设备状态监测及故障预警技术介绍

随着工业技术的快速发展，工业企业的设备正在向自动化、智能化方向发展，而在设备运行当中常常会因为设备故障导致事故发生。保障设备安全稳定运行、减少安全隐患是企业提高经济效益的根本。

制造业企业设备往往处于工况恶劣、不稳定、负载重、连续运行状态，由早期故障发展而导致恶性事故频频，为了消除其故障隐患以避免安全事故发生，企业迫切需要新手段、新技术来实现故障的早期预警，防止恶性事故的发生。

目前设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下：

（1）揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态，其机械动态特性通常有一个发展演变过程。需揭示劣化过程及故障变化演变规律及发展特点，分析故障产生机理、发展原因和发展模式，构建劣化演变机械动态特性模型。

（2）提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态，在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化，故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没，需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息，进而构建预测模型。若提取到敏感特征分量因子及模式，有望实现典型部件及部位分析。

（3）低信噪比微弱信号特征早期故障的信号处理。早期故障信息具有明显的低信噪比微弱信号的特征，为实现早期故障有效分析，涉及方法包括：多传感系统检测及信息融合，非平稳及非线性信号处理，故障征兆量和损伤征兆量信号分析，噪声规律与特点分析，以及相关数据挖掘、盲源分离、粗糙集等方法。

（4）故障预测模型构建。构建基于智能信息系统的设备早期故障预测模型，这类模型大致有两个途径，分别是物理信息预测模型以及数据信息预测模型，或构建这两类预测模型相融合的预测模型。

（5）运行状态劣化的相关评价参数、模式及准则。如表征设备状态发展的参数及特征模式，状态发展评价准则及条件，面向安全保障的决策理论方法，稳定性、可靠性及维修性评估依据及判据等。

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