宁波状态监测

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更多人的关注. 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.本文关注的是不停机情况下的早期故障在线检测问题. 这种方式有助于实时评估轴承工作状态, 避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失, 因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视。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。宁波状态监测

电机状态监测和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，为设备的性能评价、合理使用、安全运行、故障诊断及设备自动控制打下基础。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在于所监测的电气信号及振动信号之中，如果借助于某种变换对这些信号进行解调处理，就能方便地获得故障特征信息，以确定电机设备所发生的故障类型。常用的信号变换方法有希尔伯特变换和小波变换。宁波状态监测设备的故障监测诊断技术是利用科学的检测方法和现代化技术手段，对设备目前的运行状态进行监测和排查。

目前设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下：（1）揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态，其机械动态特性通常有一个发展演变过程（2）提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态，在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化，故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没，需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息，进而构建预测模型。动力装备全寿命周期监测诊断方面：实现了支持物联网的智能信息采集与管理、全生命周期动态自适应监测、早期非线性故障特征提取。优化重构出综合体现装备运行工况及表现的新参数，提高异常状态辨识的适应性与可靠性，基于运行过程信息反映装备劣化趋势与故障发展规律，来提高故障早期辨识能力。基于物联网和网络化监测诊断将产品监测诊断与运行服务支持有机集成一体，在应用中实现动力装备常见故障诊断准确率达80％以上。可应用于风力大电机、空压机、氮压机等大型动力装备的集群化诊断领域。提供了基于物联网的动力装备全生命周期监测与服务支持创新模式，提供了其生命周期的远程监测诊断与维护等专业化服务。

电机状态监测和振动分析提供加速度计选择的建议。这些建议基于直流和非同步交流电机的常见故障。这些常见故障可通过振动分析检测出来，包括机械和电气故障。重点是传感器的频率范围及其安装方法，以便可靠地检测这些故障。例如，考虑以几百赫兹的周期性频率(称为故障频率)发生的撞击事件，但每个事件的能量可从起始点带走，频率在低至千赫范围内。因此，用于检测撞击、摩擦和凹槽等事件的传感器应在几百赫兹到20千赫的宽频范围内响应。对于传统的机械故障，如平衡和对准，频率范围从约0.2倍的运行速度到50-60倍的运行速度是足够的。电气故障需要机械故障所需的低频和高频段。电机会同时出现机械和电气故障，这会导致振动。只要安装的振动传感器具有足够的带宽和灵敏度，就可以检测到这些故障。机械故障伴随着冲击、摩擦和疲劳，会产生比电气故障频率更强的振动，但凹槽除外。凹槽产生的振动频率与摩擦频率大致相同。如果传感器的带宽和安装方法足以检测机械故障，那么它们也将检测电气故障。盈蓓德科技开发的智能监测系统实现了对电动机（马达）、减速机等旋转设备关键参数监测、掌握设备运行状态。

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。变换加工场景时，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。智能刀具监测系统可大幅度提效率、提高工件尺寸精度和一致性、减少生产成本，实现数控加工自动化。无锡耐久监测方案

盈蓓德科技顺应行业发展趋势，搭建一套基于旋转类设备温度，振动状态监测、故障判断的预测性维护系统。宁波状态监测

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(振动、噪声、转速及温度等),由时/频域分析及能量分析等方法提取电动机运行特征量,构成特征向量,采用BP神经网络训练的方法建立状态识别模型,通过BP神经网络模式识别方法,判断电动机运行的状态,在此基础上,利用LabVIEW软件构建可视化监测系统,将电动机运行参数及状态实时显示在可视化界面中,完成在线智能监测。宁波状态监测