故障預(yù)測(cè)與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測(cè)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(jì)概率、信號(hào)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)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(cè)、故障診斷及壽命預(yù)測(cè),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(cè)與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測(cè)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(jì)概率、信號(hào)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)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(cè)、故障診斷及壽命預(yù)測(cè),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(cè)度構(gòu)造的新方向,同時(shí)發(fā)現(xiàn)了大量與基尼指數(shù)、峭度等具有等價(jià)性能的稀疏測(cè)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(shí)確認(rèn)故障特征頻率,解決了狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)結(jié)果的對(duì)比可以幫助我們?cè)u(píng)估不同渠道的效果和效益。降噪監(jiān)測(cè)
基于數(shù)據(jù)的故障檢測(cè)與診斷方法能夠?qū)A康墓I(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(cè)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(gè)二分類任務(wù)。故障診斷是在確定發(fā)生故障的時(shí)候判斷系統(tǒng)處于哪一種故障狀態(tài),相當(dāng)于一個(gè)多分類任務(wù)。因此,故障檢測(cè)和診斷技術(shù)的研究類似于模式識(shí)別,分為4個(gè)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(hào),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(hào)映射為有辨識(shí)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(cè)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(cè)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(shí)和信號(hào)處理技術(shù),并且對(duì)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(hào)的高維非線性關(guān)系方面能力有限。寧波降噪監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)工作需要關(guān)注社交媒體的輿情和用戶評(píng)論,以了解消費(fèi)者的意見和反饋。
電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)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#缙诎l(fā)現(xiàn)故障及其原因,并能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù),電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)包括識(shí)別電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)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(cè)是通過測(cè)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(duì)設(shè)備進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測(cè),包括采用各種測(cè)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(shì)規(guī)律,為設(shè)備的性能評(píng)價(jià)、合理使用、安全運(yùn)行、故障診斷及設(shè)備自動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。電機(jī)故障現(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。
傳統(tǒng)方法通常無法自適應(yīng)提取特征, 同時(shí)需要一定的離線數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到檢測(cè)模型, 但目標(biāo)對(duì)象在線場(chǎng)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(cè)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(cè)算法, 未充分考慮樣本前后的時(shí)序關(guān)系, 容易因數(shù)據(jù)微小波動(dòng)而產(chǎn)生誤報(bào)警, 降低檢測(cè)結(jié)果的魯棒性; 再次, 為降低誤報(bào)警, 這類方法需要反復(fù)調(diào)整報(bào)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(cè)結(jié)果, 但這類方法通常需要提前知道系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程等信息, 對(duì)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(dòng)提取和識(shí)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(duì)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(cè)的特征表示效果; 另一方面, 在訓(xùn)練過程中未能針對(duì)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(cè)中的應(yīng)用仍存在較大的提升空間.監(jiān)測(cè)結(jié)果的比較可以幫助我們?cè)u(píng)估不同營(yíng)銷活動(dòng)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(shí)大型發(fā)電機(jī)由于造價(jià)昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦遭受損壞,需要檢修期長(zhǎng),要求有極高的運(yùn)行可靠性。就我國今后很長(zhǎng)一段時(shí)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(shí)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(duì)大型機(jī)組進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)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(duì)發(fā)電機(jī)的“監(jiān)測(cè)”與“診斷”在內(nèi)容上并無明確的劃分界限,可以說監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果即為診斷的依據(jù)。監(jiān)測(cè)利用各種傳感器在電機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)電機(jī)的狀態(tài)提取相關(guān)數(shù)據(jù)。故障診斷使用計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)智能軟件,根據(jù)傳感器提供的信息,對(duì)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(cè)和故障診斷是一項(xiàng)工作的兩個(gè)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(cè)技術(shù)可幫助運(yùn)行維護(hù)人員擺脫被動(dòng)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(cè)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(chǎng)的反應(yīng)和需求。南通旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè)
工業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)設(shè)備的故障并提前進(jìn)行維修。降噪監(jiān)測(cè)
預(yù)測(cè)性維護(hù)對(duì)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(jí)具有非常重要的意義。國內(nèi)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(duì)較高,需要重點(diǎn)監(jiān)控和維護(hù)。通過振動(dòng)分析和診治對(duì)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(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)。預(yù)測(cè)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(shì),市場(chǎng)規(guī)模及需求將快速增長(zhǎng)工業(yè)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)的市場(chǎng)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(jià)值、真正大規(guī)模發(fā)展卻是遇到了兩個(gè)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(shí)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(cè)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(jí)。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(cè)的維護(hù),提升故障診斷及預(yù)測(cè)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(cè)