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机械学院
大型复杂机电系统早期故障智能预示技术与系统
来源: 日期:2014年10月15日 16:20 点击数:


项目名称:大型复杂机电系统早期故障智能预示技术与系统
负责人:訾艳阳、陈雪峰
所在院系: 机械学院
联系电话:029-82663689
E-mail:ziyy@mail.xjtu.edu.cn,chenxf@mail.xjtu.edu.cn
项目介绍:

介绍

针对国民经济基础产业的大型复杂机电系统及其构件中常见多发故障,深入研究了早期故障智能预示理论体系与技术支持。研究成果归纳为数据获取、模型定义、数据分析、状态评估、混合智能决策等五项主要部分,涉及监测传感器的合理配置、信号采集与处理、数据管理、特征提取、信息融合、模式分类、状态评估、智能判别与决策预示的全过程。重点突破了解决早期微弱潜在故障的诊断和混合智能预示技术等急需解决的瓶颈问题,正确有效地揭示早期、潜在故障的发生、发展和转移,提供具有普遍意义的早期故障智能预示的理论与技术。从而为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据,满足国民经济发展的迫切需要。

大型复杂机电装备早期故障智能预示技术框架

功能特点与应用领域

1、嵌入式智能节点

所研制的嵌入式智能节点具有数据采集、实时信号处理与协同诊断以及多接口网络通讯功能。制定了传感器分区策略,提高底层传感器网络对早期故障的敏感性。

2、基于第二代小波包络解调技术的滚动轴承故障微弱特征提取

第二代小波采用提升方法( Lifting Scheme)进行水波变换,小波函数不再是由一个小波基函数通过平移和伸缩得到。第二代小波通过预测器和更新器的设计,可以构造出符合待分析信号特征的第二代小波基函数,有针对性地分析给定信号。二代小波解调技术是通过构造与损伤引起的冲击振荡波形相匹配的基函数,将信号分解到不同的频带,提取隐藏在高频振荡衰减振动中的低频故障信息。第二代小波能特别适合于诊断滚动轴承的内圈、外圈、滚动体的剥落、点蚀和磨损等早期损伤故障。

                                                   第二代小波包络解调技术的滚动

                                                                轴承故障微弱特征提取

3、机车走行部状态监测及故障远程诊断系统

机车走行部状态监测及故障诊断系统使用SQL Server 2000建立了机车轮对轴承与齿轮运行的状态数据库。利用Web Service技术实现数据库访问、数据分析计算、传输、发布网页等,客户浏览器以图表的形式显示对数据的查询分析结果,实现用户与整个系统的交互。通过振动信号的时域指标及第二代小波包络解调、轴温信息进行混合智能诊断,实现轮对轴承、轮对踏面、齿轮箱以及电机轴承运行趋势分析、故障精密诊断和预警,为机车走行部维修作业人员提供有针对性的预知维修信息。

4、大型动力装备状态监测与故障远程诊断系统MDS-3

MDS-3大型动力装备状态监测与故障远程诊断系统可耐一套或多套旋转机组的转速(键相信号)、轴振、瓦振、轴位移、温度、气体、流量等信号进行实时采集与监测,实现机组工作状态实时可视化,定时给出机组状态报表和趋势分析,使企业能随时全面地了解机组运行状况,并能在机组发生异常时报警并存储故障数据。对异常数据,进行故障精密分析与智能自动诊断,提供可靠的诊断结论,实现基于机组状态的预知维修,延长机组的检修周期。该系统拥有自主的核心技术(其中多项已获国家级或省部级科技进步奖),硬件可靠性高、互换性强,软件组态灵活,扩展性好,并能提供良好的售后服务。MDS一3系统已经在石油、石化、电力、冶金等行业广泛应用,为炼油厂重催机组等关键设备的状态监测与故障诊断发挥了积极作用,取得了良好的应用效果,为提高企业的经济效益做出了重大贡献。

1、2大型动力装备照片

3、6状态监测与故障远程诊断系统构成与实物照片

4、5状态监测与故障远程诊断系统软件界面

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