Comments 56
а для трансформаторов делаете диагностику?
Для трансформаторов нужны отдельные диагностики по замерам, как правило, холостого хода и короткого замыкания. Данная система применима для вращающегося оборудования, где в спектре возникают гармоники от вибраций.
Для высоковольтного оборудования(выключатели, трансформаторы, кабели и пр.) возможна также диагностика с использованием регистратора частичных разрядов (ЧР). Превышение уровней ЧР в распределении по периоду тока является хорошими предвестниками проблем с изоляцией. А в комплексе с хроматографом и статистикой по превышению эксплуатационных ограничений, позволяет определить интервал времени до отказа.
UFO just landed and posted this here
Мне видится, что комплектность оборудования (один комплект на одну электромашину) зажата для повышения доходности системы диагностики.
Не вижу проблемы для сбора данных на один сервер и обсчета данных у на нем.
Результат диагностики, как таковой, не требуется непосредственно в текущем времени. Его можно безболезненно получить и через час.
Да, верно, саму аналитическую систему можно вынести на отдельный сервер. Однако основной элемент системы – система измерения и оцифровки токов и напряжений с высоким разрешением по всем фазам в любом случае остаётся аппаратной. Дело не в зажатии всего в один прибор. Нужно разложить в спектр, очистить от шумов. Это все делается «на месте». Кроме того, для каждого экземпляра машины создается своя модель с обучением, и проще ее «крутить» тут же — рядом с оборудованием. Но разнесение «мозгов» по серверам уровнем выше технически возможно. Более того — плотно работаем над этим.
А какова частота дискретизации измеряемых сигналов и квантования сигнала?
Вопрос к тому, что, непосредственно снятие значений — один малый модуль. С очень простой железной начинкой. Если взять, положим, дискретизация 2 кГц и квантование в 2 байта на 6 параметров (3 фазы => напряжение + ток) + 2 байта на ID устройства, то получается около 200 кБит/с. Вполне средняя пропускная способность шины CAN (если задуматься о помехозащищенности каналов связи возле электромашины). Либо сразу по IEEE 802 отправлять.
А математика (спектр, очистка от шумов, построение тенденций) — на серверах.
Кодить математику проще и приятнее на «большой» машине, нежели в микроконтроллере.
Вопрос к тому, что, непосредственно снятие значений — один малый модуль. С очень простой железной начинкой. Если взять, положим, дискретизация 2 кГц и квантование в 2 байта на 6 параметров (3 фазы => напряжение + ток) + 2 байта на ID устройства, то получается около 200 кБит/с. Вполне средняя пропускная способность шины CAN (если задуматься о помехозащищенности каналов связи возле электромашины). Либо сразу по IEEE 802 отправлять.
А математика (спектр, очистка от шумов, построение тенденций) — на серверах.
Кодить математику проще и приятнее на «большой» машине, нежели в микроконтроллере.
UFO just landed and posted this here
Можете рассказать, как собирались данные по соответствию спектр — тип дефекта/неполадки?
Вкратце: сначала анализ исследований в этой области, теоретические расчеты, потом подтверждение на стендах в лаборатории и натурные эксперименты.
Ну вкратце я так и представлял, как-то с альтернативами туго :) Меня интересуют стендовые и натурные эксперименты: как и с привлечением экспертов каких областей Вы симулировали штучные дефекты? Насколько сложно было договориться о замерах с разборкой для подтверждения? Сколько времени и согласований заняла практическая часть целиком и верификация в частности?
Более подробно так:
— своя экспертиза и лаборатория с испытаниями на действующих моделях
— привлечение экспертзы заказчиков (в первую очередь главное управление механика на производствах)
— договаривались с непосредственными эксплуатантами и ремонтниками
— договориться было несложно: тема для всех актуальна
— диагностировали привода перед выводом в ремонт и подтверждали по факту диагностики в ходе ремонта
— пилот занимает 1-2 месяца, большая часть времени занимает ожидание действий от заказчика
— своя экспертиза и лаборатория с испытаниями на действующих моделях
— привлечение экспертзы заказчиков (в первую очередь главное управление механика на производствах)
— договаривались с непосредственными эксплуатантами и ремонтниками
— договориться было несложно: тема для всех актуальна
— диагностировали привода перед выводом в ремонт и подтверждали по факту диагностики в ходе ремонта
— пилот занимает 1-2 месяца, большая часть времени занимает ожидание действий от заказчика
Может ли ваш комплекс анализировать соотношения фазовых токов и пусковые токи?
Если речь идет про анализ соотношения между фазовыми (при номинальном режиме работы электродвигателя) и пусковыми, то система диагностики не предназначена для этого. В цепях питания электроприводов устанавливаются расцепители с предустановленными уставками по пусковым токам. В случае превышения этих уставок больше заданного времени сработает расцепитель. Эти токи можно определить обыкновенными мультиметрами с токовыми клещами и возможностью фиксации максимального значения.
У нас проводились подобные исследования по возможностям диагностирования. Если в кратце, то по фазовым токам можно довольно точно локализовать некоторые неисправности электрического характера.
Ваш предложееный вариант ручной диагностики — мягко говоря не перспективен, особенно в формате сотни-тысячи двигателей по всей стране.
Выглядит чужеродно.
Как выглядит привычное? grafana, influx, логи в ELK'е, деплой через jenkins чем-то типа ansible'а. (И никого не волнует, что с той стороны турбины, есть же привычные best practices для аналитики).
Как выглядит привычное? grafana, influx, логи в ELK'е, деплой через jenkins чем-то типа ansible'а. (И никого не волнует, что с той стороны турбины, есть же привычные best practices для аналитики).
в соседнем посте смузи, вам туда.
UFO just landed and posted this here
Вы как-то очень в 20ом веке рассуждаете. Ну есть прибор. А дальше-то что? Как его масштабировать?
а чем вам не нравится достаточно портативное устройство для диагностирования? Вполне жизнеспособный продукт
А как оно масштабируется? Как делать стейджинг и автоматическую проактивную реакцию? (на чём её отлаживать?).
Интересный прибор! Дорогой наверно?
Комплекс может анализировать работу двигателя при часто меняющейся нагрузке на валу двигателя? Как он прореагирует на различные искажения питающего двигатель напряжения (просадки при пуске другого оборудования, которое питается от этой же группы шин, несимметрия напряжений фаз и тп.)? Может ли комплекс диагностировать двигатель, работающий от частотного преобразователя?
Может. Необходимо только, чтобы большинство из этих режимов были учтены системой при выстраивании модели работы электродвигателя. В противном случае система диагностики будет фиксировать отклонения от штатной работы электропривода и приводимого им оборудования. Просадки и несимметрия учитываются системой. Если просадки будут иметь единичный характер, то это никак не отразится в работе системы (но по трендам напряжений можно будет фиксировать эти просадки). При множественных просадках алгоритм системы зафиксирует и укажет на проблемы в линии питания. Несимметрия напряжений системой также контролируется (при разбросе между фазами более 5% система засигнализирует). Комплекс диагностики также отлично работает с частотным регулированием привода.
1. А информацию о фазе гармоники вы откидываете и пользуетесь только амплитудным спектром? Или фазы тоже учитываете?
2. Пробовали применять алгоритмы для частотно-управляемых приводов, т.е. замерять спектры между двигателем и частотником? Или кроме ШУМа от ШИМа там искать нечего?
3. В чем заключается часть машинного обучения? Как вы и писали, все двигатели и нагрузки разные и похожих нет. Как обучать? Что именно делает модель и на чем тренируется — «Кроме того, для каждого экземпляра машины создается своя модель с обучением» — вот про это можно подробнее чуть? Модель учится с нуля на данных одного жи образца? Тогда что она учтися предсказывать и на основе чего?
2. Пробовали применять алгоритмы для частотно-управляемых приводов, т.е. замерять спектры между двигателем и частотником? Или кроме ШУМа от ШИМа там искать нечего?
3. В чем заключается часть машинного обучения? Как вы и писали, все двигатели и нагрузки разные и похожих нет. Как обучать? Что именно делает модель и на чем тренируется — «Кроме того, для каждого экземпляра машины создается своя модель с обучением» — вот про это можно подробнее чуть? Модель учится с нуля на данных одного жи образца? Тогда что она учтися предсказывать и на основе чего?
1. Пользуемся только амплитудным спектром.
2. Пробовали, все работает.
3. Машинное обучение заключается в выстраивании «спектральной картинки» потребляемого тока электродвигателем с отсеиванием разных шумов в сигнале и учётом всевозможных режимов работы оборудования.
2. Пробовали, все работает.
3. Машинное обучение заключается в выстраивании «спектральной картинки» потребляемого тока электродвигателем с отсеиванием разных шумов в сигнале и учётом всевозможных режимов работы оборудования.
Т.е. вместо преобразования фурье спектр строит машинное обучение? В чем тут основная идея, чем сеть лучше фурье, какие данные у модели на входе и чему она должна научиться? Чтобы модель сделала что-то лучше, чем обычные методы, надо откуда-то взять «правильные» данные для её обучения. Если для новой установки модель учится заново, то что является, так сказать, таргетом: между чем и чем считается loss?
С помощью так называемого машинного обучения получаем аппроксимированный спектр (характерный след конкретного электродвигателя с приводимым им оборудованием), который в свою очередь получается из мгновенных значений АЧХ (после преобразования Фурье в АЦП) подаваемых в качестве выборки на вход ИНС.
Ток -> Преобразование Фурье (АЧХ) -> ИНС
Использование только преобразование Фурье (БПФ) с последующим его «усреднением» при работе электродвигателя с изменяемыми режимами работы в этом случае не прокатит. БПФ без обработки можем использовать для анализа качества электросети и только.
Ток -> Преобразование Фурье (АЧХ) -> ИНС
Использование только преобразование Фурье (БПФ) с последующим его «усреднением» при работе электродвигателя с изменяемыми режимами работы в этом случае не прокатит. БПФ без обработки можем использовать для анализа качества электросети и только.
Насколько я понимаю, они и используют фурье. Но с простой фурье-маской получается, по сути, однослойная нейросетка, а машинное обучение использует промежуточные слои, там можно много чего интересного накрутить, особенно по динамике, особенно с учетом предыдущих статданных по этому типу оборудования, благо база, уверен, имеется и активно используется. Решатель получается надежнее, с меньшим количеством ложных срабатываний.
Но я почти полный дилетант в этой области, так что не пинайте ногами :)
Но я почти полный дилетант в этой области, так что не пинайте ногами :)
На ТЭЦ и АЭС, датчики вибрации на генераторах (как и на самих турбинах) стоят в обязательном порядке на всех объектах на которых был, что на наших что на зарубежных. Проблемы с установкой нет не какой. Да бывает древнее оборудование, но что бы совсем без этого,- не было не когда, так как это часть противоаварийной защиты. Помните же что на Саяно Шушенской ГЭС произошло когда смена вывела из защит вибрацию? На движках, не сильно мощных часто сачкуют не ставят виброконтроль, ходят переносным измеряют вибрацию
Интересный принцип у Вашего прибора! Насколько показания сходятся с традиционными средствами вибродиагностики?
Интересный принцип у Вашего прибора! Насколько показания сходятся с традиционными средствами вибродиагностики?
Мы не противопоставляем данную систему системам вибродиагностики. Как раз наоборот – они вместе прекрасно дополняют друг друга. Ну и, конечно, не являемся заменой противоаврийной автоматики – тут речь идет о предиктивной диагностике, которая показывает аномальное поведение оборудования задолго до срабатывания защит, с возможностью что-то предпринять до того, как случится факт превышения уставок (это и к вопросу о СШГЭС тоже, хотя там отдельный «комплексный» случай).
С вибродиагностикой сходятся (но нужно еще и учитывать, что мы «ловим» и дефекты электрической части). Вибродиагностика (по определению) точнее в месте возникновения дефекта, т.к. по месту ставится точечно датчик. В целом алгоритм видится таким: наша система мониторит оборудование, причем можно быстро обойти все производство, и сигнализирует о наличии дефектов. Вибродиагносты на основе этой информации выходят на осмотр и определяют точные места дефектов.
С вибродиагностикой сходятся (но нужно еще и учитывать, что мы «ловим» и дефекты электрической части). Вибродиагностика (по определению) точнее в месте возникновения дефекта, т.к. по месту ставится точечно датчик. В целом алгоритм видится таким: наша система мониторит оборудование, причем можно быстро обойти все производство, и сигнализирует о наличии дефектов. Вибродиагносты на основе этой информации выходят на осмотр и определяют точные места дефектов.
UFO just landed and posted this here
Это хорошо, когда такая разработка востребована.
Я, например, участвовал в разработке такой системы для промышленной беспроводной вибро-термо-диагностики подшипников на прокатных станах.
Но когда мы в еще ручном отладочном режиме предотвратили пару грядущих аварий (на гос. предприятии это всё, конечно) — руководство почесало тыковку и… отказалось внедрять.
Т.к. толстый ручей откатов из потока гос.финансирования восстановления аварий мог бы тут же пересохнуть…
Я, например, участвовал в разработке такой системы для промышленной беспроводной вибро-термо-диагностики подшипников на прокатных станах.
Но когда мы в еще ручном отладочном режиме предотвратили пару грядущих аварий (на гос. предприятии это всё, конечно) — руководство почесало тыковку и… отказалось внедрять.
Т.к. толстый ручей откатов из потока гос.финансирования восстановления аварий мог бы тут же пересохнуть…
Константин, вы не планируете открытую презентацию комплекса? Например, в каком-нибудь профильном ВУЗЕ на стендовых двигателях. Полагаю, был бы аншлаг, причем не только среди студентов. Увидеть комплекс в работе было бы просто замечательно, особенно в Питере ;)
С уважением,
Михаил
С уважением,
Михаил
Какой-то слишком здоровый чемодан для трех шунтов, АЦП к ним и микропроцессора для обработки.
Или справа — место под хранение токовых клещей?
Всегда самамая большая проблема в предсказании отказа с использованием машинного обучения — это наличие фактов отказов и исторические показатели телеметрии перед отказом.
Как можно натренеровать сеть без исходных данных отказов на конкретном оборудовании? Наверное, ловить совсем зашкаливающия значения она сможет, но скорее всего там это можно увидеть и просто без машинного обучения.
Как можно натренеровать сеть без исходных данных отказов на конкретном оборудовании? Наверное, ловить совсем зашкаливающия значения она сможет, но скорее всего там это можно увидеть и просто без машинного обучения.
Интересно, а кратковременные события, наподобие попавшего на лопасть турбины куска, к примеру, накипи эта система фиксирует?
Кайф. Я диплом писал в своё время на тему разработки прибора для анализа акустического шума машин и последующей диагностики. Жаль я тогда не слишком умён и дальновиден был, а то, наверное, мог бы и что-то в таком же духе слепить.
Также писал диплом по анализу работы АД, но в качестве оператора определения использовалась сверточная НС, без преобразования Фурье и с использованием именно Спектра токового сигнала.
Как немного причастный к нефтяному АСУТП и вибродиагностике ("Компакс" загуглите). Ряд вопросов. Взрывозащита есть? С ЧРП будет работать эта система? Кроме Фурье, анализируете ли спектр огибающей сигнала и кепстр? Для вибросигналов былл показано, что диагностически значимы все три компоненты (виброускорение, виброскорость, виброперемещение).
1. Пока во взрывозащите необходимости не было, т.к. в отличии от вибродиагностических систем подключаемся к измерительным цепям – а это, как правило, удаленно от машны.
2. Частотно-регулируемые привода также диагностируем
3. В системе для анализа используется спектр мощности токового сигнала и временные характеристики определённых величин, мы не анализируем вибродиагностические характеристики.
2. Частотно-регулируемые привода также диагностируем
3. В системе для анализа используется спектр мощности токового сигнала и временные характеристики определённых величин, мы не анализируем вибродиагностические характеристики.
Sign up to leave a comment.
Диагностика промышленных электродвигателей и генераторов по спектру потребляемого тока и предотвращение аварий