電流スペクトラムアナライザー
たとえば、50〜60秒のタービンを備えたCHPプラントを想像してください。 これはわが国の約半分の能力です。 電気モーターを備えた巨大なポンプと同じ巨大な発電機がありますが、これも「反転」しただけの電気モーターです。 テレメトリは組み込まれておらず、連続ウォークによって診断されます。 これは70年代の終わりには正常でしたが、今日はそうではありませんでした。
火力発電所、大規模な掘削現場、ポンプ場、および電気モーターや発電機の故障が非常に高価な他の多くの場所では、原則として、この特定の機器の修理に豊富な経験を持つ特別な人々がいます。 たとえば、発射音によってエンジンの状態を判断する祖父がいる場合があります。 または、わずかな油漏れさえ感知できるようにポンプを嗅ぐ方法を知っているマンノーズ。
最新の診断は、主に振動センサーによって少し異なります。 振動センサーの問題は、鉄片の上に置く必要があり、同じドリルまたは潜水艦の鉄片にはあまりアクセスできないことです。 そのため、供給回路から情報を取得することにより、エンジンからのデータの削除を研究するトピックを非常に鮮やかに調査しました。 電磁場は、以前はノイズと考えられていたより多くの情報を伝えます。 これで分析できます。
現在、診断はどのように行われていますか？
駆動機器（ポンプ、ファン）を備えたAC電動機と駆動機器（タービン）を備えたAC発電機は、現在、サーマルイメージャー（ベアリングが加熱されている場所を参照）、サウンドレベルメーター、さまざまな目視検査（特に汚れの色を評価するため）、および分光器による油の色を評価するためにチェックされています、ガス分析装置など。 つまり、定期的な回避策です。
可能ですが、唯一の代替手段ではない振動計測です。機械はすべての側面からのセンサーで重み付けされ、起動します。 スプリアス振動によって、どこで何が間違っているかを理解できます。 これは通常の診断および監視方法であり、マシンの状態を理解するだけでなく、事故を防ぐこともできます。 振動が非定型または強すぎる場合、エンジンは動き出す前に停止します。
私は繰り返します：振動計はセンサーの設置が困難です-これは常に可能とは言えません（むしろ、その逆）、さらに多くの診断機能があります（特に、振動診断方法は、電気機械とその関連メカニズムの機械的損傷、および電気的損傷の診断に適しています）常にタイムリーに検出されるとは限りません）。 もちろん、複雑な咬傷のための価格。
2年前に、電磁界の微振動を評価できるハードウェアおよびソフトウェアシステムが登場しました。 フィールドのさまざまな高調波を追跡することで、機器の正確な問題と正確な問題について多くの結論を引き出すことができます。 パラメータ変更の利点は、周期的で予測可能である必要があります。
これは非常に良いアイデアであり、これらのインジケーターとリアルタイムプロセッサ用の通常のデータマイニングアルゴリズムが登場したときに実装されたばかりで、比較的コンパクトなパッケージにパッケージ化できます。 それはセミポータブルです。 以下がその1つです。
このシャイタンマシンはどのように機能しますか
これはすべて「自動インテリジェント診断システム」と呼ばれます。 実際、エンジン自体をメインセンサーにし、かなりの量のノイズで大量のデータを削除します。 次に、データ（計算の最も重要な部分）をクリーンアップおよび復元し、エンジンのプロファイルを作成し、非常に非酸性のデータマイニングメカニズムを使用して、結果をオペレーターに提供します。
この方法の根底にある物理的原理は次のとおりです。電動機（発電機）の電気的および/または機械的部分とそれに接続されたデバイスの動作の障害は、電気機械のギャップ内の磁束の変化につながり、したがって消費される（生成される）電流マシン。 特定の値の特性周波数の電気機械の電流スペクトル内の存在は、電気モーター（発電機）の電気および/または機械部分の損傷の存在を示します。 供給電流の周波数の倍数である高調波は、電気部品の問題を示しています。 エンジンの回転速度の倍数である高調波はメカニズムです。
エンジンをモードにしてデータの取得を開始する必要があり、さらにニューラルネットワークによる認識のための設計のタイプを示す必要があります（以下、火力発電所および石油セクターでロシアで1年以上働いているデバイスの実装について説明します）。
マシンのプロファイリングには約15分かかります。 典型的な欠陥は、ほとんどすぐに識別されます（モードで1、2時間操作した後）。 たとえば、低周波で-マシンを基礎に取り付ける問題。 回転子、固定子、巻線の問題を特徴的に際立たせます。 巻線およびその他のパラメータの見やすい障害。
より複雑な欠陥には、データ分析の専門家のスキルが必要です。これは、データマイニングに関するものではなく、そのような電気機械の設計の知識とそれらの診断の経験に関するものです。
デバイスは、電圧および電流測定トランスに接続されています。 低電圧機器の場合-電力線に直接。
私たちは現在、エネルギー部門と緊密に協力しています-そこには、多くの施設で、機器の嘆かわしい状態があります。 多くは消耗し、2〜3回は耐用年数が延長されました。 発電機とタービンは非常に高価なので、診断は彼らにとって重要です。 失敗の結果は具体的です：事故、市場での罰金、高価な修理。
多くの重要なオブジェクトにとって、連続監視モードは非常に重要です。 このシステムは、機器ごとにトレーニングされ、しきい値を作成します。
修理可能な供給ポンプ電気ボイラー蒸気タービンCHPの範囲
入力信号は供給電圧であり、そのキャリア（ネットワーク）周波数はモーター自体の動作によって変調され、消費電流の高調波のスペクトルの形式で出力信号を生成します。
プロファイリングは重要なポイントです。 2つの同一の大型電気モーターは、工場からの1つのシリーズであっても、単に存在しません。 それぞれに独自のスペクトルトレースがあります。 さらに、ロシアでは、1つの施設で少なくとも1つのシリーズの車を数台見つけることは非常に困難です。 そして最後に、彼らはすべて修復され、近代化され、再マーキングされ、作品の性質に独自の痕跡を残しました。 結果-ユニークなデザインと欠陥のない典型的な古い機器はほとんどありません。
監視における私たちのタスクは、欠陥を修正し、その重大性を評価してから、その開発を監視することです。 そして、それがクリティカルレベルに達したときに計算します。 そして最も重要なことは、機器の故障の時間を予測することです。
もちろん、このような監視は、1回限りの診断よりも高価です。 診断には、1つのセットが必要です。すべてのマシンをバイパスします。 そして、監視のために-エンジンが常に監視するためのセット。 それらはシールドに直接取り付けられ、データの収集と処理を開始します。
分析例
この例では、電気機械のタイプは同期モーターです。 駆動機器-往復空気圧縮機; 同期電動機の技術的特性：電圧-6 kV; 定格電流-60 A; ネットワーク周波数-50 Hz; 公称シャフト回転速度-500 rpm; 測定変圧器のパラメーター：変圧器-6000/100; 変流器-300/5。 ベアリングの種類-転がり軸受。
青いグラフは、固定子電流スペクトル振幅の「平均」値です。 灰緑色の領域は、マシンの通常動作のプロファイルであり、その中のマシンは「長期にわたる」欠陥を考慮した通常動作です。 ピンク色のエリア-即時停止を必要としない警告。 ピンクの上の白い領域-事故は角を曲がったところです。
スペクトルグラフをより詳細に検討し、分析します。
約1 Hzの周波数で、許容値の平均統計曲線を超えるピークが観察され、駆動装置の結合、バックラッシュまたはカップリングの過度の許容誤差の弱体化を特徴としています。 この欠陥はまだ重大ではありませんが、検証が必要です。
50 Hz（電源周波数）の領域-回転子の回転周波数の倍数であるピーク。 これらのピークはコンプレッサーのピストンを反映しています。 長時間の観察で状態を追跡できます。
100 Hzのピーク-潜在的な固定子巻線の問題。 現時点では、許容値のゾーン内にありますが、観察が必要です（以下-巻線の確認）。
150 Hz（3次高調波）の周波数で-許容値のレベルを超えるピークは、ステーターの加熱を引き起こす可能性があります。 巻線のワニスの熱老化と乾燥を引き起こす可能性があります（巻線と短絡ターンの絶縁の劣化）。
〜128 Hzおよび〜228 Hzの周波数では、許容値の平均統計曲線を超えるピークが観察され、転がり軸受に欠陥が発生していることが示されます。 特定のベアリングの欠陥は、ベアリングのタイプと特性を知ることで判断できます。
〜308 Hzおよび〜408 Hzの周波数では、ローターの不均衡を特徴付ける許容値の平均統計曲線を超えるピークが観察されます。
100 Hz〜500 Hzの周波数では、広帯域ノイズが存在します。 原則として、このパターンは、機械部品の固定が弱くなっている機器（たとえば、バルブの遊び）で観察されます。 この欠陥は重大であり、検証が必要です。
アプリケーションの詳細
診断された機器の電源キャビネット内の測定変圧器に接続されます。 3段階で電圧と電流を測定します。 低電圧（0.4 kV）-電源ケーブルの電流クランプを直接通過できます。
デバイス自体が電流を解釈し、スペクトルに分解します。 メインの実装内には、処理用の小さなクラスターと、生データを受信するためのデバイスがあります。 これはあまり論理的ではありませんが、後で詳しく説明します。
デバイスは、スペクトログラムを定期的に内部データベースに保存します。 外部では、AWPユーザー、AWP管理者、アナリスト、およびAWP運用担当者のWebインターフェイスを介してアクセスできます。 データベースにアクセスできます。本当に必要な場合は、エンタープライズシステムと統合するための基本的な機会があります。 しかし、これらのタイプの診断に関する規制はまだありません。スタッフは、この機器からのアラームが発生した場合に何をすべきかを知らないことがよくあります。 そして、標準は昨年だけ登場しました-GOST ISO-20958「機械の状態監視と診断。 三相非同期モーターの電気信号のシグネチャ分析」、これはロシアの純粋なGOSTではなく、ロシア連邦、ベラルーシ、カザフスタン間です。
定義および評価：
- 機械の電気部品の欠陥：供給ネットワークの欠陥、供給電圧の非対称性、供給回路の接触不良、無効電力補償器の問題。 機械自体の欠陥：回転子と固定子、短絡、固定子巻線の弱体化など。
- 機械の機械部分の欠陥：ローターの不均衡、ローター機械と駆動装置のベアリングの欠陥、基礎への固定のゆるみ、ファンブレードの欠陥、オイルの詰まり、機械の過負荷など;
- 技術プロセスの違反：キャビテーション、乱流など
この方法では、他の方法による識別がまだ不可能な場合に、初期段階で機械の電気部品および機械部品の誤動作を識別することができます。 プロファイリングにより、モーターの設置場所またはケーブル経路に沿った電磁条件の影響が排除されます。
技術的には、計測デバイスは特定の機器に配置され、ツイストペア（LAN）はそれらからローカルサーバー（データウェアハウスが配置され、処理されてユーザーに提供される）に渡されます。
このプロジェクトは、このデバイスを完全にロシア語で開発し（独自の回路、カスタムコンポーネント、独自のアセンブリを使用）、アーキテクチャを変更するのに十分な大きさのコードセクションを書き直すことです。 データセンターのSaaSを介してリモート診断を開発します。アナリストが時々迅速に接続し、すべての欠陥の予測を含む週次レポートを監視または送信する必要があるためです。
鉄片のコストは、通常の振動診断施設に匹敵します（ロシアブランドの中国人、つまり通常のヨーロッパ人ではありません）。 振動診断と組み合わせて、システムは互いに完全に補完します。 私たちのシステムに基づいて、機器の現在の状態を理解し、欠陥のあるモジュールを特定できます。 そして、より正確な場所-分解なし-振動診断を見つけるために送信されます。
今、どこでも人員の積み込みに問題があります。 地上では十分ではありません。 週末と休日を考慮すると、急に必要になった場合、各コンプレックスにはすぐに実稼働を試してみるために2〜3人の訓練を受けた人が必要です。 信号スペクトルの別の分析は、創造的な溶接のようなプロセスです。 事前に定義された欠陥がありますが、同じ火力発電所の古いハードウェアでは、分析する必要があり、経験が必要です。 特定のインスタンスを理解するには、スペクトルを理解し、エンジンを手で収集して分解する必要があります。 複雑な機器の監視と分析のプロセスを専門家と一緒に整理することが急務です。 したがって、このような状況ではSaaSは論理的なオプションです。
繰り返しますが、SaaSを介して、システムは運用チームに診断と分析を提供できます。 現在、多くの車が外国のベンダーからサービス契約（サービス契約）で購入されており、すべてのテレメトリは米国またはヨーロッパからサポートチームに送られています。 制裁のため、これらすべてが銅製の盆地で覆われる可能性があるため、リアルタイムでデータを表示して自宅に保存する機能は非常に便利です。
承認
明らかな理由で、システムの価格と技術の新規性のために、多くの質問に答えます。 大規模な顧客向けに理論化する代わりに、非常に簡単なテストを提供します。 いずれにせよ、彼らは定期的にオーバーホールのために機械の一部を取り出します。 停止の1週間前に運転し、パラメータを削除することをお勧めします。 そして、発見された欠陥を含むレポートを送信します。これらの欠陥は、詳細な分解およびオーバーホール中に確認できます。
正直なテストを直接提供します。 そしてすでに多くの顧客が旅行しました。 その後、分解してトラブルシューティングを探し、結果を比較します。 私たちがどのように運転しても、ほとんど常にブルズアイを打ちます。 しかし、どこにでも守秘義務と秘密保持契約があるので、すみません。
適用分野-火力発電所、工作機械、石油産業（掘削）、石油およびガス輸送、機械工学、電気駆動装置のコンベヤー、製紙工場、冶金（大型コンベヤーおよび圧延工場）、地下鉄などのユーティリティ、フローティングデポ
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