南京研發(fā)監(jiān)測(cè)方案

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷帶來(lái)了設(shè)備狀態(tài)無(wú)線監(jiān)測(cè)?高速數(shù)據(jù)傳輸?邊緣計(jì)算和精細(xì)化診斷分析等先進(jìn)技術(shù)。本項(xiàng)目相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)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(hào)處理技術(shù)和邊緣計(jì)算技術(shù)。對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷的目的，是了解設(shè)備是否在正常狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，為此需測(cè)定有關(guān)設(shè)備的各種量，即信號(hào)。如果捕捉到的信號(hào)能直接反映設(shè)備的問(wèn)題，如溫度的測(cè)值，則與設(shè)備正常狀態(tài)偽規(guī)定值相比較即可。測(cè)到的聲波或振動(dòng)信號(hào)一般都伴有雜音和其他干擾，放大多需濾波。回轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)和噪聲就是一例。一般測(cè)到的波形和數(shù)值沒(méi)有一定規(guī)則，需要把表示信號(hào)特征的量提取出來(lái)，以此數(shù)值和信號(hào)圖象來(lái)表示測(cè)定對(duì)象的狀態(tài)就是信號(hào)處理技術(shù)其次邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同工作。云計(jì)算聚焦非實(shí)時(shí)、長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，能夠在周期性維護(hù)、故障隱患綜合識(shí)別分析，產(chǎn)品健康度檢查等領(lǐng)域發(fā)揮特長(zhǎng)。邊緣計(jì)算聚焦實(shí)時(shí)、短周期數(shù)據(jù)的分析，能更好地支撐故障的實(shí)時(shí)告警，快速識(shí)別異常，毫秒級(jí)響應(yīng)；此外，兩者還存在緊密的互動(dòng)協(xié)同關(guān)系。邊緣計(jì)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。這對(duì)于分布在不同地點(diǎn)的設(shè)備來(lái)說(shuō)尤其重要。南京研發(fā)監(jiān)測(cè)方案

電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)是一種了解掌握電機(jī)在使用過(guò)程中狀態(tài)，確定其整體或局部正常或異常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)，電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)包括識(shí)別電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)兩方面。設(shè)備狀態(tài)是指設(shè)備運(yùn)行的工況，由設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的各種性能參數(shù)以及設(shè)備運(yùn)行過(guò)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(lái)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(cè)是通過(guò)測(cè)定以上參數(shù)，并進(jìn)行分析處理，根據(jù)分析處理結(jié)果判定設(shè)備狀態(tài)。對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測(cè)，包括采用各種測(cè)試、分析判別方法，結(jié)合設(shè)備的歷史狀況和運(yùn)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(shì)規(guī)律，為設(shè)備的性能評(píng)價(jià)、合理使用、安全運(yùn)行、故障診斷及設(shè)備自動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。南京研發(fā)監(jiān)測(cè)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)雜的問(wèn)題，需要綜合考慮多個(gè)因素。

針對(duì)刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中難以在線監(jiān)測(cè)這個(gè)問(wèn)題，提出一種通過(guò)通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法。通過(guò)采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將其與實(shí)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(shí)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(cè)模型，模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識(shí)別的方法在投入使用時(shí)還有一些問(wèn)題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測(cè)得的，而實(shí)際加工過(guò)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(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn)，考慮加工參數(shù)對(duì)于刀具磨損的影響，并針對(duì)常用的一些加工場(chǎng)景，建立不同的模型庫(kù)。變換加工場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)獲取當(dāng)前場(chǎng)景，及時(shí)匹配相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型即可。②本研究中的模型是一個(gè)固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時(shí)的信號(hào)以及已知的磨損狀態(tài)，對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，從而在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測(cè)效果。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)是設(shè)備維護(hù)手段之一。設(shè)備的故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，就是利用科學(xué)的檢測(cè)方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，對(duì)設(shè)備目前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和排查，從而判斷出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的可靠性，確認(rèn)其局部或整機(jī)是否正常運(yùn)行。煤礦用機(jī)電設(shè)備溫度振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于煤礦主扇、壓風(fēng)機(jī)、鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)、滾筒帶式輸送機(jī)、排水泵和電動(dòng)機(jī)、提升機(jī)等，有助于掌握設(shè)備運(yùn)行工況中的溫度振動(dòng)數(shù)據(jù)。提升機(jī)、鋼絲繩牽引、滾筒帶式輸送機(jī)、皮帶機(jī)、空壓機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、水泵等煤礦機(jī)電設(shè)備要求增加電動(dòng)機(jī)及主要軸承溫度和振動(dòng)監(jiān)測(cè)。裝置功能：1、提升機(jī)、水泵、皮帶機(jī)等設(shè)備電動(dòng)機(jī)主軸承溫度振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)2、礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)軸承溫度振動(dòng)檢測(cè)診斷3、提升機(jī)、水泵、皮帶機(jī)等設(shè)備滾筒主軸承溫度振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)4、井下大型機(jī)電設(shè)備電動(dòng)機(jī)及主要軸承溫度振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)5、可以同時(shí)收集電機(jī)前后軸承溫度及電機(jī)振動(dòng)量的數(shù)值，對(duì)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任意通道頻譜，時(shí)域波形、趨勢(shì)、三維譜圖和坐標(biāo)圖，還可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是確保其正常運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。檢測(cè)方法，包括振動(dòng)監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電流監(jiān)測(cè)等。

電機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指通過(guò)對(duì)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，以判斷電機(jī)的健康狀態(tài)和預(yù)測(cè)潛在故障的方法。電機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)通常包括以下內(nèi)容：振動(dòng)監(jiān)測(cè)：通過(guò)振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)的振動(dòng)情況，包括振動(dòng)幅度、頻率、方向等參數(shù)。當(dāng)振動(dòng)超過(guò)正常范圍時(shí)，可能表明電機(jī)存在故障或磨損。溫度監(jiān)測(cè)：通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)的溫度變化，包括電機(jī)內(nèi)部和外部的溫度。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，可能表明電機(jī)過(guò)載或散熱不良。電流監(jiān)測(cè)：通過(guò)電流傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)的電流變化，包括電流大小、波形等參數(shù)。當(dāng)電流異常時(shí)，可能表明電機(jī)存在故障或過(guò)載。聲音監(jiān)測(cè)：通過(guò)聲音傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)的聲音變化，包括電機(jī)運(yùn)行時(shí)的聲音、異響等參數(shù)。當(dāng)聲音異常時(shí)，可能表明電機(jī)存在故障或磨損。為了提高電機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)的效果，可以將上述方法結(jié)合使用，形成一個(gè)完整的電機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)，需要定期對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，以保證其準(zhǔn)確性和可靠性。總之，電機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)是保障電機(jī)正常運(yùn)行的重要手段之一。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的各種參數(shù)，可以及時(shí)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(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的效能和適用范圍將逐漸提高。嘉興仿真監(jiān)測(cè)方案

使用絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)電機(jī)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(cè)方案

故障診斷可以根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的信息來(lái)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(cè)狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢(shì)等。電機(jī)故障診斷基本方法主要有：1、電氣分析法，通過(guò)頻譜等信號(hào)分析方法對(duì)負(fù)載電流的波形進(jìn)行檢測(cè)從而診斷出電機(jī)設(shè)備故障的原因和程度；檢測(cè)局部放電信號(hào)；對(duì)比外部施加脈沖信號(hào)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(yàn)裝置和診斷技術(shù)對(duì)電機(jī)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(duì)絕緣壽命做出預(yù)測(cè)；3、溫度檢測(cè)方法，采用各種溫度測(cè)量方法對(duì)電機(jī)設(shè)備各個(gè)部位的溫升進(jìn)行監(jiān)測(cè),電機(jī)的溫升與各種故障現(xiàn)象相關(guān)；4、振動(dòng)與噪聲診斷法，通過(guò)對(duì)電機(jī)設(shè)備振動(dòng)與噪聲的檢測(cè),并對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行處理,診斷出電機(jī)產(chǎn)生故障的原因和部位,尤其是對(duì)機(jī)械上的損壞診斷特別有效。5、化學(xué)診斷方法，可以檢測(cè)到絕緣材料和潤(rùn)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(guò)對(duì)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(cè)方案