随着科技发展, 各类工程设备的工作和运行环境变得越来越复杂. 作为机械设备的关键零部件, 滚动轴承在长期大载荷、强冲击等复杂工况下, 极易产生各种故障, 导致机械工作状况恶化. 针对轴承的故障预测与健康管理技术应运而生. 若能在故障发生初期即进行准确、可靠的检测和诊断, 则有助于进行及时维修, 避免严重事故的发生. 早期故障检测已成为PHM的关键技术环节之一. 近年来, 随着传感技术和机器学习技术的快速发展, 数据驱动的智能化故障检测和诊断技术受到***关注. 如何利用历史采集的状态监控数据、提高目标轴承早期故障检测结果的准确性和稳定性成为研究热点和难点, 具有明确的学术价值和应用需求.本文关注的是不停机情况下的早期故障在线检测问题. 这种方式有助于实时评估轴承工作状态, 避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失, 因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视。设备状态监测诊断分析系统主要实现机械设备参数状态监测、统计分析、预警报警、多维诊断和智能巡检等功能。南京专业监测应用
刀具切削状态的实时监测与管理也是实现制造系统现代化、自动化、柔性化的基础。出现于90年代的智能刀具技术受到越来越多的关注，并在近20年来得到迅速发展。精确地预报刀具在加工中，尤其是在制造成本极高的精密零件加工中的失效时间对提高零件的加工效率和质量、减少生产成本及研制周期具有重要意义。日本京瓷工业陶瓷公司提出一种装有磨损传感器的可转位刀片刀具寿命诊断系统。这种智能刀具系统采用Ceratip传感器，它在正方形的陶瓷刀片表面上，涂覆一层厚度为0.3μm的TiN，刀具在开始切削时，使装有传感器的刀片涂覆层通过电流，形成一微电子回路。当刀具在切削力的作用下磨损时，刀片表面上的TiN涂覆层首先被破坏，这时电流不能通过装有传感器的刀片涂覆层(断电)，用电表测量时，此处微电子回路的电阻变为无限大。这时装在刀片上的传感器，将立即向机床控制系统发出信号，由机床控制系统控制机床立刻停机并执行自动换刀程序。这种刀具寿命诊断系统能直接测量出刀尖的磨损情况并快速、准确地预报刀具的失效时间。嘉兴减振监测价格滚动轴承是一个故障多发的零件，需要对其进行电机状态监测与故障诊断。
不停机情况下的早期故障在线监测问题.这种方式有助于实时评估轴承工作状态,避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失,因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视.由于在线应用场景的制约,与一般故障检测相比,早期故障在线检测具有如下需求:1)检测结果应具有较好的实时性,能尽可能快速准确地识别出早期故障;2)检测结果应具有较好的鲁棒性,能尽可能避免正常状态下轻微异常波动的影响,相比于漏报警(现有方法对成熟故障检测已较成熟),更需避免误报警;3)检测模型应具有较高的可靠性,在线检测过程中无需反复进行阈值设定和模型优化.上述需求对检测方法提出了新的挑战.在线场景下的早期故障监测基本是采用现有的早期故障监测方法、直接用于在线环境, 其通常做法包括: 从振动信号等监测数据中提取时频特征、小波特征、包络谱特征等早期故障特征, 进而构建支持向量机(Support vector machine, SVM)、朴素Bayes分类器、Fisher判别分析、人工神经网络, 单类(One-class) SVM等机器学习模型进行异常检测,
着科技发展,各类工程设备的工作和运行环境变得越来越复杂.作为机械设备的关键零部件,滚动轴承在长期大载荷、强冲击等复杂工况下,极易产生各种故障,导致机械工作状况恶化.针对轴承的故障预测与健康管理(Prognosticsandhealthmanagement,PHM)技术应运而生.若能在故障发生初期即进行准确、可靠的检测和诊断,则有助于进行及时维修,避免严重事故的发生.早期故障监测已成为PHM的关键技术环节之一.近年来,随着传感技术和机器学习技术的快速发展,数据驱动的智能化故障监测和诊断技术受到***关注.如何利用历史采集的状态监控数据、提高目标轴承早期故障检测结果的准确性和稳定性成为研究热点和难点,具有明确的学术价值和应用需求.盈蓓德科技自主开发了大型旋转机械在线状态监测与分析系统。
传统方法通常无法自适应提取特征, 同时需要一定的离线数据训练得到检测模型, 但目标对象在线场景下采集到的数据有限, 且其数据分布与训练数据的分布可能因随机噪声、变工况等原因而存在差异, 导致离线训练的模型并不完全适合于在线数据, 容易降低检测结果的准确性; 其次, 上述方法通常采用基于异常点的检测算法, 未充分考虑样本前后的时序关系, 容易因数据微小波动而产生误报警, 降低检测结果的鲁棒性; 再次, 为降低误报警, 这类方法需要反复调整报警阈值. 此外, 基于系统分析的故障诊断方法利用状态空间描述建立机理模型, 可获得理想的诊断和检测结果, 但这类方法通常需要提前知道系统运动方程等信息, 对于轴承运行过程来说, 这类信息通常不易获知. 近年来, 深度神经网络已被成功应用于早期故障特征的自动提取和识别, 可自适应地提取信息丰富和判别能力强的深度特征, 因此具有较好的普适性. 但是, 这类方法一方面需要大量的辅助数据进行模型训练, 而历史采集的辅助数据与目标对象数据可能存在较大不同, 直接训练并不能有效提升在线检测的特征表示效果; 另一方面, 在训练过程中未能针对早期故障引发的状态变化而有目的地强化相应特征表示. 因此, 深度学习方法在早期故障在线监测中的应用仍存在较大的提升空间.设备状态监测系统可以判断潜在故障隐患，诊断故障的性质和程度，并预测故障发展趋势，给出治理预防策略。嘉兴减振监测价格
人工智能和深度学习技术已在滚动轴承故障监测和诊断领域取得了成功应用。南京专业监测应用
故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础，通过高等数学、数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法，**终实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测，为产品和装备的正常运行保驾护航，从而提高其安全性和可靠性。故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础，通过高等数学、数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法，**终实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测，为产品和装备的正常运行保驾护航，从而提高其安全性和可靠性。近年来我们提出的标准化平方包络和数学框架以及准算数均值比数学框架指引了稀疏测度构造的新方向，同时发现了大量与基尼指数、峭度、香农熵等具有等价性能的稀疏测度。基于标准化平方包络和数学框架以及凸优化技术，提出了在线更新模型权重可解释的机器学习算法，**终可以利用模型权重来实时确认故障特征频率，解决了状态监测与故障诊断领域传统机器学习只能输出状态，而无法提供故障特征来确认输出状态的难题。南京专业监测应用
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