數(shù)字能源和智慧工廠設(shè)備監(jiān)測診斷平臺簡版

數(shù)字電廠／智慧工廠設(shè)備監(jiān)測診斷平臺

--全廠設(shè)備運行智能監(jiān)測體系北京航天智控監(jiān)測技術(shù)研究院簡介

一、北京航天智控監(jiān)測技術(shù)研究院源于航空航天科技開發(fā)，積極開拓在電力，化工和其它民用領(lǐng)域的應(yīng)用。

依托航天技術(shù)優(yōu)勢，有近三十年從事設(shè)備運行信息化管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、信息技術(shù)融合的專業(yè)經(jīng)驗。

二、北京航天智控監(jiān)測技術(shù)研究院是國防設(shè)備高效運行技術(shù)研究中心主任單位。

依托國防高效軍工測試系統(tǒng)，設(shè)計可靠的高性能硬件與專業(yè)測試軟件，滿足軍工系統(tǒng)認(rèn)證要求。

數(shù)字電廠／智慧工廠核心設(shè)備預(yù)知性維護(hù)面臨的挑戰(zhàn)數(shù)字電廠／智慧工廠設(shè)備監(jiān)測診斷平臺機(jī)組振動受到諸多難以預(yù)測的因素影響，同時振動分析功能專業(yè)性較強(qiáng)，使現(xiàn)場人員普遍感到的“操作繁瑣、不會分析或理論分析效果打折”，以下功能極大的改善了此類情況，使大工業(yè)成千上萬臺設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷不再是沉重負(fù)擔(dān)，批量分析診斷完全輕松自如實現(xiàn):10、同界面海量監(jiān)控多臺機(jī)組振動：監(jiān)控界面同時顯示多達(dá)192臺機(jī)組同一位置測點的振幅、時域波形、頻域波形、時間三維譜、轉(zhuǎn)速三維譜、伯德圖、趨勢圖、階次分析等，可直觀瞬時找出振動異常設(shè)備。（可節(jié)省95%以上的分析診斷時間，并有利于提高準(zhǔn)確率，快速確定故障設(shè)備）監(jiān)控界面同時顯示一個測點的多達(dá)10種分析功能，如同時顯示有效值、視頻、時域、頻域、波峰因數(shù)、趨勢、三維圖、伯德圖等，可針對一個部位利用不同分析功能快速分析故障（在同一界面從各個側(cè)面分析故障，節(jié)省70%時間并有利于綜合評估故障提高準(zhǔn)確率，快速確定故障類型）9、同界面展示一個測點的各種分析功能：12、極速查找關(guān)注圖譜：11、同界面海量監(jiān)控多個特診故障頻率：監(jiān)控界面同時顯示一個測點多達(dá)192個頻率或頻段的時域、頻域、振幅、能量譜、趨勢，可直觀瞬時找出每類故障的振動情況。（節(jié)省95%的分析診斷時間，并有利于提高準(zhǔn)確率，快速確定故障部位和原因）在若干測點（可高達(dá)數(shù)十條）時間趨勢圖上點中一個時間點，可以對比這些測點該時間點的時域、頻域、各分頻、各頻段、三維、極坐標(biāo)、階次分析等圖譜功能。此功能可輕松查看數(shù)十個測點的多達(dá)上100萬條數(shù)據(jù)，輕松極速查看關(guān)注點。AIC云智慧設(shè)備監(jiān)測診斷平臺功能優(yōu)勢AIC（國防設(shè)備高效運行技術(shù)研究中心)從事振動狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷三十余年，有深厚理論基礎(chǔ)、豐富現(xiàn)場診斷經(jīng)驗，自主研發(fā)可靠的系統(tǒng)硬件和功能強(qiáng)大的分析軟件在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。1、專業(yè)深厚扎實的故障診斷機(jī)構(gòu)：專家診斷系統(tǒng)融合了AIC數(shù)十年的故障診斷經(jīng)驗，具有其他企業(yè)不可比擬的優(yōu)勢；專家系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)、齒輪傳動關(guān)系和齒數(shù)、軸承類型、型號、轉(zhuǎn)速確定診斷邏輯模式輸入設(shè)備資料庫；根據(jù)診斷知識、故障現(xiàn)象、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、歷史趨勢、相對比較等針對各類設(shè)備、各種故障設(shè)置門檻值和診斷權(quán)重。智能診斷系統(tǒng)自動得出診斷結(jié)論并給出維修建議。2、專家智能診斷：系統(tǒng)采用動態(tài)仿真圖或動態(tài)透視圖動態(tài)展示設(shè)備的各種實際運行狀態(tài)及傳動關(guān)系，出現(xiàn)故障時模擬故障現(xiàn)象直觀的顯示在監(jiān)測界面。通過對關(guān)鍵機(jī)組的三維仿真，使關(guān)鍵機(jī)組故障類型可視化、規(guī)律化；數(shù)據(jù)分析簡單化，使相比枯燥的資料學(xué)習(xí)，更容易獲取感性認(rèn)識和易被接受。3、動態(tài)故障仿真：對每個測點不僅監(jiān)控通頻值，還可以監(jiān)控192個特診故障頻率的趨勢，根據(jù)實際發(fā)生的故障也可專門設(shè)定頻段及該頻段的報警值及危險值做實時追蹤。4、故障追蹤功能：AIC云智慧設(shè)備監(jiān)測診斷平臺功能優(yōu)勢在旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機(jī)械中，載荷的變動和運動部件的缺陷會引起振動，無論轉(zhuǎn)速如何變化，可直觀的展示各階次在不同轉(zhuǎn)速下的振動幅值，從而判定各階次的故障嚴(yán)重程度。8、階次分析：通過監(jiān)測超過上萬種齒輪箱和軸承的基準(zhǔn)運行狀態(tài)及故障形式，可以針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不同負(fù)荷運行模式設(shè)定相應(yīng)的報警曲線（而非報警值，因為變工況設(shè)備難以設(shè)定報警值），按具體工況對機(jī)組進(jìn)行報警和保護(hù)。6、獨特的變工況報警曲線：變工況設(shè)備在不區(qū)分工況時的趨勢分析意義不大，系統(tǒng)可取變工況設(shè)備在某一個工況（如某一轉(zhuǎn)速或功率）時的振幅來做趨勢分析，這樣可以排除變工況影響做故障預(yù)測。5、變工況監(jiān)測：航天智控在常規(guī)伯德圖只針對單一頻率（常見1f）監(jiān)測的基礎(chǔ)上，還可以對任意倍頻（分倍頻）或任意倍頻段（分倍頻段）的伯德圖進(jìn)行精準(zhǔn)追蹤監(jiān)測。7、分頻伯德圖：AIC云智慧仿真監(jiān)測管理平臺功能優(yōu)勢點巡檢儀由大哥大進(jìn)化成小蘋果，徹底解決現(xiàn)有點巡檢的四大問題：重量大幅減輕，操作極為方便，故障率大幅下降，故障實時分析、報警、通訊、會診。傳統(tǒng)監(jiān)測診斷方式的局限性及云智慧解決方案軟件功能列表及簡圖1振動連續(xù)采樣分析軟件模塊1.1各種波形參數(shù)：峰值、平均值、有效值、峰值指標(biāo)、波形指標(biāo)、脈沖指標(biāo)、裕度指標(biāo)、峭度指標(biāo)；1.2各種頻率成分：各種故障特征頻率倍頻成分按峰值大小排列，快速查找所有主要振動源（異常振動的部位和原因）。1.3針對性采集數(shù)據(jù)：根據(jù)故障種類按需要調(diào)整采集參數(shù)如：“通道數(shù)、分析頻率、采樣點數(shù)、低通設(shè)置、低通拐點、高通設(shè)置、抗混設(shè)置、包絡(luò)設(shè)置、觸發(fā)方式等”1.4各種分析功能：時域分析、頻域分析、包絡(luò)譜、階次分析、概率分析、趨勢分析（同工況總振值趨勢分析、同工況分頻值趨勢分析、）、相位分析、時間三維、轉(zhuǎn)速三維（啟停機(jī)分析）、軸心軌跡、伯德圖等功能。1.5數(shù)據(jù)管理功能：管理數(shù)百萬數(shù)據(jù)，任意故障特征比對。1.6報警功能：絕對值報警、相對值報警；總振動報警，分頻報警。

目前應(yīng)用痛點和亟待改善的現(xiàn)狀監(jiān)測和診斷只能覆蓋少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備，而且需要由專家團(tuán)隊來應(yīng)用。推廣門檻高。許多因各種原因亟待提高改善：一、誤報警多，包括無警誤報和有警不報二、分析繁瑣：物聯(lián)網(wǎng)時代監(jiān)測數(shù)量幾何級增加

專家診斷少量設(shè)備→專工診斷海量設(shè)備專家費大精力診斷→專家輕松高效診斷三、專家自診斷系統(tǒng)準(zhǔn)確度需要提高痛點分析一：誤報警多現(xiàn)狀分析：目前上狀態(tài)監(jiān)測的企業(yè)比較多，但無警誤報和有警不報的情況導(dǎo)致系統(tǒng)處于半癱瘓狀態(tài)，大致有以下三種情況。1、無警誤報（原因：變工況、升降速等）將導(dǎo)致人員疲于奔命，不堪重負(fù)，“上了系統(tǒng)不如不上系統(tǒng)”，最終只能將監(jiān)測系統(tǒng)置于半廢棄狀態(tài)。2、有警不報（原因：變工況、有些故障不明顯）可能導(dǎo)致嚴(yán)重災(zāi)難，出現(xiàn)此種情況系統(tǒng)已經(jīng)處于半廢棄狀態(tài)。3、有觀點認(rèn)為該系統(tǒng)僅做分析用，報警不重要，那么意味著所有測點的圖譜均要逐一查看，企業(yè)監(jiān)測點高達(dá)數(shù)百上千甚至上萬個，該任務(wù)將使分析人員不堪重負(fù)，系統(tǒng)必然處于半廢棄狀態(tài)。航天智控防誤報警功能有效保證了系統(tǒng)的精準(zhǔn)使用，讓系統(tǒng)自動精準(zhǔn)報警將大幅度降低工作量，大幅度降低系統(tǒng)使用對人員的專業(yè)性要求。痛點分析二：分析繁瑣有了眾多的分析功能，但行業(yè)的普遍情況是沒完全用起來，原因一：振動分析是一項專業(yè)度很高的技術(shù)工作，各種分析功能需要反復(fù)查看比較分析，分析工作和出具診斷報告的工作量非常大，這也是診斷系統(tǒng)不能完全使用起來的重要原因。航天智控軟件設(shè)計使用了多項最新設(shè)計技術(shù)，結(jié)合數(shù)十年的故障診斷體驗，將數(shù)據(jù)查看、比較、分析、呈現(xiàn)的各項工作極大便捷簡化，使分析或出具報告的時間大幅縮短90%以上，更有利于提高故障診斷的準(zhǔn)確度。痛點分析三：專家自診斷準(zhǔn)確度不高智能診斷有待完善：如何做到部件級智能診斷1、按設(shè)備結(jié)構(gòu)計算各種故障特振頻率2、按設(shè)備類別設(shè)定診斷模式，“病走老路”，利用大數(shù)據(jù)價值挖掘，對復(fù)雜故障做出智能診斷3、按設(shè)備工況運行及安裝條件做大數(shù)據(jù)分析97年--本特利3500振動保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用DCS振動保護(hù)無分析應(yīng)用功能組態(tài)圖不直觀，不利于學(xué)習(xí)與應(yīng)用已打開過多窗口，請先關(guān)閉部分窗口！架構(gòu)死板、繁瑣，應(yīng)用不靈活90年代圖形技術(shù)，無法滿足現(xiàn)代圖形分析用戶90%的時間花在查找數(shù)據(jù)上，大數(shù)據(jù)無法分析軟件條框繁瑣（不人性化）：用戶按照軟件要求不容易達(dá)到自己的目的，導(dǎo)致軟件荒廢簡單問題復(fù)雜化（算法過時）：復(fù)雜問題無法簡單化，問題不能解決，用戶學(xué)不到知識“預(yù)知性狀態(tài)監(jiān)測”行業(yè)競爭現(xiàn)狀對比測點分布：大型機(jī)組一般10-24振動測點。分析方法：單測點共20余種分析方法，常用6-8種使用效率：監(jiān)測6種分析方法需要6個單獨界面，每一次打開分析界面需要鼠標(biāo)點擊3次。操作時間：應(yīng)用6種分析方法監(jiān)測12個測點的大型機(jī)組，瀏覽6*12=72個界面，鼠標(biāo)點擊216次，估計操作耗時30-40分鐘，同時可能產(chǎn)生邏輯混亂。AIC極速效率：應(yīng)用6種分析方法監(jiān)測12個測點的大型機(jī)組，僅需瀏覽1個界面，鼠標(biāo)點擊12次，估計操作耗時2-3分鐘，監(jiān)測診斷思路簡便、清晰。點擊右鍵彈出選項，左鍵確定瀏覽分析方法后左鍵關(guān)閉瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次瀏覽此圖需單獨打開界面，鼠標(biāo)點擊3次時域波形頻域波形通頻趨勢三維分析階次分析相對值報警工況分析分頻報警2-3分鐘完成傳統(tǒng)30-40分鐘的工作，效率提高10倍以上，大數(shù)據(jù)的預(yù)知性維修成為可能AIC系統(tǒng)能幫助運維效率提高10倍以上建立行業(yè)設(shè)備監(jiān)測大數(shù)據(jù)的模型—行業(yè)設(shè)備三維仿真模型系統(tǒng)采用動態(tài)仿真圖或動態(tài)透視圖動態(tài)展示設(shè)備的各種實際運行狀態(tài)及傳動關(guān)系，出現(xiàn)故障時模擬故障現(xiàn)象直觀的顯示在監(jiān)測界面。通過對關(guān)鍵機(jī)組的三維仿真，使關(guān)鍵機(jī)組故障類型可視化、規(guī)律化；數(shù)據(jù)分析簡單化，使相比枯燥的資料學(xué)習(xí)，更容易獲取感性認(rèn)識和易被接受。云智慧設(shè)備故障三維仿真：能診斷的故障種類繁多AIC9000征兆知識庫中監(jiān)測故障有：◆主軸軸承磨損，內(nèi)齒圈輪齒磨損斷裂，中高速輪齒磨損斷裂，發(fā)電機(jī)前后支承軸承損壞及定子氣隙不均等電氣故障◆軸承滾動體故障、保持架故障、內(nèi)外滾到故障；擬合