上海設備監測應用

物聯網技術為設備狀態監測診斷帶來了設備狀態無線監測?高速數據傳輸?邊緣計算和精細化診斷分析等先進技術。本項目相關的狀態監測技術是要解決海量終端（傳感器數據）的聯接、管理、實時分析處理。關鍵技術包含海量數據的采集和傳輸技術、信號處理技術和邊緣計算技術。對設備進行診斷的目的，是了解設備是否在正常狀態下運轉，為此需測定有關設備的各種量，即信號。如果捕捉到的信號能直接反映設備的問題，如溫度的測值，則與設備正常狀態偽規定值相比較即可。但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。回轉機械的振動和噪聲就是一例。一般測到的波形和數值沒有一定規則，需要把表示信號特征的量提取出來，以此數值和信號圖象來表示測定對象的狀態就是信號處理技術其次邊緣計算與云計算協同工作。云計算聚焦非實時、長周期數據的大數據分析，能夠在周期性維護、故障隱患綜合識別分析，產品健康度檢查等領域發揮特長。邊緣計算聚焦實時、短周期數據的分析，能更好地支撐故障的實時告警，快速識別異常，毫秒級響應；此外，兩者還存在緊密的互動協同關系。邊緣計算既靠近設備，更是云端所需數據的采集單元，可以更好地服務于云端的大數據分析。電機故障監測和診斷可根據當前檢測的運行狀態對可能發生的故障進行預判。上海設備監測應用

隨著電力電子技術、自動化控制技術的不斷發展，電機在工業生產以及家用電器中得到了應用，在市場競爭中正逐步顯示自己的優勢。傳統的電機在線監測裝置多采用電流表、電壓表、功率表等較為原始的儀表來進行測量，采用人工讀數的方式進行數據的測量、記錄和分析，這不僅硬件冗余，系統雜亂，而且操作極為不便，更有甚者，讀數誤差大，測試結果不準確。有些場合需要進行電機多種參數的監測，這樣就勢必會加大各種測量儀器的使用以及人力資源的投入。傳統的監測方法要求監測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，這種監測方法無法做定量分析，無法更加準確、實時的掌握電機的運行狀態和故障。技術實現要素：本發明提出了一種電機在線監測裝置和方法，通過對扭矩、轉速、各相電流、電壓、溫度、輸入、輸出功率和效率進行實時動態的監測以及對過電壓、過電流、過熱進行報警停機，解決現有技術中監測參數不能定量分析以及無法更加準確、實時的掌握電機運行狀態和故障的技術問題。紹興穩定監測系統電機發生故障前進行監測和故障預測，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

故障診斷可以使系統在一定工作環境下根據狀態監測系統提供的信息來查明導致系統某種功能失調的原因或性質，判斷劣化發生的部位或部件，以及預測狀態劣化的發展趨勢等。電機故障診斷的基本方法主要有：1、電氣分析法，通過頻譜等信號分析方法對負載電流的波形進行檢測從而診斷出電機設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和標準響應等；2、絕緣診斷法，利用各種電氣試驗裝置和診斷技術對電機設備的絕緣結構和參數、工作性能是否存在缺陷做出判斷,并對絕緣壽命做出預測；3、溫度檢測方法，采用各種溫度測量方法對電機設備各個部位的溫升進行監測,電機的溫升與各種故障現象相關；4、振動與噪聲診斷法，通過對電機設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、化學診斷的方法，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成分的含量，可以判斷相關部位元件的破壞程度。

現代電力系統中發電機的單機容量越大型發電機在電力生產中處于主力位置，同時大型發電機由于造價昂貴，結構復雜，一旦遭受損壞，需要的檢修期長，因此要求有極高的運行可靠性。就我國目前和今后很長一段時間內的缺電、用電緊張的狀況而言，發電機的年運行小時數目和滿負荷率都較以往高出很多，備用容量很少的情況下，其運行可靠性顯得尤為重要和突出。因此對大型機組進行在線監測與診斷，做到早期預警以防止事故的發生或擴大具有重要的現實意義。通常對發電機的“監測”與“診斷”在內容上并無明確的劃分界限，可以說監測的數據和結果即為診斷的依據。監測利用各種傳感器在電機運行時對電機的狀態提取相關數據。故障診斷使用計算機及其相應智能軟件，根據傳感器提供的信息，對故障進行分類、定位，確定故障的嚴重程度并提出處理意見。因此狀態監測和故障診斷是一項工作的兩個部分，前者是后者的基礎，后者是前者的分析與綜合。電機狀態監測技術可幫助運行維護人員擺脫被動檢修和不太理想的定期檢修的困境，按照設備內部實際的運行狀況，合理的安排檢修工作，實現所謂“預知”維修。這樣既可避免由于設備突然損壞，停止運行帶來的損失，又可充分發揮設備的作用。電機的故障監測和預測算法可以通過小波神經網絡預測模型來實現。

現代化生產企業為了極大限度地提高生產水平和經濟效益，不斷地向規模化和高技術技術含量發展，因此生產裝置趨向高速高效化、自動化和連續化，人們對設備的要求不僅是性能好，效率高，還要求在運行過程中少出故障，否則因故障停機帶來的損失是十分巨大的。國內外化工、石化、電力、鋼鐵和航空等部門，從許多大型設備故障和事故中逐漸認識到開展設備故障診斷的重要性。管理好用好這些大型設備，使其安全、可靠地運行，成為設備管理中的突出任務。對于單機連續運行的生產設備，停機損失巨大的大型機組和重大設備，不宜解體檢查的高精度設備以及發生故障后會引起公害的設備。傳統的事后維修和定期維修帶來的過剩維修或失修，使維修費用在生產成本中所占比重很大。狀態監測維修是在設備運行時，對它的各個主要部位產生的物理、化學信號進行狀態監測，掌握設備的技術狀態，對將要形成或已經形成的故障進行分析診斷，判定設備的劣化程度和部位，在故障產生前制訂預知性維修計劃，確定設備維修的內容和時間。因此狀態監測維修既能經常保持設備的完好狀態，又能充分利用零部位的使用壽命，從而延長大修間隔，縮短大修時間，減少故障停機損失。對大中型電動機狀態監測，及時了解它們的工作狀態，合理地安排檢修，能夠較好地保證電動機的平穩運行。非標監測系統

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手機微電機在線自動分揀系統。該系統精細高效的采集微型馬達工作時的聲音信號，然后通過聲音分析算法進行質量特征值的提取，能夠與現有的人工檢測進行比對和分析，將以往人工檢測形成的數據集標簽，結合深度學習算法進行良品與次品的分類。并且由于微電機每天的生產數量都在幾千萬臺，很適合使用深度學習等機器學習方法，因此通過機器學習方法，對大量電機特征數據（特別是故障電機）進行分析處理，對測試電機進行良品檢測和分類，準確率達到95%以上。上海設備監測應用

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