现代化生产企业为了极大限度地提高生产水平和经济效益,不断地向规模化和高技术技术含量发展,因此生产装置趋向大型化、高速高效化、自动化和连续化,人们对设备的要求不仅是性能好,效率高,还要求在运行过程中少出故障,否则因故障停机带来的损失是十分巨大的。国内外化工、石化、电力、钢铁和航空等部门,从许多大型设备故障和事故中逐渐认识到开展设备故障诊断的重要性。管理好用好这些大型设备,使其安全、可靠地运行,成为设备管理中的突出任务。对于单机连续运行的生产设备,停机损失巨大的大型机组和重大设备,不宜解体检查的高精度设备以及发生故障后会引起公害的设备。传统的事后维修和定期维修带来的过剩维修或失修,使维修费用在生产成本中所占比重很大。状态监测维修是在设备运行时,对它的各个主要部位产生的物理、化学信号进行状态监测,掌握设备的技术状态,对将要形成或已经形成的故障进行分析诊断,判定设备的劣化程度和部位,在故障产生前制订预知性维修计划,确定设备维修的内容和时间。因此状态监测维修既能经常保持设备的完好状态,又能充分利用零部位的使用寿命,从而延长大修间隔,缩短大修时间,减少故障停机损失。盈蓓德科技开发的监测系统可以实现电机振动、冲击、加速度、运动监测、控制及测试应用的精确测量。宁波降噪监测方案
目前设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下:(1)揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态,其机械动态特性通常有一个发展演变过程。需揭示劣化过程及故障变化演变规律及发展特点,分析故障产生机理、发展原因和发展模式,构建劣化演变机械动态特性模型。(2)提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态,在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化,故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没,需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息,进而构建预测模型。若提取到敏感特征分量因子及模式,有望实现典型部件及部位分析。温州性能监测系统轴承的监测和诊断方法主要是通过振动信号的时域和频域信息来进行。
现代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。
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,可视为模式识别任务。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系统状态信息;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。设备状态监测系统可以判断潜在故障隐患,诊断故障的性质和程度,并预测故障发展趋势,给出治理预防策略。
设备监测是指对设备运行状态进行实时或定期的监测和检测,以获取设备的关键性能指标、故障信息等数据,并对这些数据进行分析、处理和解释,以便及时发现设备的健康状况,并根据监测结果制定相应的维护计划和改进措施。设备监测通常通过传感器、监测系统、计算机软件等技术手段进行实现,以提高设备的可靠性、可用性和效率,降低设备故障率和维修成本,提高设备的生命周期价值。设备监测在制造业、能源、交通、建筑、环保等领域得到广泛应用。设备监测一般分为以下步骤:①从设备上收集数据;②将收集到的数据传输至平台,如PreMaint设备健康管理平台;③监控和分析收集到的设备数据。滚动轴承是一个故障多发的零件,需要对其进行电机状态监测与故障诊断。无锡旋转机械监测系统
电机故障监测是一种基于深度迁移学习的早期故障在线检测方法。宁波降噪监测方案
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, 对于轴承运行过程来说, 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.宁波降噪监测方案
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