在预防性维护的应用中,振动是大型旋转等设备即将发生故障的重要指标,一是在大型旋转机械设备的所有故障中,振动问题出现的概率比较高;第二,振动信号包含了丰富的机械及运行的状态信息;第三,振动信号易于拾取,便于在不影响机械运行的情况下实行在线监测和诊断。旋转类设备的预防性维护需要重点监控振动量的变化。其预测性诊断技术对于制造业、风电等的行业的运维具有非常重大的意义。通过设备振动等状态的预测性维护,可以及时发现并解决系统及零部件存在问题。但是对于一些不是因为设备问题而存在的固有振动,振动强度的不必要增加会对部件产生有害的力,危及设备的使用寿命和质量。在这种情况下,则需要采用振动隔离技术来解决和干预,有效抑制振动和噪声的危害,避免设备故障和流程关闭。时间域、频率域和角度域的NVH分析方法,可以对汽车动力总成的各种故障进行实时识别、监测和诊断。南京功能监测台
故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础,通过数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法,实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测,为产品和装备的正常运行保驾护航,从而提高其安全性和可靠性。故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础,通过高等数学、数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法,实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测,为产品和装备的正常运行保驾护航,从而提高其安全性和可靠性。近年来我们提出的标准化平方包络和数学框架以及准算数均值比数学框架指引了稀疏测度构造的新方向,同时发现了大量与基尼指数、峭度、香农熵等具有等价性能的稀疏测度。基于标准化平方包络和数学框架以及凸优化技术,提出了在线更新模型权重可解释的机器学习算法,可以利用模型权重来实时确认故障特征频率,解决了状态监测与故障诊断领域传统机器学习只能输出状态,而无法提供故障特征来确认输出状态的难题。常州仿真监测方案上海盈蓓德科技顺应行业发展趋势,设计开发了一套旋转类设备温度,振动状态监测、故障判断系统。
针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这一问题,提出一种通过通信技术获取机床内部数据,对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合,能直接反映当前加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型,直接将采集到的数据作为输入,得到了和传统方法精度近似的预测模型,模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决:①现有数据是在相同的加工条件下测得的,而实际加工过程中,加工参数以及加工情景是不断变化的,因此需要在下一步的研究中,进行变参数试验,考虑加工参数对于刀具磨损的影响,并针对常用的一些加工场景,建立不同的模型库。变换加工场景时,通过获取当前场景,及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中的模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态,对模型进行实时更新,从而在实时监测过程中实现自学习,不断提升模型的精度和预测效果。
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。设备振动情况信息量丰富,振动测试系统应用于设备状态监测,在设备预知维修中起到了重要的作用。
预测性维护应运而生。其是以状态为依据的维修,主要是对设备在运行中产生的二次效应(如振动、噪声、冲击脉冲、油样成分、温度等)进行连续在线的状态监测及数据分析,诊断并预测设备故障的发展趋势,提前制定预测性维护计划并实施检维修的行为。
总体来看,状态监测和故障诊断是判断预测性维护是否合理的根本所在,数据状态的连续监测和远程传输上传相对已经比较成熟,而状态预测和故障诊断主要还是依靠人工分析实现,诊断分析人员通过趋势、波形、频谱等专业分析工具,结合传动结构、机械部件参数等信息,实现设备故障的精细定位。其发展趋势是将物联网及人工智能技术引入状态预测及故障的智能诊断,从而降低误判概率,大幅提升诊断效率和准确性。 电机监测系统可以提高预防性维护效率,防止代价高昂的停机并提高设备性能。研发监测系统供应商
盈蓓德科技通过自主开发的软件和算法,进行数控机床的刀具质量监测,提前预判刀具运行情况。南京功能监测台
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。南京功能监测台