电机状态监测故障诊断技术是一种了解和掌握电机在使用过程中的状态,确定其整体或局部正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术,电机状态监测与故障诊断技术包括识别电机状态监测和预测发展趋势两方面。设备状态是指设备运行的工况,由设备运行过程中的各种性能参数以及设备运行过程中产生的二次效应参数和产品质量指标参数来描述。设备状态的类型包括:正常、异常和故障三种。设备状态监测是通过测定以上参数,并进行分析处理,根据分析处理结果判定设备状态。对设备进行定期或连续监测,包括采用各种测试、分析判别方法,结合设备的历史状况和运行条件,弄清设备的客观状态,获取设备性能发展的趋势规律,为设备的性能评...
作为工业领域的一种关键旋转设备,对于终端用来说,关于电机维护的主要是电气班组设备工程师、电机维护工程师、电机检修人员等;对于电机厂家以及电机经销商来说,主要是电机售后服务工程师、电机销售人员,会涉及到电机的运行维护;险此之外,还有第三方检修人员等。目前已经有很多智能产品号称可以实现电机的预测性维护,但问题也非常多。1)传感器安装难。设备状态监测需要振动、噪声、温度传感器,通讯协议并不统一,自成体系,安装、使用、维护成本高昂。2)技术成本高。工业场景设备类型多,运行工况复杂,预测性维护算法涉及数据预处理、工业机理、机器学习,技术要求很高。3)时间成本高。预测性维护要实现,前期需要大量历史数据的支...
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...
从整体的网络架构来看,智能振动噪声监诊子系统利用安装在设备上传感器节点获取设备的健康状态监测信号和运行参数数据,经网络层集中上传至设备健康监测物联网综合管理平台,实现数据传输。应用层实现监测信号的分析、故障特征提取、故障诊断及预测功能,实现智能化管理、应用和服务。设备健康监测物联网综合管理平台具有强大的数据采集分析处理、数据可视、设备运维、故障诊断、故障报警等功能。通过实时监测查看、统计、追溯,实现对其管辖设备的实时监测和运行维护,基于运行信息和检修信息、自动生成设备管理报表,实现设备可靠性、故障数据、更换备件等信息统计,为维修方案提供依据。监测工作需要关注市场的投资环境和经济指标,以了解市场...
故障诊断可以根据状态监测系统提供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,...
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。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...
电机状态监测和故障诊断技术是一种了解掌握电机在使用过程中的状态,确定其整体或局部正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术,电机状态监测与故障诊断技术包括识别电机状态监测和预测发展趋势两方面。设备状态是指设备运行的工况,由设备运行过程中的各种性能参数以及设备运行过程中产生的二次效应参数和产品质量指标参数来描述。设备状态的类型包括:正常、异常和故障三种。设备状态监测是通过测定以上参数,并进行分析处理,根据分析处理结果判定设备状态。对设备进行定期或连续监测,包括采用各种测试、分析判别方法,结合设备的历史状况和运行条件,弄清设备的客观状态,获取设备性能发展的趋势规律,为设备的性能评...
随着电力电子技术、自动化控制技术的不断发展,电机在工业生产以及家用电器中得到了的应用,在市场竞争中正逐步显示自己的优势。传统的电机在线监测装置多采用电流表、电压表、功率表等较为原始的仪表来进行测量,采用人工读数的方式进行数据的测量、记录和分析,这不仅硬件冗余,系统杂乱,而且操作极为不便,更有甚者,读数误差大,测试结果不准确。有些场合需要进行电机多种参数的监测,这样就势必会加大各种测量仪器的使用以及人力资源的投入。传统的监测方法要求监测人员具有较高的技能和水平,但是由于人为误差的不可避免,这种监测方法无法做定量分析,无法更加准确、实时的掌握电机的运行状态和故障。技术实现要素:本发明提出了一种电机...
故障诊断可以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,...
传统维护模式中的故障后维护与定期维护将影响生产效率与产品质量,并大幅提高制造商的成本。随着物联网、大数据、云计算、机器学习与传感器等技术的成熟,预测性维护技术应运而生。以各类如电机、轴承等设备为例,目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段,来实现查看设备是否需要维护、怎么安排维护时间来减少计划性停产等,并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络,将数据回传至管理中心,来实现电机设备的预测性维护。电动机是机械加工中不可或缺的必备工具,电动机在运转中常产生各种故障,为保证电动机运行安全,对电动机运行状态进行在线监测尤为重要。 以三相异步电动机为研究对象,采用传感器获取电动机运行中的重要参数...
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,...
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;另一方面,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...
基于人工神经网络的诊断方法简单处理单元连接而成的复杂的非线性系统,具有学习能力,自适应能力,非线性逼近能力等。故障诊断的任务从映射角度看就是从征兆到故障类型的映射。用ANN技术处理故障诊断问题,不仅能进行复杂故障诊断模式的识别,还能进行故障严重性评估和故障预测,由于ANN能自动获取诊断知识,使诊断系统具有自适应能力。基于集成型智能系统的诊断方法随着电机设备系统越来越复杂,依靠单一的故障诊断技术已难满足复杂电机设备的故障诊断要求,因此上述各种诊断技术集成起来形成的集成智能诊断系统成为当前电机设备故障诊断研究的热点。主要的集成技术有:基于规则的系统与ANN的结合,模糊逻辑与ANN的结合,混沌理论与...
基于交流电机的特征量:通过故障机理分析可知,交流电机运行过程中,其故障与否必然表现为一些特征参量的变化,根据诊断需要,选择有代表性的特征参量为该设备在线监测的被测信号,准确地提取这些故障特征量,这是故障诊断的关键。故障特征量,特别是反映早期故障征兆的信号往往比较弱,而相应的背景噪声比较弱,常规的监测方法,因受传感器的准确性、微处理器的速度、A/D转换的分辨率与转换速度等硬件条件限制,以及一般的数据处理方式的不足,很难满足提取这些特征量的要求,需要采用一些特殊的电工测量手段与信号处理方法。例如小波变换原理的应用。电机故障的现代分析方法:基于信号变换的诊断方法电机设备的许多故障信息是以调制的形式存...
基于人工神经网络的诊断方法,简单处理单元连接而成的复杂的非线性系统,具有学习能力,自适应能力,非线性逼近能力等。故障诊断的任务从映射角度看就是从征兆到故障类型的映射。用ANN技术处理故障诊断问题,不仅能进行复杂故障诊断模式的识别,还能进行故障严重性评估和故障预测,由于ANN能自动获取诊断知识,使诊断系统具有自适应能力。基于集成型智能系统的诊断方法随着电机设备系统越来越复杂,依靠单一的故障诊断技术已难满足复杂电机设备的故障诊断要求,因此上述各种诊断技术集成起来形成的集成智能诊断系统成为当前电机设备故障诊断研究的热点。主要的集成技术有:基于规则的系统与ANN的结合,模糊逻辑与ANN的结合,混沌理论...
故障诊断可以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,...
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...
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。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...
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...
电机作为工业世界的支柱,在发电、制造和运输业等各机械领域发挥着至关重要的作用。电机*常见的应用场景如:泵、压缩机、鼓风机、风扇、机床、起重机、输送机和电动汽车等。全球产生的总电能的50%以上用于电机,感应电机消耗了约60%的工业电力。由于低成本、坚固耐用、功率重量比高以及对各种操作条件的适应性,感应电机在所有行业的部署中的应用范围都稳步提升。感应电机的可靠性至关重要,以确保该后续流程工业的健康持续运行。然而,感应电机面临的不可避免的热应力、环境变化、机械应力、外部负载变化、电流偏差、润滑不足和密封不良、多尘环境、制造缺陷和自然老化等因素。使得其不可避免的产生一些意外故障。这些故障若在其...
传统维护模式中的故障后维护与定期维护将影响生产效率与产品质量,并大幅提高制造商的成本。随着物联网、大数据、云计算、机器学习与传感器等技术的成熟,预测性维护技术应运而生。以各类如电机、轴承等设备为例,目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段,来实现查看设备是否需要维护、怎么安排维护时间来减少计划性停产等,并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络,将数据回传至管理中心,来实现电机设备的预测性维护。电动机是机械加工中不可或缺的必备工具,电动机在运转中常产生各种故障,为保证电动机运行安全,对电动机运行状态进行在线监测尤为重要。 以三相异步电动机为研究对象,采用传感器获取电动机运行中的重要参数...
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...
故障诊断可以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,...
低信噪比微弱信号特征早期故障的信号处理。早期故障信息具有明显的低信噪比微弱信号的特征,为实现早期故障有效分析,涉及方法包括:多传感系统检测及信息融合,非平稳及非线性信号处理,故障征兆量和损伤征兆量信号分析,噪声规律与特点分析,以及相关数据挖掘、盲源分离、粗糙集等方法。故障预测模型构建。构建基于智能信息系统的设备早期故障预测模型,这类模型大致有两个途径,分别是物理信息预测模型以及数据信息预测模型,或构建这两类预测模型相融合的预测模型。运行状态劣化的相关评价参数、模式及准则。如表征设备状态发展的参数及特征模式,状态发展评价准则及条件,面向安全保障的决策理论方法,稳定性、可靠性及维修性评估依据及判据...
现代化生产企业为了极大限度地提高生产水平和经济效益,不断地向规模化和高技术技术含量发展,因此生产装置趋向大型化、高速高效化、自动化和连续化,人们对设备的要求不仅是性能好,效率高,还要求在运行过程中少出故障,否则因故障停机带来的损失是十分巨大的。国内外化工、石化、电力、钢铁和航空等部门,从许多大型设备故障和事故中逐渐认识到开展设备故障诊断的重要性。管理好用好这些大型设备,使其安全、可靠地运行,成为设备管理中的突出任务。对于单机连续运行的生产设备,停机损失巨大的大型机组和重大设备,不宜解体检查的高精度设备以及发生故障后会引起公害的设备。传统事后维修和定期维修带来的过剩维修或失修,使维修费用在生产成...
现代化生产企业为了极大限度地提高生产水平和经济效益,不断地向规模化和高技术技术含量发展,因此生产装置趋向大型化、高速高效化、自动化和连续化,人们对设备的要求不仅是性能好,效率高,还要求在运行过程中少出故障,否则因故障停机带来的损失是十分巨大的。国内外化工、石化、电力、钢铁和航空等部门,从许多大型设备故障和事故中逐渐认识到开展设备故障诊断的重要性。管理好用好这些大型设备,使其安全、可靠地运行,成为设备管理中的突出任务。对于单机连续运行的生产设备,停机损失巨大的大型机组和重大设备,不宜解体检查的高精度设备以及发生故障后会引起公害的设备。传统事后维修和定期维修带来的过剩维修或失修,使维修费用在生产成...
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;另一方面,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...
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;另一方面,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,...
作为工业领域的一种关键旋转设备,对于终端用来说,关于电机维护的主要是电气班组的设备工程师、电机维护工程师、电机检修人员等;对于电机厂家以及电机经销商来说,主要是电机售后服务工程师、电机销售人员,会涉及到电机的运行维护;险此之外,还有第三方检修人员等。目前已经有很多智能产品号称可以实现电机的预测性维护,但问题也非常多。1)传感器安装难。设备状态监测需要振动、噪声、温度传感器,通讯协议并不统一,自成体系,安装、使用、维护成本高昂。2)技术成本高。工业场景设备类型多,运行工况复杂,预测性维护算法涉及数据预处理、工业机理、机器学习,技术要求很高。3)时间成本高。预测性维护要实现,前期需要大量历史数据支...
传统方法通常无法自适应提取特征, 同时需要一定的离线数据训练得到检测模型, 但目标对象在线场景下采集到的数据有限, 且其数据分布与训练数据的分布可能因随机噪声、变工况等原因而存在差异, 导致离线训练的模型并不完全适合于在线数据, 容易降低检测结果的准确性; 其次, 上述方法通常采用基于异常点的检测算法, 未充分考虑样本前后的时序关系, 容易因数据微小波动而产生误报警, 降低检测结果的鲁棒性; 再次, 为降低误报警, 这类方法需要反复调整报警阈值. 此外, 基于系统分析的故障诊断方法利用状态空间描述建立机理模型, 可获得理想的诊断和检测结果, 但这类方法通常需要提前知道系统运动方程等信息, ...