南通研發(fā)監(jiān)測(cè)

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大的應(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(xiàn)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(lái)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)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(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置和方法，通過(guò)對(duì)扭矩、轉(zhuǎn)速、各相電流、電壓、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(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)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(wèn)題。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，電機(jī)監(jiān)測(cè)將實(shí)現(xiàn)更加智能化、自動(dòng)化和準(zhǔn)確化。南通研發(fā)監(jiān)測(cè)

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障預(yù)警若干關(guān)鍵技術(shù)可歸納如下：（1）揭示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械動(dòng)態(tài)特性劣化演變規(guī)律。設(shè)備由非故障運(yùn)行狀態(tài)劣化為故障運(yùn)行狀態(tài)，其機(jī)械動(dòng)態(tài)特性通常有一個(gè)發(fā)展演變過(guò)程（2）提取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)特征。在役設(shè)備往往具有復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài)，在長(zhǎng)歷程運(yùn)行中工況和負(fù)載等非故障因素會(huì)造成信號(hào)能量變化，故障趨勢(shì)信息往往被非故障變化信息淹沒(méi)，需較大程度上消除非故障變化造成的冗余信息，進(jìn)而構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。動(dòng)力裝備全壽命周期監(jiān)測(cè)診斷方面：實(shí)現(xiàn)了支持物聯(lián)網(wǎng)的智能信息采集與管理、全生命周期動(dòng)態(tài)自適應(yīng)監(jiān)測(cè)、早期非線(xiàn)性故障特征提取。優(yōu)化重構(gòu)出綜合體現(xiàn)裝備運(yùn)行工況及表現(xiàn)的新參數(shù)，提高異常狀態(tài)辨識(shí)的適應(yīng)性與可靠性，基于運(yùn)行過(guò)程信息反映裝備劣化趨勢(shì)與故障發(fā)展規(guī)律，來(lái)提高故障早期辨識(shí)能力?；谖锫?lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)診斷將產(chǎn)品監(jiān)測(cè)診斷與運(yùn)行服務(wù)支持有機(jī)集成一體，在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)動(dòng)力裝備常見(jiàn)故障診斷準(zhǔn)確率達(dá)80％以上。應(yīng)用于風(fēng)力大電機(jī)、空壓機(jī)等大型動(dòng)力裝備的集群化診斷領(lǐng)域。提供了基于物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)力裝備全生命周期監(jiān)測(cè)與服務(wù)支持創(chuàng)新模式，提供了其生命周期的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷與維護(hù)等專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。無(wú)錫電力監(jiān)測(cè)公司電機(jī)監(jiān)測(cè)需要實(shí)時(shí)獲取和處理數(shù)據(jù)，以及及時(shí)發(fā)出警報(bào)。要求數(shù)據(jù)采集和處理要高性能的硬件和快速的算法。

電機(jī)等振動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行中，伴隨著一些安全問(wèn)題，振動(dòng)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生變化，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致起火或，造成大量的財(cái)產(chǎn)損失，而這些問(wèn)題具有突發(fā)性和不準(zhǔn)確性，難以預(yù)知，應(yīng)對(duì)這種情況，需要一種手段去解決。無(wú)線(xiàn)振動(dòng)傳感器直接讀取原始加速度數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確可靠，避免后期計(jì)算出現(xiàn)較大誤差。本傳感器采用無(wú)線(xiàn)通訊方式，低功耗設(shè)計(jì)，一次性鋰亞電池供電，具有容量大、耐高溫、不宜爆等特點(diǎn)。工作原理：將傳感器分布式安裝在各類(lèi)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、振動(dòng)平臺(tái)、回轉(zhuǎn)窯、傳送設(shè)備等需要振動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)備上實(shí)時(shí)采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給采集端，采集端將數(shù)據(jù)解析、顯示或傳輸。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)出設(shè)備異常，發(fā)出預(yù)警，避免事故發(fā)生。產(chǎn)品特點(diǎn)是(1)實(shí)時(shí)性：系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電機(jī)等振動(dòng)參數(shù)，避免了由于電機(jī)突然缺相、線(xiàn)圈故障，堵轉(zhuǎn)、固定螺栓松動(dòng)、負(fù)載過(guò)高和人為錯(cuò)誤操作等發(fā)生的事故。(2)便捷性：系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式，傳感器的安裝，解決了以往因?yàn)榭臻g狹小、不能布線(xiàn)、安裝成本高等問(wèn)題。(3)可靠性：系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的傳感技術(shù)和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，抗干擾力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，讀數(shù)準(zhǔn)確，可靠性高。

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法簡(jiǎn)單處理單元連接而成的復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,自適應(yīng)能力,非線(xiàn)性逼近能力等。故障診斷的任務(wù)從映射角度看就是從征兆到故障類(lèi)型的映射。用ANN技術(shù)處理故障診斷問(wèn)題,不僅能進(jìn)行復(fù)雜故障診斷模式的識(shí)別,還能進(jìn)行故障嚴(yán)重性評(píng)估和故障預(yù)測(cè)，由于A(yíng)NN能自動(dòng)獲取診斷知識(shí)，使診斷系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力?；诩尚椭悄芟到y(tǒng)的診斷方法隨著電機(jī)設(shè)備系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，依靠單一的故障診斷技術(shù)已難滿(mǎn)足復(fù)雜電機(jī)設(shè)備的故障診斷要求，因此上述各種診斷技術(shù)集成起來(lái)形成的集成智能診斷系統(tǒng)成為當(dāng)前電機(jī)設(shè)備故障診斷研究的熱點(diǎn)。主要的集成技術(shù)有：基于規(guī)則的系統(tǒng)與ANN結(jié)合，模糊邏輯與ANN的結(jié)合，混沌理論與ANN的結(jié)合，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的結(jié)合。電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)，能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)。它包括識(shí)別電機(jī)狀態(tài)和預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)兩方面。

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)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(lèi)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(lèi)任務(wù)。因此，故障檢測(cè)和診斷技術(shù)的研究類(lèi)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(lèi)。1)數(shù)據(jù)獲取步驟是從過(guò)程系統(tǒng)收集可能影響過(guò)程狀態(tài)的信號(hào)，包括溫度、流量等過(guò)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(lái)；4)特征分類(lèi)步驟是通過(guò)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(méi)有統(tǒng)一的程序來(lái)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(xiàn)性關(guān)系方面能力有限。電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)涉及多個(gè)參數(shù)，包括振動(dòng)、溫度、電流、電壓等。同時(shí)監(jiān)測(cè)和分析多參數(shù)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。杭州設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電機(jī)何時(shí)會(huì)出現(xiàn)是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，需要綜合考慮多個(gè)因素。南通研發(fā)監(jiān)測(cè)

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(lèi)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(xiàn)持續(xù)監(jiān)測(cè)階段，來(lái)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(lái)減少計(jì)劃性停產(chǎn)等，并能夠快速、有效的通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)。以各類(lèi)如電機(jī)、軸承等設(shè)備為例，目前已發(fā)展到較為成熟在線(xiàn)持續(xù)監(jiān)測(cè)階段，來(lái)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(lái)減少計(jì)劃性停產(chǎn)等，并能夠快速、有效的通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)。南通研發(fā)監(jiān)測(cè)