隨著電力電子技術、自動化控制技術的不斷發(fā)展,電機在工業(yè)生產以及家用電器中得到了大的應用,在市場競爭中正逐步顯示自己的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的電機在線監(jiān)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(tǒng)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監(jiān)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(tǒng)的監(jiān)測方法要求監(jiān)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(jiān)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(tài)和故障。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明提出了一種電機在線監(jiān)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(tài)的監(jiān)測以及對過電壓、過電流、過熱進行報警停機,解決現(xiàn)有技術中監(jiān)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(tài)和故障的技術問題。隨著物聯(lián)網、大數據、人工智能等技術的不斷發(fā)展,電機監(jiān)測將實現(xiàn)更加智能化、自動化和準確化。南通研發(fā)監(jiān)測
設備狀態(tài)監(jiān)測及故障預警若干關鍵技術可歸納如下:(1)揭示設備運行狀態(tài)機械動態(tài)特性劣化演變規(guī)律。設備由非故障運行狀態(tài)劣化為故障運行狀態(tài),其機械動態(tài)特性通常有一個發(fā)展演變過程(2)提取設備運行狀態(tài)發(fā)展趨勢特征。在役設備往往具有復雜運行狀態(tài),在長歷程運行中工況和負載等非故障因素會造成信號能量變化,故障趨勢信息往往被非故障變化信息淹沒,需較大程度上消除非故障變化造成的冗余信息,進而構建預測模型。動力裝備全壽命周期監(jiān)測診斷方面:實現(xiàn)了支持物聯(lián)網的智能信息采集與管理、全生命周期動態(tài)自適應監(jiān)測、早期非線性故障特征提取。優(yōu)化重構出綜合體現(xiàn)裝備運行工況及表現(xiàn)的新參數,提高異常狀態(tài)辨識的適應性與可靠性,基于運行過程信息反映裝備劣化趨勢與故障發(fā)展規(guī)律,來提高故障早期辨識能力?;谖锫?lián)網和網絡化監(jiān)測診斷將產品監(jiān)測診斷與運行服務支持有機集成一體,在應用中實現(xiàn)動力裝備常見故障診斷準確率達80%以上。應用于風力大電機、空壓機等大型動力裝備的集群化診斷領域。提供了基于物聯(lián)網的動力裝備全生命周期監(jiān)測與服務支持創(chuàng)新模式,提供了其生命周期的遠程監(jiān)測診斷與維護等專業(yè)化服務。無錫電力監(jiān)測公司電機監(jiān)測需要實時獲取和處理數據,以及及時發(fā)出警報。要求數據采集和處理要高性能的硬件和快速的算法。
電機等振動設備在運行中,伴隨著一些安全問題,振動數據會發(fā)生變化,如果不及時發(fā)現(xiàn),容易導致起火或,造成大量的財產損失,而這些問題具有突發(fā)性和不準確性,難以預知,應對這種情況,需要一種手段去解決。無線振動傳感器直接讀取原始加速度數據,準確可靠,避免后期計算出現(xiàn)較大誤差。本傳感器采用無線通訊方式,低功耗設計,一次性鋰亞電池供電,具有容量大、耐高溫、不宜爆等特點。工作原理:將傳感器分布式安裝在各類電機、風機、振動平臺、回轉窯、傳送設備等需要振動監(jiān)測的設備上實時采集振動數據,然后通過無線方式將數據發(fā)送給采集端,采集端將數據解析、顯示或傳輸。系統(tǒng)能實時在線監(jiān)測出設備異常,發(fā)出預警,避免事故發(fā)生。產品特點是(1)實時性:系統(tǒng)實時在線監(jiān)測電機等振動參數,避免了由于電機突然缺相、線圈故障,堵轉、固定螺栓松動、負載過高和人為錯誤操作等發(fā)生的事故。(2)便捷性:系統(tǒng)采用無線傳輸方式,傳感器的安裝,解決了以往因為空間狹小、不能布線、安裝成本高等問題。(3)可靠性:系統(tǒng)采用先進成熟的傳感技術和無線傳輸技術,抗干擾力強,傳輸距離遠,讀數準確,可靠性高。
基于人工神經網絡的診斷方法簡單處理單元連接而成的復雜的非線性系統(tǒng),具有很強的學習能力,自適應能力,非線性逼近能力等。故障診斷的任務從映射角度看就是從征兆到故障類型的映射。用ANN技術處理故障診斷問題,不僅能進行復雜故障診斷模式的識別,還能進行故障嚴重性評估和故障預測,由于ANN能自動獲取診斷知識,使診斷系統(tǒng)具有自適應能力。基于集成型智能系統(tǒng)的診斷方法隨著電機設備系統(tǒng)越來越復雜,依靠單一的故障診斷技術已難滿足復雜電機設備的故障診斷要求,因此上述各種診斷技術集成起來形成的集成智能診斷系統(tǒng)成為當前電機設備故障診斷研究的熱點。主要的集成技術有:基于規(guī)則的系統(tǒng)與ANN結合,模糊邏輯與ANN的結合,混沌理論與ANN的結合,模糊神經網絡與系統(tǒng)的結合。電機狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術,能預報故障發(fā)展趨勢的技術。它包括識別電機狀態(tài)和預測發(fā)展趨勢兩方面。
基于數據的故障檢測與診斷方法能夠對海量的工業(yè)數據進行統(tǒng)計分析和特征提取,將系統(tǒng)狀態(tài)分為正常運行狀態(tài)和故障狀態(tài)。故障檢測是判斷系統(tǒng)是否處于預期的正常運行狀態(tài),判斷系統(tǒng)是否發(fā)生異常故障,相當于一個二分類任務。故障診斷是在確定發(fā)生故障的時候判斷系統(tǒng)處于哪一種故障狀態(tài),相當于一個多分類任務。因此,故障檢測和診斷技術的研究類似于模式識別,分為4個的步驟:數據獲取、特征提取、特征選擇和特征分類。1)數據獲取步驟是從過程系統(tǒng)收集可能影響過程狀態(tài)的信號,包括溫度、流量等過程變量;2)特征提取步驟是將采集的原始信號映射為有辨識度的狀態(tài)信息;3)特征選擇步驟是將與狀態(tài)變化相關的變量提取出來;4)特征分類步驟是通過算法將前幾步中選擇的特征進行故障檢測與診斷。在大數據這一背景下,傳統(tǒng)的基于數據的故障檢測與診斷方法被廣泛應用,但是,這些方法有一些共同的缺點:特征提取需要大量的知識和信號處理技術,并且對于不同的任務,沒有統(tǒng)一的程序來完成。此外,常規(guī)的基于機器學習的方法結構較淺,在提取信號的高維非線性關系方面能力有限。電機的運行狀態(tài)涉及多個參數,包括振動、溫度、電流、電壓等。同時監(jiān)測和分析多參數也是一個挑戰(zhàn)。杭州設備監(jiān)測系統(tǒng)
電機監(jiān)測系統(tǒng)的目標是實現(xiàn)預測性維護,準確地預測電機何時會出現(xiàn)是一個復雜問題,需要綜合考慮多個因素。南通研發(fā)監(jiān)測
傳統(tǒng)維護模式中的故障后維護與定期維護將影響生產效率與產品質量,并大幅提高制造商的成本。隨著物聯(lián)網、大數據、云計算、機器學習與傳感器等技術的成熟,預測性維護技術應運而生。以各類如電機、軸承等設備為例,目前已發(fā)展到較為成熟的在線持續(xù)監(jiān)測階段,來實現(xiàn)查看設備是否需要維護、怎么安排維護時間來減少計劃性停產等,并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網接入到整個網絡,將數據回傳至管理中心,來實現(xiàn)電機設備的預測性維護。以各類如電機、軸承等設備為例,目前已發(fā)展到較為成熟在線持續(xù)監(jiān)測階段,來實現(xiàn)查看設備是否需要維護、怎么安排維護時間來減少計劃性停產等,并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網接入到整個網絡,將數據回傳至管理中心,來實現(xiàn)電機設備預測性維護。南通研發(fā)監(jiān)測