數(shù)字電廠／智慧工廠設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷平臺(tái)

--全廠設(shè)備運(yùn)行智能監(jiān)測(cè)體系北京航天智控監(jiān)測(cè)技術(shù)研究院簡(jiǎn)介

一、北京航天智控監(jiān)測(cè)技術(shù)研究院源于航空航天科技開(kāi)發(fā)，積極開(kāi)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(shì)，有近三十年從事設(shè)備運(yùn)行信息化管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、信息技術(shù)融合的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

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

依托國(guó)防高效軍工測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)可靠的高性能硬件與專(zhuān)業(yè)測(cè)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(cè)診斷平臺(tái)機(jī)組振動(dòng)受到諸多難以預(yù)測(cè)的因素影響，同時(shí)振動(dòng)分析功能專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，使現(xiàn)場(chǎng)人員普遍感到的“操作繁瑣、不會(huì)分析或理論分析效果打折”，以下功能極大的改善了此類(lèi)情況，使大工業(yè)成千上萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn):10、同界面海量監(jiān)控多臺(tái)機(jī)組振動(dòng)：監(jiān)控界面同時(shí)顯示多達(dá)192臺(tái)機(jī)組同一位置測(cè)點(diǎn)的振幅、時(shí)域波形、頻域波形、時(shí)間三維譜、轉(zhuǎn)速三維譜、伯德圖、趨勢(shì)圖、階次分析等，可直觀瞬時(shí)找出振動(dòng)異常設(shè)備。（可節(jié)省95%以上的分析診斷時(shí)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(shí)顯示一個(gè)測(cè)點(diǎn)的多達(dá)10種分析功能，如同時(shí)顯示有效值、視頻、時(shí)域、頻域、波峰因數(shù)、趨勢(shì)、三維圖、伯德圖等，可針對(duì)一個(gè)部位利用不同分析功能快速分析故障（在同一界面從各個(gè)側(cè)面分析故障，節(jié)省70%時(shí)間并有利于綜合評(píng)估故障提高準(zhǔn)確率，快速確定故障類(lèi)型）9、同界面展示一個(gè)測(cè)點(diǎn)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(gè)特診故障頻率：監(jiān)控界面同時(shí)顯示一個(gè)測(cè)點(diǎn)多達(dá)192個(gè)頻率或頻段的時(shí)域、頻域、振幅、能量譜、趨勢(shì)，可直觀瞬時(shí)找出每類(lèi)故障的振動(dòng)情況。（節(jié)省95%的分析診斷時(shí)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(cè)點(diǎn)（可高達(dá)數(shù)十條）時(shí)間趨勢(shì)圖上點(diǎn)中一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，可以對(duì)比這些測(cè)點(diǎn)該時(shí)間點(diǎn)的時(shí)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(gè)測(cè)點(diǎn)的多達(dá)上100萬(wàn)條數(shù)據(jù)，輕松極速查看關(guān)注點(diǎn)。AIC云智慧設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷平臺(tái)功能優(yōu)勢(shì)AIC（國(guó)防設(shè)備高效運(yùn)行技術(shù)研究中心)從事振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷三十余年，有深厚理論基礎(chǔ)、豐富現(xiàn)場(chǎng)診斷經(jīng)驗(yàn)，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(zhuān)業(yè)深厚扎實(shí)的故障診斷機(jī)構(gòu)：專(zhuān)家診斷系統(tǒng)融合了AIC數(shù)十年的故障診斷經(jīng)驗(yàn)，具有其他企業(yè)不可比擬的優(yōu)勢(shì)；專(zhuān)家系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)關(guān)系和齒數(shù)、軸承類(lèi)型、型號(hào)、轉(zhuǎn)速確定診斷邏輯模式輸入設(shè)備資料庫(kù)；根據(jù)診斷知識(shí)、故障現(xiàn)象、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、歷史趨勢(shì)、相對(duì)比較等針對(duì)各類(lèi)設(shè)備、各種故障設(shè)置門(mén)檻值和診斷權(quán)重。智能診斷系統(tǒng)自動(dòng)得出診斷結(jié)論并給出維修建議。2、專(zhuān)家智能診斷：系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)仿真圖或動(dòng)態(tài)透視圖動(dòng)態(tài)展示設(shè)備的各種實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)及傳動(dòng)關(guān)系，出現(xiàn)故障時(shí)模擬故障現(xiàn)象直觀的顯示在監(jiān)測(cè)界面。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵機(jī)組的三維仿真，使關(guān)鍵機(jī)組故障類(lèi)型可視化、規(guī)律化；數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單化，使相比枯燥的資料學(xué)習(xí)，更容易獲取感性認(rèn)識(shí)和易被接受。3、動(dòng)態(tài)故障仿真：對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)不僅監(jiān)控通頻值，還可以監(jiān)控192個(gè)特診故障頻率的趨勢(shì)，根據(jù)實(shí)際發(fā)生的故障也可專(zhuān)門(mén)設(shè)定頻段及該頻段的報(bào)警值及危險(xiǎn)值做實(shí)時(shí)追蹤。4、故障追蹤功能：AIC云智慧設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷平臺(tái)功能優(yōu)勢(shì)在旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機(jī)械中，載荷的變動(dòng)和運(yùn)動(dòng)部件的缺陷會(huì)引起振動(dòng)，無(wú)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(dòng)幅值，從而判定各階次的故障嚴(yán)重程度。8、階次分析：通過(guò)監(jiān)測(cè)超過(guò)上萬(wàn)種齒輪箱和軸承的基準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)及故障形式，可以針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不同負(fù)荷運(yùn)行模式設(shè)定相應(yīng)的報(bào)警曲線（而非報(bào)警值，因?yàn)樽児r設(shè)備難以設(shè)定報(bào)警值），按具體工況對(duì)機(jī)組進(jìn)行報(bào)警和保護(hù)。6、獨(dú)特的變工況報(bào)警曲線：變工況設(shè)備在不區(qū)分工況時(shí)的趨勢(shì)分析意義不大，系統(tǒng)可取變工況設(shè)備在某一個(gè)工況（如某一轉(zhuǎn)速或功率）時(shí)的振幅來(lái)做趨勢(shì)分析，這樣可以排除變工況影響做故障預(yù)測(cè)。5、變工況監(jiān)測(cè)：航天智控在常規(guī)伯德圖只針對(duì)單一頻率（常見(jiàn)1f）監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，還可以對(duì)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(cè)。7、分頻伯德圖：AIC云智慧仿真監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)功能優(yōu)勢(shì)點(diǎn)巡檢儀由大哥大進(jìn)化成小蘋(píng)果，徹底解決現(xiàn)有點(diǎn)巡檢的四大問(wèn)題：重量大幅減輕，操作極為方便，故障率大幅下降，故障實(shí)時(shí)分析、報(bào)警、通訊、會(huì)診。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)診斷方式的局限性及云智慧解決方案軟件功能列表及簡(jiǎn)圖1振動(dòng)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(dòng)源（異常振動(dòng)的部位和原因）。1.3針對(duì)性采集數(shù)據(jù)：根據(jù)故障種類(lèi)按需要調(diào)整采集參數(shù)如：“通道數(shù)、分析頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、低通設(shè)置、低通拐點(diǎn)、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(shí)域分析、頻域分析、包絡(luò)譜、階次分析、概率分析、趨勢(shì)分析（同工況總振值趨勢(shì)分析、同工況分頻值趨勢(shì)分析、）、相位分析、時(shí)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(wàn)數(shù)據(jù)，任意故障特征比對(duì)。1.6報(bào)警功能：絕對(duì)值報(bào)警、相對(duì)值報(bào)警；總振動(dòng)報(bào)警，分頻報(bào)警。

目前應(yīng)用痛點(diǎn)和亟待改善的現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)和診斷只能覆蓋少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備，而且需要由專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)來(lái)應(yīng)用。推廣門(mén)檻高。許多因各種原因亟待提高改善：一、誤報(bào)警多，包括無(wú)警誤報(bào)和有警不報(bào)二、分析繁瑣：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代監(jiān)測(cè)數(shù)量幾何級(jí)增加

專(zhuān)家診斷少量設(shè)備→專(zhuān)工診斷海量設(shè)備專(zhuān)家費(fèi)大精力診斷→專(zhuān)家輕松高效診斷三、專(zhuān)家自診斷系統(tǒng)準(zhǔn)確度需要提高痛點(diǎn)分析一：誤報(bào)警多現(xiàn)狀分析：目前上狀態(tài)監(jiān)測(cè)的企業(yè)比較多，但無(wú)警誤報(bào)和有警不報(bào)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(wú)警誤報(bào)（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(cè)系統(tǒng)置于半廢棄狀態(tài)。2、有警不報(bào)（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(diǎn)認(rèn)為該系統(tǒng)僅做分析用，報(bào)警不重要，那么意味著所有測(cè)點(diǎn)的圖譜均要逐一查看，企業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)高達(dá)數(shù)百上千甚至上萬(wàn)個(gè)，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(bào)警功能有效保證了系統(tǒng)的精準(zhǔn)使用，讓系統(tǒng)自動(dòng)精準(zhǔn)報(bào)警將大幅度降低工作量，大幅度降低系統(tǒng)使用對(duì)人員的專(zhuān)業(yè)性要求。痛點(diǎn)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(méi)完全用起來(lái)，原因一：振動(dòng)分析是一項(xiàng)專(zhuān)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(bào)告的工作量非常大，這也是診斷系統(tǒng)不能完全使用起來(lái)的重要原因。航天智控軟件設(shè)計(jì)使用了多項(xiàng)最新設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合數(shù)十年的故障診斷體驗(yàn)，將數(shù)據(jù)查看、比較、分析、呈現(xiàn)的各項(xiàng)工作極大便捷簡(jiǎn)化，使分析或出具報(bào)告的時(shí)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(diǎn)分析三：專(zhuān)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(jí)智能診斷1、按設(shè)備結(jié)構(gòu)計(jì)算各種故障特振頻率2、按設(shè)備類(lèi)別設(shè)定診斷模式，“病走老路”，利用大數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘，對(duì)復(fù)雜故障做出智能診斷3、按設(shè)備工況運(yùn)行及安裝條件做大數(shù)據(jù)分析97年--本特利3500振動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用DCS振動(dòng)保護(hù)無(wú)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(kāi)過(guò)多窗口，請(qǐng)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(wú)法滿足現(xiàn)代圖形分析用戶90%的時(shí)間花在查找數(shù)據(jù)上，大數(shù)據(jù)無(wú)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(jiǎn)單問(wèn)題復(fù)雜化（算法過(guò)時(shí)）：復(fù)雜問(wèn)題無(wú)法簡(jiǎn)單化，問(wèn)題不能解決，用戶學(xué)不到知識(shí)“預(yù)知性狀態(tài)監(jiān)測(cè)”行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀對(duì)比測(cè)點(diǎn)分布：大型機(jī)組一般10-24振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。分析方法：?jiǎn)螠y(cè)點(diǎn)共20余種分析方法，常用6-8種使用效率：監(jiān)測(cè)6種分析方法需要6個(gè)單獨(dú)界面，每一次打開(kāi)分析界面需要鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次。操作時(shí)間：應(yīng)用6種分析方法監(jiān)測(cè)12個(gè)測(cè)點(diǎn)的大型機(jī)組，瀏覽6*12=72個(gè)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊216次，估計(jì)操作耗時(shí)30-40分鐘，同時(shí)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(cè)12個(gè)測(cè)點(diǎn)的大型機(jī)組，僅需瀏覽1個(gè)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊12次，估計(jì)操作耗時(shí)2-3分鐘，監(jiān)測(cè)診斷思路簡(jiǎn)便、清晰。點(diǎn)擊右鍵彈出選項(xiàng)，左鍵確定瀏覽分析方法后左鍵關(guān)閉瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次瀏覽此圖需單獨(dú)打開(kāi)界面，鼠標(biāo)點(diǎn)擊3次時(shí)域波形頻域波形通頻趨勢(shì)三維分析階次分析相對(duì)值報(bào)警工況分析分頻報(bào)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(yùn)維效率提高10倍以上建立行業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)仿真圖或動(dòng)態(tài)透視圖動(dòng)態(tài)展示設(shè)備的各種實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)及傳動(dòng)關(guān)系，出現(xiàn)故障時(shí)模擬故障現(xiàn)象直觀的顯示在監(jiān)測(cè)界面。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵機(jī)組的三維仿真，使關(guān)鍵機(jī)組故障類(lèi)型可視化、規(guī)律化；數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單化，使相比枯燥的資料學(xué)習(xí)，更容易獲取感性認(rèn)識(shí)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(lèi)繁多AIC9000征兆知識(shí)庫(kù)中監(jiān)測(cè)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(dòng)體故障、保持架故障、內(nèi)外滾到故障；擬合