无锡EOL监测应用

针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这一问题，提出一种通过通信技术获取机床内部数据，对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合，能直接反映当前的加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型，直接将采集到的数据作为输入，得到了和传统方法精度近似的预测模型，模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决：①现有数据是在相同的加工条件下测得的，而实际加工过程中，加工参数以及加工情景是不断变化的，因此需要在下一步的研究中，进行变参数试验，考虑加工参数对于刀具磨损的影响，并针对常用的一些加工场景，建立不同的模型库。变换加工场景，通过获取当前场景，及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中的模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态，对模型进行实时更新，从而在实时监测过程中实现自学习，不断提升模型的精度和预测效果。监测系统可以实时采集旋转设备的运行状态数据,上传到云平台进行直观展示、预警报警、趋势分析。无锡EOL监测应用

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，根据传感器提供的信息，对故障进行分类、定位，确定故障的严重程度并提出处理意见。因此状态监测和故障诊断是一项工作的两个部分，前者是后者的基础，后者是前者的分析与综合。电机状态监测技术可帮助运行维护人员摆脱被动检修和不太理想的定期检修的困境，按照设备内部实际的运行状况，合理安排检修工作，实现所谓“预知”维修。这样既可避免由于设备突然损坏，停止运行带来的损失，又可充分发挥设备的作用。宁波智能监测时间域、频率域和角度域的NVH分析方法，可以对汽车动力总成的各种故障进行实时识别、监测和诊断。

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, 对于轴承运行来说, 这类信息通常不易获知. 近年来, 深度神经网络已被成功应用于早期故障特征的自动提取和识别, 可自适应地提取信息丰富和判别能力强的深度特征, 因此具有较好的普适性. 但是, 这类方法一方面需要大量辅助数据进行模型训练, 而历史采集的辅助数据与目标对象数据可能存在较大不同, 直接训练并不能有效提升在线检测的特征表示效果; 另一方面, 在训练过程中未能针对早期故障引发的状态变化而有目的地强化相应特征表示. 因此, 深度学习方法在早期故障在线监测中的应用仍存在较大的提升空间.

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，有效抑制振动和噪声的危害，避免设备故障和流程关闭。各种诊断技术集成起来形成的集成智能监测诊断系统成为当前电机设备故障诊断研究的热点。

基于数据的故障检测与诊断方法能够对海量的工业数据进行统计分析和特征提取，将系统的状态分为正常运行状态和故障状态，可视为模式识别任务。故障检测是判断系统是否处于预期的正常运行状态，判断系统是否发生异常故障，相当于一个二分类任务。故障诊断是在确定发生故障的时候判断系统处于哪一种故障状态，相当于一个多分类任务。因此，故障检测和诊断技术的研究类似于模式识别，分为4个的步骤：数据获取、特征提取、特征选择和特征分类。1)数据获取步骤是从过程系统收集可能影响过程状态的信号，包括温度、流量等过程变量；2)特征提取步骤是将采集的原始信号映射为有辨识度的状态信息；3)特征选择步骤是将与状态变化相关的变量提取出来；4)特征分类步骤是通过算法将前几步中选择的特征进行故障检测与诊断。在大数据这一背景下，传统的基于数据的故障检测与诊断方法被广泛应用，但是，这些方法有一些共同的缺点：特征提取需要大量的知识和信号处理技术，并且对于不同的任务，没有统一的程序来完成。此外，常规的基于机器学习的方法结构较浅，在提取信号的高维非线性关系方面能力有限。电机监测系统可以识别处于初期阶段的机械、电气和液压故障，从而制定更为合理的辅助维护计划。发动机监测

基于人工智能算法的新型的电机故障预测系统，适用范围广，能在更多的工业场合应用。无锡EOL监测应用

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撑，数据采集、归纳、分析是一个漫长的过程。的电机智能运维，虽然被各大宣传媒体提得很多，但还远远未到落地很好乃至普及的程度，不论是预测性维护的预测效果，还是电机的智能运维的市场推广以及市场接受程度，对于电机运维来说，都还有很远的一段距离！无锡EOL监测应用