统是否发生异常故障,相当于一个二分类任务。故障诊断是在确定发生故障的时候判断系统处于哪一种故障状态,相当于一个多分类任务。因此,故障检测和诊断技术研究类似于模式识别,分为4个的步骤:数据获取、特征提取、特征选择和特征分类。1)数据获取步骤是从过程系统收集可能影响过程状态的信号,包括温度、流量等过程变量;2)特征提取步骤是将采集的原始信号映射为有辨识度的状态信息;3)特征选择步骤是将与状态变化相关的变量提取出来;4)特征分类步骤是通过算法将前几步中选择的特征进行故障检测与诊断。在大数据这一背景下,传统的基于数据的故障检测与诊断方法被广泛应用,但是,这些方法有一些共同的缺点:特征提取需要大量的知识和信号处理技术,并且对于不同的任务,没有统一的程序来完成。此外,常规的基于机器学习的方法结构较浅,在提取信号的高维非线性关系方面能力有限。
电机等振动设备在运行中,伴随着一些安全问题,振动数据会发生变化,如果不及时发现,容易导致起火或,造成大量的财产损失,而这些问题具有突发性和不准确性,难以预知,应对这种情况,需要一种手段去解决。无线振动传感器直接读取原始加速度数据,准确可靠,避免后期计算出现较大误差。本传感器采用无线通讯方式,低功耗设计,一次性锂亚电池供电,具有容量大、耐高温、不宜爆等特点。工作原理:将传感器分布式安装在各类电机、风机、振动平台、回转窑、传送设备等需要振动监测的设备上实时采集振动数据,然后通过无线方式将数据发送给采集端,采集端将数据解析、显示或传输。系统能实时在线监测出设备异常,发出预警,避免事故发生。产品特点是(1)实时性:系统实时在线监测电机等振动参数,避免了由于电机突然缺相、线圈故障,堵转、固定螺栓松动、负载过高和人为错误操作等发生的事故。(2)便捷性:系统采用无线传输方式,传感器的安装,解决了以往因为空间狭小、不能布线、安装成本高等问题。(3)可靠性:系统采用先进成熟的传感技术和无线传输技术,抗干扰力强,传输距离远,读数准确,可靠性高。使用声学传感器来监测切削过程中产生的声音。不同的切削状态和刀具健康状况可能产生不同的声音特征。
电机马达监控系统适用于石油、化工、电力、煤炭、冶金、造纸、水泥等行业,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,电机监测系统的目标是实现预测性维护,准确地预测电机何时会出现是一个复杂的问题,需要综合考虑多个因素。南京电机监测系统
电机的运行状态涉及多个参数,包括振动、温度、电流、电压等。同时监测和分析这些多参数复杂性是一个挑战。非标监测技术
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,具有很强的学习能力,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。非标监测技术