隨著科技發(fā)展, 各類工程設(shè)備的工作和運(yùn)行環(huán)境變得越來越復(fù)雜. 作為機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵零部件, 滾動軸承在長期大載荷、強(qiáng)沖擊等復(fù)雜工況下, 極易產(chǎn)生各種故障, 導(dǎo)致機(jī)械工作狀況惡化. 針對軸承的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生. 若能在故障發(fā)生初期即進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠的檢測和診斷, 則有助于進(jìn)行及時維修, 避免嚴(yán)重事故的發(fā)生. 早期故障檢測已成為PHM的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一. 近年來, 隨著傳感技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的快速發(fā)展, 數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化故障檢測和診斷技術(shù)受到關(guān)注. 如何利用歷史采集的狀態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、提高目標(biāo)軸承早期故障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性成為研究熱點(diǎn)和難點(diǎn), 具有明確的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用需求.本文關(guān)注的是不停機(jī)情況下的早期故障在線檢測問題. 這種方式有助于實(shí)時評估軸承工作狀態(tài), 避免因等待停機(jī)檢查而產(chǎn)生延誤、造成經(jīng)濟(jì)損失, 因此對早期故障的在線檢測越來越受到工業(yè)界的重視。設(shè)備的故障監(jiān)測診斷技術(shù)是利用科學(xué)的檢測方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，對設(shè)備目前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和排查。南京研發(fā)監(jiān)測臺

針對刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測這一問題，提出一種通過通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識別的方法。通過采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時數(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)識別模型，直接將采集到的數(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)識別的方法在投入使用時還有一些問題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測得的，而實(shí)際加工過程中，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)對于刀具磨損的影響，并針對常用的一些加工場景，建立不同的模型庫。變換加工場景時，通過獲取當(dāng)前場景，及時匹配相應(yīng)的預(yù)測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時的信號以及已知的磨損狀態(tài)，對模型進(jìn)行實(shí)時更新，從而在實(shí)時監(jiān)測過程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測效果。旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測應(yīng)用工業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備的故障并提前進(jìn)行維修。

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法，簡單處理單元連接而成的復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)能力,自適應(yīng)能力,非線性逼近能力等。故障診斷的任務(wù)從映射角度看就是從征兆到故障類型的映射。用ANN技術(shù)處理故障診斷問題,不僅能進(jìn)行復(fù)雜故障診斷模式的識別,還能進(jìn)行故障嚴(yán)重性評估和故障預(yù)測，由于ANN能自動獲取診斷知識，使診斷系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力。基于集成型智能系統(tǒng)的診斷方法隨著電機(jī)設(shè)備系統(tǒng)越來越復(fù)雜，依靠單一的故障診斷技術(shù)已難滿足復(fù)雜電機(jī)設(shè)備的故障診斷要求，因此上述各種診斷技術(shù)集成起來形成的集成智能診斷系統(tǒng)成為當(dāng)前電機(jī)設(shè)備故障診斷研究的熱點(diǎn)。主要的集成技術(shù)有：基于規(guī)則的系統(tǒng)與ANN的結(jié)合，模糊邏輯與ANN的結(jié)合，混沌理論與ANN的結(jié)合，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的結(jié)合。

傳統(tǒng)維護(hù)模式中的故障后維護(hù)與定期維護(hù)將影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，并大幅提高制造商的成本。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)與傳感器等技術(shù)的成熟，預(yù)測性維護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以各類如電機(jī)、軸承等設(shè)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(shí)現(xiàn)查看設(shè)備是否需要維護(hù)、怎么安排維護(hù)時間來減少計(jì)劃性停產(chǎn)等，并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網(wǎng)接入到整個網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)回傳至管理中心，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)。電動機(jī)是機(jī)械加工中不可或缺的必備工具,電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中常產(chǎn)生各種故障,為保證電動機(jī)運(yùn)行安全,對電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測尤為重要。

以三相異步電動機(jī)為研究對象,采用傳感器獲取電動機(jī)運(yùn)行中的重要參數(shù)(振動、噪聲、轉(zhuǎn)速及溫度等),由時/頻域分析及能量分析等方法提取電動機(jī)運(yùn)行特征量,構(gòu)成特征向量,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的方法建立狀態(tài)識別模型,通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法,判斷電動機(jī)運(yùn)行的狀態(tài),在此基礎(chǔ)上,利用LabVIEW軟件構(gòu)建可視化監(jiān)測系統(tǒng),將電動機(jī)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)實(shí)時顯示在可視化界面中,完成在線智能監(jiān)測。 盈蓓德科技的客戶主要來自汽車、船舶等多個行業(yè)。

針對刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測這一問題，提出一種通過通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識別的方法。通過采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時數(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)識別模型，直接將采集到的數(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)識別的方法在投入使用時還有一些問題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測得的，而實(shí)際加工過程中，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)對于刀具磨損的影響，并針對常用的一些加工場景，建立不同的模型庫。變換加工場景，通過獲取當(dāng)前場景，及時匹配相應(yīng)的預(yù)測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時的信號以及已知的磨損狀態(tài)，對模型進(jìn)行實(shí)時更新，從而在實(shí)時監(jiān)測過程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測效果。電機(jī)智能監(jiān)測和運(yùn)維，其預(yù)測效果和工程的造價還未達(dá)到市場接受程度。南通EOL監(jiān)測數(shù)據(jù)

工業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度、濕度等參數(shù)需要進(jìn)行監(jiān)測檢測，以確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和效率。南京研發(fā)監(jiān)測臺

電機(jī)等振動設(shè)備在運(yùn)行中，伴隨著一些安全問題，振動數(shù)據(jù)會發(fā)生變化，如果不及時發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致起火或，造成大量的財(cái)產(chǎn)損失，而這些問題具有突發(fā)性和不準(zhǔn)確性，難以預(yù)知，應(yīng)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(shù)據(jù)，準(zhǔn)確可靠，避免后期計(jì)算出現(xiàn)較大誤差。本傳感器采用無線通訊方式，低功耗設(shè)計(jì)，一次性鋰亞電池供電，具有容量大、耐高溫、不宜爆等特點(diǎn)，工作原理：將傳感器分布式安裝在各類電機(jī)、風(fēng)機(jī)、振動平臺、回轉(zhuǎn)窯、傳送設(shè)備等需要振動監(jiān)測的設(shè)備上實(shí)時采集振動數(shù)據(jù)，然后通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給采集端，采集端將數(shù)據(jù)解析、顯示或傳輸。系統(tǒng)能實(shí)時在線監(jiān)測出設(shè)備異常，發(fā)出預(yù)警，避免事故發(fā)生。產(chǎn)品特點(diǎn)

(1)實(shí)時性：系統(tǒng)實(shí)時在線監(jiān)測電機(jī)等振動參數(shù)，避免了由于電機(jī)突然缺相、線圈故障，堵轉(zhuǎn)、固定螺栓松動、負(fù)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**安裝，解決了以往因?yàn)榭臻g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(jìn)成熟的傳感技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，抗干擾力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，讀數(shù)準(zhǔn)確，可靠性高。 南京研發(fā)監(jiān)測臺