南京研發(fā)監(jiān)測方案

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷帶來了設(shè)備狀態(tài)無線監(jiān)測?高速數(shù)據(jù)傳輸?邊緣計算和精細(xì)化診斷分析等先進技術(shù)。本項目相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是要解決海量終端（傳感器數(shù)據(jù)）的聯(lián)接、管理、實時分析處理。關(guān)鍵技術(shù)包含海量數(shù)據(jù)的采集和傳輸技術(shù)、信號處理技術(shù)和邊緣計算技術(shù)。對設(shè)備進行診斷的目的，是了解設(shè)備是否在正常狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，為此需測定有關(guān)設(shè)備的各種量，即信號。如果捕捉到的信號能直接反映設(shè)備的問題，如溫度的測值，則與設(shè)備正常狀態(tài)偽規(guī)定值相比較即可。測到的聲波或振動信號一般都伴有雜音和其他干擾，放大多需濾波?；剞D(zhuǎn)機械的振動和噪聲就是一例。一般測到的波形和數(shù)值沒有一定規(guī)則，需要把表示信號特征的量提取出來，以此數(shù)值和信號圖象來表示測定對象的狀態(tài)就是信號處理技術(shù)其次邊緣計算與云計算協(xié)同工作。云計算聚焦非實時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，能夠在周期性維護、故障隱患綜合識別分析，產(chǎn)品健康度檢查等領(lǐng)域發(fā)揮特長。邊緣計算聚焦實時、短周期數(shù)據(jù)的分析，能更好地支撐故障的實時告警，快速識別異常，毫秒級響應(yīng)；此外，兩者還存在緊密的互動協(xié)同關(guān)系。邊緣計算既靠近設(shè)備，更是云端所需數(shù)據(jù)的采集單元，可以更好地服務(wù)于云端的大數(shù)據(jù)分析。利用遠程監(jiān)測設(shè)備，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。這對于分布在不同地點的設(shè)備來說尤其重要。南京研發(fā)監(jiān)測方案

電機狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是一種了解掌握電機在使用過程中狀態(tài)，確定其整體或局部正?；虍惓?，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報故障發(fā)展趨勢的技術(shù)，電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)包括識別電機狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測發(fā)展趨勢兩方面。設(shè)備狀態(tài)是指設(shè)備運行的工況，由設(shè)備運行過程中的各種性能參數(shù)以及設(shè)備運行過程中產(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)測是通過測定以上參數(shù)，并進行分析處理，根據(jù)分析處理結(jié)果判定設(shè)備狀態(tài)。對設(shè)備進行定期或連續(xù)監(jiān)測，包括采用各種測試、分析判別方法，結(jié)合設(shè)備的歷史狀況和運行條件，弄清設(shè)備的客觀狀態(tài)，獲取設(shè)備性能發(fā)展的趨勢規(guī)律，為設(shè)備的性能評價、合理使用、安全運行、故障診斷及設(shè)備自動控制打下基礎(chǔ)。南京研發(fā)監(jiān)測電機監(jiān)測系統(tǒng)的目標(biāo)是實現(xiàn)預(yù)測性維護，準(zhǔn)確地預(yù)測電機何時會出現(xiàn)是一個復(fù)雜的問題，需要綜合考慮多個因素。

針對刀具磨損狀態(tài)在實際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測這個問題，提出一種通過通信技術(shù)獲取機床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進行識別的方法。通過采集機床內(nèi)部實時數(shù)據(jù)并將其與實際加工情景緊密結(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)測模型，模型在訓(xùn)練集和在線驗證試驗中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識別的方法在投入使用時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得的，而實際加工過程中，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，進行變參數(shù)試驗，考慮加工參數(shù)對于刀具磨損的影響，并針對常用的一些加工場景，建立不同的模型庫。變換加工場景時，通過獲取當(dāng)前場景，及時匹配相應(yīng)的預(yù)測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據(jù)實時的信號以及已知的磨損狀態(tài)，對模型進行實時更新，從而在實時監(jiān)測過程中實現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測效果。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是設(shè)備維護手段之一。設(shè)備的故障監(jiān)測診斷技術(shù)，就是利用科學(xué)的檢測方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，對設(shè)備目前的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和排查，從而判斷出設(shè)備運行狀態(tài)的可靠性，確認(rèn)其局部或整機是否正常運行。煤礦用機電設(shè)備溫度振動監(jiān)測系統(tǒng)用于煤礦主扇、壓風(fēng)機、鋼絲繩牽引帶式輸送機、滾筒帶式輸送機、排水泵和電動機、提升機等，有助于掌握設(shè)備運行工況中的溫度振動數(shù)據(jù)。提升機、鋼絲繩牽引、滾筒帶式輸送機、皮帶機、空壓機、壓風(fēng)機、水泵等煤礦機電設(shè)備要求增加電動機及主要軸承溫度和振動監(jiān)測。裝置功能：1、提升機、水泵、皮帶機等設(shè)備電動機主軸承溫度振動在線監(jiān)測2、礦用高壓異步電動機軸承溫度振動檢測診斷3、提升機、水泵、皮帶機等設(shè)備滾筒主軸承溫度振動在線監(jiān)測4、井下大型機電設(shè)備電動機及主要軸承溫度振動在線監(jiān)測5、可以同時收集電機前后軸承溫度及電機振動量的數(shù)值，對收到的信息分析處理6、系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接口，可直接與智能礦山網(wǎng)絡(luò)相連，也可與其它網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的系統(tǒng)連接；7、在線系統(tǒng)軟件可實時監(jiān)測任意通道頻譜，時域波形、趨勢、三維譜圖和坐標(biāo)圖，還可通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程監(jiān)測。旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測是確保其正常運行的關(guān)鍵步驟。檢測方法，包括振動監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電流監(jiān)測等。

電機健康狀態(tài)監(jiān)測是指通過對電機運行過程中的各種參數(shù)進行實時監(jiān)測和分析，以判斷電機的健康狀態(tài)和預(yù)測潛在故障的方法。電機健康狀態(tài)監(jiān)測通常包括以下內(nèi)容：振動監(jiān)測：通過振動傳感器監(jiān)測電機的振動情況，包括振動幅度、頻率、方向等參數(shù)。當(dāng)振動超過正常范圍時，可能表明電機存在故障或磨損。溫度監(jiān)測：通過溫度傳感器監(jiān)測電機的溫度變化，包括電機內(nèi)部和外部的溫度。當(dāng)溫度過高時，可能表明電機過載或散熱不良。電流監(jiān)測：通過電流傳感器監(jiān)測電機的電流變化，包括電流大小、波形等參數(shù)。當(dāng)電流異常時，可能表明電機存在故障或過載。聲音監(jiān)測：通過聲音傳感器監(jiān)測電機的聲音變化，包括電機運行時的聲音、異響等參數(shù)。當(dāng)聲音異常時，可能表明電機存在故障或磨損。為了提高電機健康狀態(tài)監(jiān)測的效果，可以將上述方法結(jié)合使用，形成一個完整的電機健康監(jiān)測系統(tǒng)。同時，需要定期對監(jiān)測系統(tǒng)進行校準(zhǔn)和維護，以保證其準(zhǔn)確性和可靠性?？傊?，電機健康狀態(tài)監(jiān)測是保障電機正常運行的重要手段之一。通過實時監(jiān)測電機的各種參數(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的故障，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，延長電機的使用壽命。隨著技術(shù)的不斷進步，電機監(jiān)測系統(tǒng)的效能和適用范圍將逐漸提高。嘉興仿真監(jiān)測方案

使用絕緣監(jiān)測設(shè)備來檢測電機繞組和絕緣系統(tǒng)的健康狀況。絕緣降低可能導(dǎo)致繞組短路或絕緣擊穿。南京研發(fā)監(jiān)測方案

故障診斷可以根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供的信息來查明導(dǎo)致系統(tǒng)某種功能失調(diào)的原因或性質(zhì)，判斷劣化發(fā)生的部位或部件，以及預(yù)測狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢等。電機故障診斷基本方法主要有：1、電氣分析法，通過頻譜等信號分析方法對負(fù)載電流的波形進行檢測從而診斷出電機設(shè)備故障的原因和程度；檢測局部放電信號；對比外部施加脈沖信號的響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)等；2、絕緣診斷法，利用各種電氣試驗裝置和診斷技術(shù)對電機設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)和參數(shù)、工作性能是否存在缺陷做出判斷,并對絕緣壽命做出預(yù)測；3、溫度檢測方法，采用各種溫度測量方法對電機設(shè)備各個部位的溫升進行監(jiān)測,電機的溫升與各種故障現(xiàn)象相關(guān)；4、振動與噪聲診斷法，通過對電機設(shè)備振動與噪聲的檢測,并對獲取的信號進行處理,診斷出電機產(chǎn)生故障的原因和部位,尤其是對機械上的損壞診斷特別有效。5、化學(xué)診斷方法，可以檢測到絕緣材料和潤滑油劣化后的分解物以及一些軸承、密封件的磨損碎屑，通過對比其中一些化學(xué)成分的含量，可以判斷相關(guān)部位元件的破壞程度。南京研發(fā)監(jiān)測方案