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的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。同时监测和分析多参数也是一个挑战。南京减振监测设备
柴油机状态监测与故障诊断系统是一个集数据采集与分析、状态监测、故障诊断为一体的多任务处理系统, 可实现柴油机监测、保护、分析、诊断等功能。主要包括数据采集与工况监测、活塞缸套磨损监测分析、主轴承磨损状态监测分析、气阀间隙异常监测分析和瞬时转速监测分析等各种功能。信号分析、特征提取及诊断原理是每个监测诊断子功能的**部分, 各子功能都有相应的信号分析与特征提取方法, 包括信号预处理、时域、频域分析、小波分析等, 自动形成反映柴油机运行状态的特征量, 为系统的诊断推理提供信息来源。采用模糊聚类理论来检验特征参量的有效性、建立故障标准征兆群, 并运用模糊贴近度来实施故障类型的诊断识别。南京状态监测方案监测系统对这些数据进行分析，以检测刀具是否出现异常磨损、断刀等情况。
传统方法通常无法自适应提取特征, 同时需要一定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.
电机监测的难点主要体现在以下几个方面：传感器安装难：电机状态监测需要依赖振动、噪声、温度传感器等多种传感器设备。然而，由于设备类型多样，运行工况复杂，各种传感器的通讯协议并不统一，这导致传感器的安装、使用和维护成本高昂。技术成本高：预测性维护算法涉及数据预处理、工业机理、机器学习等多个领域，技术要求高，对技术人员的专业素养有较高要求。时间成本高：预测性维护的实现需要依赖大量的历史数据支持，而数据的采集、归纳、分析是一个漫长且繁琐的过程，需要投入大量的时间和人力资源。内部状态监测难：电机的内部状态，如温度大小、振动频率、噪音等，无法通过肉眼直接观察，需要依赖专业的监测设备和技术手段。而这些内部状态往往**能体现电机的实际运行状况，因此对其进行准确监测是电机监测的重要难点。点检内容繁杂：电机点检涉及视觉、听觉、嗅觉、触觉等多个方面，需要对电机的电流、电压、温度、振动、噪音、气味等进行***检查。这要求点检人员具备丰富的经验和技能，能够准确判断电机的运行状态和潜在故障。安装到刀具上的传感器可以实时测量刀具的振动、温度、力等参数，并将数据传输到监测系统中。
故障诊断可以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。电机故障诊断基本法主要有：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。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。杭州旋转机械监测数据
利用红外热像仪监测电机的温度分布情况，可以判断电机是否存在过热或散热不良等问题。南京减振监测设备
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，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。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(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。南京减振监测设备
