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。时间域、频率域和角度域的NVH分析方法，可以对汽车动力总成的各种故障进行实时识别、监测和诊断。嘉兴产品质量监测系统
故障诊断可以使系统在一定工作环境下根据状态监测系统提供的信息来查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化发生的部位或部件，以及预测状态劣化的发展趋势等。
电机故障诊断的基本方法主要有：1、电气分析法，通过频谱等信号分析方法对负载电流的波形进行检测从而诊断出电机设备故障的原因和程度；检测局部放电信号；对比外部施加脉冲信号的响应和标准响应等；2、绝缘诊断法，利用各种电气试验装置和诊断技术对电机设备的绝缘结构和参数、工作性能是否存在缺陷做出判断,并对绝缘寿命做出预测；3、温度检测方法，采用各种温度测量方法对电机设备各个部位的温升进行监测,电机的温升与各种故障现象相关；4、振动与噪声诊断法，通过对电机设备振动与噪声的检测,并对获取的信号进行处理,诊断出电机产生故障的原因和部位,尤其是对机械上的损坏诊断特别有效。5、化学诊断的方法，可以检测到绝缘材料和润滑油劣化后的分解物以及一些轴承、密封件的磨损碎屑，通过对比其中一些化学成分的含量，可以判断相关部位元件的破坏程度。 无锡电力监测控制策略设备的故障监测诊断技术是利用科学的检测方法和现代化技术手段，对设备目前的运行状态进行监测和排查。
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，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、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，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，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。
针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这一问题，提出一种通过通信技术获取机床内部数据，对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合，能直接反映当前加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型，直接将采集到的数据作为输入，得到了和传统方法精度近似的预测模型，模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决：①现有数据是在相同的加工条件下测得的，而实际加工过程中，加工参数以及加工情景是不断变化的，因此需要在下一步的研究中，进行变参数试验，考虑加工参数对于刀具磨损的影响，并针对常用的一些加工场景，建立不同的模型库。变换加工场景时，通过获取当前场景，及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中的模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态，对模型进行实时更新，从而在实时监测过程中实现自学习，不断提升模型的精度和预测效果。电机设备的许多故障信息可以通过信号变换的诊断方法以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号之中。
基于人工神经网络的诊断方法简单处理单元连接而成的复杂的非线性系统，具有学习能力,自适应能力,非线性逼近能力等。故障诊断的任务从映射角度看就是从征兆到故障类型的映射。用ANN技术处理故障诊断问题,不仅能进行复杂故障诊断模式的识别,还能进行故障严重性评估和故障预测，由于ANN能自动获取诊断知识，使诊断系统具有自适应能力。基于集成型智能系统的诊断方法随着电机设备系统越来越复杂，依靠单一的故障诊断技术已难满足复杂电机设备的故障诊断要求，因此上述各种诊断技术集成起来形成的集成智能诊断系统成为当前电机设备故障诊断研究的热点。主要的集成技术有：基于规则的系统与ANN的结合，模糊逻辑与ANN的结合，混沌理论与ANN的结合，模糊神经网络与系统的结合。设备状态监测是通过测定各类参数，并进行分析处理，根据分析处理结果判定设备状态。温州仿真监测数据
测量电机关键参数，利用AI融合工业机理算法，构建各类故障模型库，实现边缘侧数据实时分析和决策。嘉兴产品质量监测系统
基于数据的故障检测与诊断方法能够对海量的工业数据进行统计分析和特征提取，将系统的状态分为正常运行状态和故障状态，可视为模式识别任务。故障检测是判断系统是否处于预期的正常运行状态，判断系统是否发生异常故障，相当于一个二分类任务。故障诊断是在确定发生故障的时候判断系统处于哪一种故障状态，相当于一个多分类任务。因此，故障检测和诊断技术的研究类似于模式识别，分为4个的步骤：数据获取、特征提取、特征选择和特征分类。1)数据获取步骤是从过程系统收集可能影响过程状态的信号，包括温度、流量等过程变量；2)特征提取步骤是将采集的原始信号映射为有辨识度的状态信息；3)特征选择步骤是将与状态变化相关的变量提取出来；4)特征分类步骤是通过算法将前几步中选择的特征进行故障检测与诊断。在大数据这一背景下，传统的基于数据的故障检测与诊断方法被广泛应用，但是，这些方法有一些共同的缺点：特征提取需要大量的知识和信号处理技术，并且对于不同的任务，没有统一的程序来完成。此外，常规的基于机器学习的方法结构较浅，在提取信号的高维非线性关系方面能力有限。嘉兴产品质量监测系统
