故障預(yù)測與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)優(yōu)化、統(tǒng)計概率、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計學(xué)習(xí)等技術(shù)搭建模型算法,**終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預(yù)測,為產(chǎn)品和裝備的正常運(yùn)行保駕護(hù)航,從而提高其安全性和可靠性。故障預(yù)測與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)優(yōu)化、統(tǒng)計概率、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計學(xué)習(xí)等技術(shù)搭建模型算法,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預(yù)測,為產(chǎn)品和裝備的正常運(yùn)行保駕護(hù)航,從而提高其安全性和可靠性。近年來我們提出的標(biāo)準(zhǔn)化平方包絡(luò)和數(shù)學(xué)框架以及準(zhǔn)算數(shù)均值比數(shù)學(xué)框架指引了稀疏測度構(gòu)造的新方向,同時發(fā)現(xiàn)了大量與基尼指數(shù)、峭度等具有等價性能的稀疏測度?;跇?biāo)準(zhǔn)化平方包絡(luò)和數(shù)學(xué)框架以及凸優(yōu)化技術(shù),提出了在線更新模型權(quán)重可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,利用模型權(quán)重來實(shí)時確認(rèn)故障特征頻率,解決了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)只能輸出狀態(tài),而無法提供故障特征來確認(rèn)輸出狀態(tài)的難題。監(jiān)測結(jié)果的對比可以幫助我們評估不同渠道的效果和效益。降噪監(jiān)測
基于數(shù)據(jù)的故障檢測與診斷方法能夠?qū)A康墓I(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和特征提取,將系統(tǒng)的狀態(tài)分為正常運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)。故障檢測是判斷系統(tǒng)是否處于預(yù)期的正常運(yùn)行狀態(tài),判斷系統(tǒng)是否發(fā)生異常故障,相當(dāng)于一個二分類任務(wù)。故障診斷是在確定發(fā)生故障的時候判斷系統(tǒng)處于哪一種故障狀態(tài),相當(dāng)于一個多分類任務(wù)。因此,故障檢測和診斷技術(shù)的研究類似于模式識別,分為4個的步驟:數(shù)據(jù)獲取、特征提取、特征選擇和特征分類。1)數(shù)據(jù)獲取步驟是從過程系統(tǒng)收集可能影響過程狀態(tài)的信號,包括溫度、流量等過程變量;2)特征提取步驟是將采集的原始信號映射為有辨識度的狀態(tài)信息;3)特征選擇步驟是將與狀態(tài)變化相關(guān)的變量提取出來;4)特征分類步驟是通過算法將前幾步中選擇的特征進(jìn)行故障檢測與診斷。在大數(shù)據(jù)這一背景下,傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)的故障檢測與診斷方法被廣泛應(yīng)用,但是,這些方法有一些共同的缺點(diǎn):特征提取需要大量的知識和信號處理技術(shù),并且對于不同的任務(wù),沒有統(tǒng)一的程序來完成。此外,常規(guī)的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法結(jié)構(gòu)較淺,在提取信號的高維非線性關(guān)系方面能力有限。寧波降噪監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測工作需要關(guān)注社交媒體的輿情和用戶評論,以了解消費(fèi)者的意見和反饋。
電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是一種了解和掌握電機(jī)在使用過程中狀態(tài),確定其整體或局部正?;虍惓?,早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因,并能預(yù)報故障發(fā)展趨勢的技術(shù),電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)包括識別電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測發(fā)展趨勢兩方面。設(shè)備狀態(tài)是指設(shè)備運(yùn)行的工況,由設(shè)備運(yùn)行過程中的各種性能參數(shù)以及設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的二次效應(yīng)參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)來描述。設(shè)備狀態(tài)的類型包括:正常、異常和故障三種。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是通過測定以上參數(shù),并進(jìn)行分析處理,根據(jù)分析處理結(jié)果判定設(shè)備狀態(tài)。對設(shè)備進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測,包括采用各種測試、分析判別方法,結(jié)合設(shè)備的歷史狀況和運(yùn)行條件,弄清設(shè)備的客觀狀態(tài),獲取設(shè)備性能發(fā)展的趨勢規(guī)律,為設(shè)備的性能評價、合理使用、安全運(yùn)行、故障診斷及設(shè)備自動控制打下基礎(chǔ)。電機(jī)故障現(xiàn)代分析方法:基于信號變換的診斷方法電機(jī)設(shè)備的許多故障信息是以調(diào)制的形式存在于所監(jiān)測的電氣信號及振動信號之中,如果借助于某種變換對這些信號進(jìn)行解調(diào)處理,就能方便地獲得故障特征信息,以確定電機(jī)設(shè)備所發(fā)生的故障類型。常用的信號變換方法有希爾伯特變換和小波變換。
傳統(tǒng)方法通常無法自適應(yīng)提取特征, 同時需要一定的離線數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到檢測模型, 但目標(biāo)對象在線場景下采集到的數(shù)據(jù)有限, 且其數(shù)據(jù)分布與訓(xùn)練數(shù)據(jù)的分布可能因隨機(jī)噪聲、變工況等原因而存在差異, 導(dǎo)致離線訓(xùn)練的模型并不完全適合于在線數(shù)據(jù), 容易降低檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性; 其次, 上述方法通常采用基于異常點(diǎn)的檢測算法, 未充分考慮樣本前后的時序關(guān)系, 容易因數(shù)據(jù)微小波動而產(chǎn)生誤報警, 降低檢測結(jié)果的魯棒性; 再次, 為降低誤報警, 這類方法需要反復(fù)調(diào)整報警閾值. 此外, 基于系統(tǒng)分析的故障診斷方法利用狀態(tài)空間描述建立機(jī)理模型, 可獲得理想的診斷和檢測結(jié)果, 但這類方法通常需要提前知道系統(tǒng)運(yùn)動方程等信息, 對于軸承運(yùn)行來說, 這類信息通常不易獲知. 近年來, 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已被成功應(yīng)用于早期故障特征自動提取和識別, 可自適應(yīng)地提取信息豐富和判別能力強(qiáng)的深度特征, 因此具有較好的普適性. 但是, 這類方法一方面需要大量輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練, 而歷史采集的輔助數(shù)據(jù)與目標(biāo)對象數(shù)據(jù)可能存在較大不同, 直接訓(xùn)練并不能有效提升在線檢測的特征表示效果; 另一方面, 在訓(xùn)練過程中未能針對早期故障引發(fā)的狀態(tài)變化而有目的地強(qiáng)化相應(yīng)特征表示. 因此, 深度學(xué)習(xí)方法在早期故障在線監(jiān)測中的應(yīng)用仍存在較大的提升空間.監(jiān)測結(jié)果的比較可以幫助我們評估不同營銷活動的效果和效益。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量越大型發(fā)電機(jī)在電力生產(chǎn)中處于主力位置,同時大型發(fā)電機(jī)由于造價昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦遭受損壞,需要檢修期長,要求有極高的運(yùn)行可靠性。就我國今后很長一段時間內(nèi)的缺電、用電緊張的狀況而言,發(fā)電機(jī)的年運(yùn)行小時數(shù)目和滿負(fù)荷率都較以往高出很多,備用容量很少的情況下,其運(yùn)行可靠性顯得尤為重要和突出。因此對大型機(jī)組進(jìn)行在線監(jiān)測與診斷,做到早期預(yù)警以防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通常對發(fā)電機(jī)的“監(jiān)測”與“診斷”在內(nèi)容上并無明確的劃分界限,可以說監(jiān)測的數(shù)據(jù)和結(jié)果即為診斷的依據(jù)。監(jiān)測利用各種傳感器在電機(jī)運(yùn)行時對電機(jī)的狀態(tài)提取相關(guān)數(shù)據(jù)。故障診斷使用計算機(jī)及其相應(yīng)智能軟件,根據(jù)傳感器提供的信息,對故障進(jìn)行分類、定位,確定故障的嚴(yán)重程度并提出處理意見。因此狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是一項(xiàng)工作的兩個部分,前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者的分析與綜合。電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可幫助運(yùn)行維護(hù)人員擺脫被動檢修和不太理想的定期檢修的困境,按照設(shè)備內(nèi)部實(shí)際的運(yùn)行狀況,合理的安排檢修工作,實(shí)現(xiàn)所謂“預(yù)知”維修。這樣既可避免由于設(shè)備突然損壞,停止運(yùn)行帶來的損失,又可充分發(fā)揮設(shè)備的作用。監(jiān)測工作需要關(guān)注新產(chǎn)品的研發(fā)和上市情況,以了解市場的反應(yīng)和需求。南通旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測
工業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備的故障并提前進(jìn)行維修。降噪監(jiān)測
預(yù)測性維護(hù)對制造業(yè)在節(jié)省成本損耗、提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)智能化升級具有非常重要的意義。國內(nèi)工業(yè)現(xiàn)場的存量設(shè)備數(shù)目相當(dāng)可觀,絕大多數(shù)還沒采用有效的預(yù)測性維護(hù)方案,尤其是大型旋轉(zhuǎn)類設(shè)備,一般都是主要生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備而且故障率相對較高,需要重點(diǎn)監(jiān)控和維護(hù)。通過振動分析和診治對旋轉(zhuǎn)類設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)無疑向我們展示了一個極具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?。預(yù)測性維護(hù)在不久的未來將愈加凸顯工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中關(guān)鍵的應(yīng)用優(yōu)勢,市場規(guī)模及需求將快速增長工業(yè)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)的市場需求顯而易見。但是預(yù)防性維護(hù)想要產(chǎn)生業(yè)務(wù)價值、真正大規(guī)模發(fā)展卻是遇到了兩個難題。首先項(xiàng)目實(shí)施成本過高,硬件設(shè)備大多依賴進(jìn)口。比如數(shù)采傳感器、設(shè)備等。這導(dǎo)致很多企業(yè)在考慮投入產(chǎn)出比時比較猶豫。其次是技術(shù)需要突破,目前大多數(shù)供應(yīng)商只實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視,真正能實(shí)現(xiàn)故障準(zhǔn)確預(yù)測的落地案例寥寥無幾。供應(yīng)商技術(shù)和能力還需要不斷升級。預(yù)防性維護(hù)要想實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用,要在以下方面實(shí)現(xiàn)突破。實(shí)現(xiàn)基于預(yù)測的維護(hù),提升故障診斷及預(yù)測的準(zhǔn)確率提高軟硬件產(chǎn)品國產(chǎn)化率,降低實(shí)施成本。降噪監(jiān)測