物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷帶來了設(shè)備狀態(tài)無線監(jiān)測?高速數(shù)據(jù)傳輸?邊緣計算和精細化診斷分析等先進技術(shù)。本項目相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是要解決海量終端(傳感器數(shù)據(jù))的聯(lián)接、管理、實時分析處理。關(guān)鍵技術(shù)包含海量數(shù)據(jù)的采集和傳輸技術(shù)、信號處理技術(shù)和邊緣計算技術(shù)。對設(shè)備進行診斷目的,是了解設(shè)備是否在正常狀態(tài)下運轉(zhuǎn),為此需測定有關(guān)設(shè)備的各種量,即信號。如果捕捉到的信號能直接反映設(shè)備的問題,如溫度的測值,則與設(shè)備正常狀態(tài)偽規(guī)定值相比較即可。但測到的聲波或振動信號一般都伴有雜音和其他干擾,放大多需濾波?;剞D(zhuǎn)機械的振動和噪聲就是一例。一般測到的波形和數(shù)值沒有一定規(guī)則,需要把表示信號特征的量提取出來,以此數(shù)值和信號圖象來表示測定對象的狀態(tài)就是信號處理技術(shù)其次邊緣計算與云計算協(xié)同工作。云計算聚焦非實時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,能夠在周期性維護、故障隱患綜合識別分析,產(chǎn)品健康度檢查等領(lǐng)域發(fā)揮特長。邊緣計算聚焦實時、短周期數(shù)據(jù)的分析,能更好地支撐故障的實時告警,快速識別異常,毫秒級響應;此外,兩者還存在緊密的互動協(xié)同關(guān)系。邊緣計算既靠近設(shè)備,更是云端所需數(shù)據(jù)的采集單元,可以更好地服務于云端的大數(shù)據(jù)分析。利用數(shù)據(jù)分析和機器學習來分析設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),識別異常,并預測潛在故障。提高監(jiān)測的準確性和效率。上海電力監(jiān)測介紹
電機等振動設(shè)備在運行中,伴隨著一些安全問題,振動數(shù)據(jù)會發(fā)生變化,如果不及時發(fā)現(xiàn),容易導致起火或,造成大量的財產(chǎn)損失,而這些問題具有突發(fā)性和不準確性,應對這種情況,需要一種手段去解決。無線振動傳感器直接讀取原始加速度數(shù)據(jù),準確可靠,避免后期計算出現(xiàn)較大誤差。本傳感器采用無線通訊方式,低功耗設(shè)計,一次性鋰亞電池供電,具有容量大、耐高溫、不宜爆等特點,工作原理:將傳感器分布式安裝在各類電機、風機、振動平臺、回轉(zhuǎn)窯、傳送設(shè)備等需要振動監(jiān)測的設(shè)備上實時采集振動數(shù)據(jù),然后通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給采集端,采集端將數(shù)據(jù)解析、顯示或傳輸。系統(tǒng)能實時在線監(jiān)測出設(shè)備異常,發(fā)出預警,避免事故發(fā)生。產(chǎn)品特點(1)實時性:系統(tǒng)實時在線監(jiān)測電機等振動參數(shù),避免了由于電機突然缺相、線圈故障,堵轉(zhuǎn)、固定螺栓松動、負載過高和人為錯誤操作等發(fā)生的事故。(2)便捷性:采用無線傳輸方式,傳感器安裝,解決了以往因為空間狹小、不能布線、安裝成本高等問題。(3)可靠性:系統(tǒng)采用先進成熟的傳感技術(shù)和無線傳輸技術(shù),抗干擾力強,傳輸距離遠,讀數(shù)準確,可靠性高。上海混合動力系統(tǒng)監(jiān)測介紹電機的運行狀態(tài)涉及多個參數(shù),包括振動、溫度、電流、電壓等。同時監(jiān)測和分析這些多參數(shù)復雜性是一個挑戰(zhàn)。
作為工業(yè)領(lǐng)域的一種關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)設(shè)備,對于終端用來說,關(guān)于電機維護的主要是電氣班組的設(shè)備工程師、電機維護工程師、電機檢修人員等;對于電機廠家以及電機經(jīng)銷商來說,主要是電機售后服務工程師、電機銷售人員,會涉及到電機的運行維護;險此之外,還有第三方檢修人員等。目前已經(jīng)有很多智能產(chǎn)品號稱可以實現(xiàn)電機預測性維護,但問題非常多。1)傳感器安裝難。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測需要振動、噪聲、溫度傳感器,通訊協(xié)議并不統(tǒng)一,自成體系,安裝、使用、維護成本高昂。2)技術(shù)成本高。工業(yè)場景設(shè)備類型多,運行工況復雜,預測性維護算法涉及數(shù)據(jù)預處理、工業(yè)機理、機器學習,技術(shù)要求很高。3)時間成本高。預測性維護要實現(xiàn),前期需要大量歷史數(shù)據(jù)的支撐,數(shù)據(jù)采集、歸納、分析是一個漫長的過程。的電機智能運維,雖然被各大宣傳媒體提得很多,但還遠遠未到落地很好乃至普及的程度,不論是預測性維護的預測效果,還是電機的智能運維的市場推廣以及市場接受程度,對于電機運維來說,都還有很遠的一段距離!
傳統(tǒng)維護模式中的故障后維護與定期維護將影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,并大幅提高制造商的成本。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、機器學習與傳感器等技術(shù)的成熟,預測性維護技術(shù)應運而生。以各類如電機、軸承等設(shè)備為例,目前已發(fā)展到較為成熟的在線持續(xù)監(jiān)測階段,來實現(xiàn)查看設(shè)備是否需要維護、怎么安排維護時間來減少計劃性停產(chǎn)等,并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網(wǎng)接入到整個網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)回傳至管理中心,來實現(xiàn)電機設(shè)備的預測性維護。以各類如電機、軸承等設(shè)備為例,目前已發(fā)展到較為成熟在線持續(xù)監(jiān)測階段,來實現(xiàn)查看設(shè)備是否需要維護、怎么安排維護時間來減少計劃性停產(chǎn)等,并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網(wǎng)接入到整個網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)回傳至管理中心,來實現(xiàn)電機設(shè)備預測性維護。利用紅外熱像儀監(jiān)測電機的溫度分布情況,可以判斷電機是否存在過熱或散熱不良等問題。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電機單機容量越大型發(fā)電機在電力生產(chǎn)中處于主力位置,同時大型發(fā)電機由于造價昂貴,結(jié)構(gòu)復雜,一旦遭受損壞,需要的檢修期長,因此要求有極高的運行可靠性。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)電機的年運行小時數(shù)目和滿負荷率都較以往高出很多,備用容量很少的情況下,其運行可靠性顯得尤為重要和突出。因此對大型機組進行在線監(jiān)測與診斷,做到早期預警以防止事故發(fā)生或擴大具有重要的現(xiàn)實意義。通常對發(fā)電機的“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運行時對電機的狀態(tài)提取相關(guān)數(shù)據(jù)。故障診斷使用計算機及其相應智能軟件,根據(jù)傳感器提供的信息,對故障進行分類、定位,確定故障的嚴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。電機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可幫助運行維護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)部實際的運行狀況,合理的安排檢修工作,實現(xiàn)所謂“預知”維修。通過監(jiān)測電機振動的頻率和振幅,可以評估電機軸承和其他旋轉(zhuǎn)部件的狀況。杭州仿真監(jiān)測控制策略
不同類型的電機在結(jié)構(gòu)和工作原理上可能有很大差異,監(jiān)測系統(tǒng)需要根據(jù)具體電機的特性進行定制。上海電力監(jiān)測介紹
故障預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、數(shù)學優(yōu)化、統(tǒng)計概率、信號處理、機器學習和統(tǒng)計學習等技術(shù)搭建模型算法,實現(xiàn)產(chǎn)品和裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預測,為產(chǎn)品和裝備的正常運行保駕護航,從而提高其安全性和可靠性。故障預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、數(shù)學優(yōu)化、統(tǒng)計概率、信號處理、機器學習和統(tǒng)計學習等技術(shù)搭建模型算法,實現(xiàn)產(chǎn)品和裝備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預測,為產(chǎn)品和裝備的正常運行保駕護航,從而提高其安全性和可靠性。近年來我們提出的標準化平方包絡(luò)和數(shù)學框架以及準算數(shù)均值比數(shù)學框架指引了稀疏測度構(gòu)造的新方向,同時發(fā)現(xiàn)了大量基尼指數(shù)、峭度、香農(nóng)熵等具有等價性能的稀疏測度?;跇藴驶椒桨j(luò)和數(shù)學框架以及凸優(yōu)化技術(shù),提出了在線更新模型權(quán)重可解釋的機器學習算法,可以利用模型權(quán)重來實時確認故障特征頻率,解決了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域傳統(tǒng)機器學習只能輸出狀態(tài),而無法提供故障特征來確認輸出狀態(tài)的難題。上海電力監(jiān)測介紹