傳統(tǒng)維護(hù)模式中的故障后維護(hù)與定期維護(hù)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(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)與傳感器等技術(shù)的成熟,預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以各類如電機(jī)、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(cè)階段,來實(shí)現(xiàn)查看設(shè)備是否需要維護(hù)、怎么安排維護(hù)時(shí)間來減少計(jì)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(gè)網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)回傳至管理中心,來實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)。電動(dòng)機(jī)是機(jī)械加工中不可或缺的必備工具,電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中常產(chǎn)生各種故障,為保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行安全,對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)尤為重要。
以三相異步電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,采用傳感器獲取電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的重要參數(shù)(振動(dòng)、噪聲、轉(zhuǎn)速及溫度等),由時(shí)/頻域分析及能量分析等方法提取電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征量,構(gòu)成特征向量,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的方法建立狀態(tài)識(shí)別模型,通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別方法,判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài),在此基礎(chǔ)上,利用LabVIEW軟件構(gòu)建可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示在可視化界面中,完成在線智能監(jiān)測(cè)。 時(shí)間域、頻率域以及角度域的NVH分析方法,對(duì)汽車動(dòng)力總成的各種故障進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、監(jiān)測(cè)和診斷。溫州汽車監(jiān)測(cè)方案
基于交流電機(jī)的特征量:通過故障機(jī)理分析可知,交流電機(jī)運(yùn)行過程中,其故障與否必然表現(xiàn)為一些特征參量的變化,根據(jù)診斷需要,選擇有代表性的特征參量為該設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的被測(cè)信號(hào),準(zhǔn)確地提取這些故障特征量,這是故障診斷的關(guān)鍵。故障特征量,特別是反映早期故障征兆的信號(hào)往往比較弱,而相應(yīng)的背景噪聲比較弱,常規(guī)的監(jiān)測(cè)方法,因受傳感器的準(zhǔn)確性、微處理器的速度、A/D轉(zhuǎn)換的分辨率與轉(zhuǎn)換速度等硬件條件的限制,以及一般的數(shù)據(jù)處理方式的不足,很難滿足提取這些特征量的要求,需要采用一些特殊的電工測(cè)量手段與信號(hào)處理方法。例如小波變換原理的應(yīng)用。電機(jī)故障的現(xiàn)代分析方法:基于信號(hào)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(cè)的電氣信號(hào)及振動(dòng)信號(hào)之中,如果借助于某種變換對(duì)這些信號(hào)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(hào)變換方法有希爾伯特變換和小波變換等。EOL監(jiān)測(cè)介紹盈蓓德科技開發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))等旋轉(zhuǎn)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
針對(duì)刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測(cè)這一問題,提出一種通過通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù),對(duì)當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法。通過采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際加工情景緊密結(jié)合,能直接反映當(dāng)前的加工狀態(tài)。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于構(gòu)建刀具磨損狀態(tài)識(shí)別模型,直接將采集到數(shù)據(jù)作為輸入,得到了和傳統(tǒng)方法精度近似的預(yù)測(cè)模型,模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識(shí)別的方法在投入使用時(shí)還有一些問題有待解決:①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測(cè)得的,而實(shí)際加工過程中,加工參數(shù)以及加工情景是不斷變化的,因此需要在下一步的研究中,進(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn),考慮加工參數(shù)對(duì)于刀具磨損的影響,并針對(duì)常用的一些加工場(chǎng)景,建立不同的模型庫(kù)。變換加工場(chǎng)景時(shí),通過獲取當(dāng)前場(chǎng)景,及時(shí)匹配相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型即可。②本研究中的模型是一個(gè)固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時(shí)的信號(hào)以及已知的磨損狀態(tài),對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,從而在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí),不斷提升模型的精度和預(yù)測(cè)效果。
電機(jī)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng),電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)儀。電機(jī)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是采用現(xiàn)代電子技術(shù)和傳感器技術(shù),對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、分析、處理并作出相應(yīng)報(bào)警或指示的裝置。其基本功能包括:1、對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻、溫升等常規(guī)電氣參數(shù)和振動(dòng)、噪聲等機(jī)械量進(jìn)行測(cè)量;2、通過設(shè)定值比較法確定電機(jī)的實(shí)際工況;3、根據(jù)設(shè)定的報(bào)警閾值或動(dòng)作時(shí)間發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào);4、通過通訊接口與plc或其它自動(dòng)化設(shè)備相連實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。設(shè)備監(jiān)測(cè)是指對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)或定期的監(jiān)測(cè)和檢測(cè),以獲取設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)、故障信息等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和解釋,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的健康狀況,并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定相應(yīng)維護(hù)計(jì)劃和改進(jìn)措施。設(shè)備監(jiān)測(cè)通常通過傳感器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)現(xiàn),以提高設(shè)備的可靠性、可用性和效率,降低設(shè)備故障率和維修成本,提高設(shè)備的生命周期價(jià)值。設(shè)備監(jiān)測(cè)在制造業(yè)、能源、交通、建筑、環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。設(shè)備監(jiān)測(cè)一般分為以下步驟:①?gòu)脑O(shè)備上收集數(shù)據(jù);②將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至平臺(tái);③監(jiān)控和分析收集到的設(shè)備數(shù)據(jù)。智能電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選擇傳感器采集旋轉(zhuǎn)設(shè)備的溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù),分析變化趨勢(shì)以判斷設(shè)備情況。
在預(yù)防性維護(hù)的應(yīng)用中,振動(dòng)是大型旋轉(zhuǎn)等設(shè)備即將發(fā)生故障的重要指標(biāo),一是在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的所有故障中,振動(dòng)問題出現(xiàn)的概率比較高;另一方面,振動(dòng)信號(hào)包含了豐富的機(jī)械及運(yùn)行的狀態(tài)信息;第三,振動(dòng)信號(hào)易于拾取,便于在不影響機(jī)械運(yùn)行的情況下實(shí)行在線監(jiān)測(cè)和診斷。旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)需要重點(diǎn)監(jiān)控振動(dòng)量的變化。其預(yù)測(cè)性診斷技術(shù)對(duì)于制造業(yè)、風(fēng)電等的行業(yè)的運(yùn)維具有非常重大的意義。通過設(shè)備振動(dòng)等狀態(tài)的預(yù)測(cè)性維護(hù),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)及零部件存在問題。但是對(duì)于一些不是因?yàn)樵O(shè)備問題而存在的固有振動(dòng),振動(dòng)強(qiáng)度不必要增加會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生有害的力,危及設(shè)備的使用壽命和質(zhì)量。在這種情況下,則需要采用振動(dòng)隔離技術(shù)來解決和干預(yù),有效抑制振動(dòng)和噪聲的危害,避免設(shè)備故障和流程關(guān)閉。預(yù)計(jì)到2025年,缺口在1.3~3.7萬(wàn)人之間,這也反映出自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展的旺盛需求和競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)狀。嘉興電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
電機(jī)智能監(jiān)測(cè)和運(yùn)維,其預(yù)測(cè)效果和工程的造價(jià)還未達(dá)到市場(chǎng)接受程度。溫州汽車監(jiān)測(cè)方案
隨著電力電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展,電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)以及家用電器中得到了的應(yīng)用,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中正逐步顯示自己的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的電機(jī)在線監(jiān)測(cè)裝置多采用電流表、電壓表、功率表等較為原始的儀表來進(jìn)行測(cè)量,采用人工讀數(shù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量、記錄和分析,這不僅硬件冗余,系統(tǒng)雜亂,而且操作極為不便,更有甚者,讀數(shù)誤差大,測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。有些場(chǎng)合需要進(jìn)行電機(jī)多種參數(shù)的監(jiān)測(cè),這樣就勢(shì)必會(huì)加大各種測(cè)量?jī)x器的使用以及人力資源的投入。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法要求監(jiān)測(cè)人員具有較高的技能和水平,但是由于人為誤差的不可避免,這種監(jiān)測(cè)方法無(wú)法做定量分析,無(wú)法更加準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的掌握電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提出了一種電機(jī)在線監(jiān)測(cè)裝置和方法,通過對(duì)扭矩、轉(zhuǎn)速、各相電流、溫度、輸入、輸出功率和效率進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)以及對(duì)過電壓、過電流、過熱進(jìn)行報(bào)警停機(jī),解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測(cè)參數(shù)不能定量分析以及無(wú)法更加準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的掌握電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和故障的技術(shù)問題。溫州汽車監(jiān)測(cè)方案