随着科技发展, 各类工程设备的工作和运行环境变得越来越复杂. 作为机械设备的关键零部件, 滚动轴承在长期大载荷、强冲击等复杂工况下, 极易产生各种故障, 导致机械工作状况恶化. 针对轴承的故障预测与健康管理技术应运而生. 若能在故障发生初期即进行准确、可靠的检测和诊断, 则有助于进行及时维修, 避免严重事故的发生. 早期故障检测已成为PHM的关键技术环节之一. 近年来, 随着传感技术和机器学习技术的快速发展, 数据驱动的智能化故障检测和诊断技术受到关注. 如何利用历史采集的状态监控数据、提高目标轴承早期故障检测结果的准确性和稳定性成为研究热点和难点, 具有明确的学术价值和应用需求.本文关注的是不停机情况下的早期故障在线检测问题. 这种方式有助于实时评估轴承工作状态, 避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失, 因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视。工业产品质量的监测检测是保证产品符合标准要求的重要手段,可以提高产品的竞争力和市场信誉。嘉兴EOL监测公司
状态监测就是给机器体检,故障诊断就是给机器看病。医生给病人看病,首先是进行体征检查,例如先查体温,再进行验血、X光、心电图、B超、甚至CT等各种理化检验,然后根据检查结果和病史,利用医生的知识及经验,对病情做出诊断。对机器故障的诊断,类似于医生看病,首先对机器的状态进行监测,例如先看振动值,再进行频谱、波形、轴心轨迹、趋势、波德图等各种检测分析,然后结合设备的原理、结构、历史状况等,利用专业人员的知识及经验,对故障进行综合分析判断。1滚动轴承故障振动的诊断方法异步电动机的常见故障主要可以分为定子故障、转子故障及轴承故障。其中轴承故障占70%以上,如果我们有办法对轴承情况能实时进行监测,那么异步电动机故障率会**减低。滚动轴承状态监测和故障诊断的方法有多种,例如振动分析法、油液分析法(磁性法、铁谱法、光谱法)、声发射分析法、光纤诊断法等。各种方法都有自己的特点,其中振动分析法以其实用和相对简单方便,应用*为**,以下*介绍振动信号分析法。滚动轴承不同于其它机械零件,其振动信号的频率范围很宽,信噪比很低,信号传递路途上的衰减量大,因此,提取它的振动特征信息必须采用一些特殊的检测技术和处理方法。南京电机监测数据工业监测数据可以帮助企业进行市场分析和竞争策略制定。
如今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。监测结果的反馈可以帮助我们改进产品的设计和功能。
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,需要检修期长,因此要求有极高的运行可靠性。就我国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。监测结果的分析可以帮助我们了解产品的优势和不足之处。南京电机监测数据
电机智能监测和运维,其预测效果和工程的造价还未达到市场接受程度。嘉兴EOL监测公司
电机故障诊断可以使系统在一定工作环境下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。电机故障诊断的基本方法主要有: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的绝缘结构和参数、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。嘉兴EOL监测公司