過去,了解一臺運行中的發(fā)動機工況如何,是一項全憑經(jīng)驗的工作。
你可以想象出一個身經(jīng)百戰(zhàn),滿身黑油的老師傅,拿著鐵錘“當當當”敲了三下嗡嗡運行中的發(fā)動機,然后貼近耳朵仔細聽回響:“發(fā)動機轉(zhuǎn)子似乎松動了,需要盡快停機檢修?!钡拇_,這個方法非常傳統(tǒng),傳統(tǒng)到和鑒定西瓜熟沒熟的方法如出一轍。
如今在AI的賦能下,要想了解電機的工況再也不需要用錘子敲打,用人去聽。最近結(jié)束的2023慕尼黑上海電子展上,ADI帶來了一款可以應(yīng)用于電機狀態(tài)檢測的智能電機傳感器解決方案(Smart Motor Sensor,SMS)。據(jù)ADI官方資料介紹,該方案使用ADI先進的傳感器、測量技術(shù)和算法,通過測量電機的多軸振動、磁場和溫度條件來提供有意義、可操作的信息方案。
SMS技術(shù)的主要特點? 圖源:ADI
ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇介紹,該方案是把我們的硬件和智能的AI數(shù)據(jù)處理再加上自己的一些算法合成的一個大的方案。“首先我們有這樣一個用ADI硬件,比如MEMS傳感器加上溫度傳感器,集成在一起做成硬件sensor,這個sensor放在電機邊上運轉(zhuǎn),一周到一個月的時間(視電機情況而定),先讓它學習整個電機運行的狀態(tài),在學習的過程中會不斷地上傳數(shù)據(jù)到云,上傳完了以后就會根據(jù)這一周或者是一個月的運行數(shù)據(jù)對這個電機的基本狀況有所了解,學習完以后我就是用這樣一套設(shè)備,一直放在客戶那,哪天電機會出現(xiàn)什么情況就會報警?!?/p>
ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān) 蔡振宇 ??圖源:ADI
據(jù)了解,它不僅可以實時監(jiān)測電機運行狀態(tài),判斷是否是最優(yōu)效率,還能對電機做相應(yīng)的預(yù)測性維護。蔡振宇表示:“目前算法可以支持9種狀態(tài)的檢測,包括供電異常、定子異常、轉(zhuǎn)子異常、機軸不平衡、定轉(zhuǎn)子對稱、軸承異常、軸心偏移、散熱異常、固定異常,這九個是在電機使用上會經(jīng)常遇到的問題。”
值得注意的是,該檢測方案跑在云端,云端服務(wù)器在運算完成后會作出判斷。這意味著該傳感器僅需要維持傳感器與信號傳輸的功率即可,提升了維護效率并極大的降低管理人員成本。此外,方案還支持開放API接口,做到差異化與靈活。
如此簡單好用的模塊與方案,看起來是替代人工來隨時隨地的“聽”電機發(fā)出的聲音,其實模塊中并沒有麥克風,里面僅有一個單軸MEMS振動檢測芯片。它通過監(jiān)測電機的振動、溫度與磁場來判斷電機工況,再通過前文提到的AI學習過程,最后使其具備了全天候監(jiān)測的能力。
蔡振宇表示,這個方案最革命性的進展在于可以預(yù)測?!耙驗殡姍C不像無人駕駛對實時性要求那么高,它的磨損是漸進的,它不太可能是下一秒馬上就壞。一旦發(fā)生異常,可能20分鐘以后告訴你就OK,客戶只要派人去換就可以,它并不是對時延要求非常高的應(yīng)用,但我們要把趨勢把握住,告訴用戶哪個點未來會有問題,要注意更換?!?/p>
“我們發(fā)布的警告有兩種,一種是alert(預(yù)警),一種是alarm(報警),alert是可能會有問題,但是不會馬上造成停機,而alarm要馬上處理的。雖然我們沒有達到毫秒、納秒級別的時延,但在應(yīng)用層面完全能滿足客戶需求的,我們的產(chǎn)品能把電機功能反饋出來?!?/p>
2023慕尼黑電子展ADI展臺展示的SMS方案? 圖源:ADI
據(jù)了解,ADI本次帶來的SMS方案可以應(yīng)用的場景十分廣泛。不僅包含日常生活中常見的電動機,據(jù)蔡振宇介紹,它還能用在城市公用設(shè)施涉及到用泵的地方、水泥攪拌站與礦山中。這些領(lǐng)域,或是電機啟停不方便成本高,或是一次停工將讓城市居民生活面臨困境。例如在礦山中,自動檢測設(shè)備可以減少下礦人數(shù),方便維護礦內(nèi)設(shè)備,極大的提升井下操作人員的安全水平。
未來,隨著自動化與智能化的發(fā)展,工業(yè)4.0還將加速向我們走來。賦能企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型,或?qū)⒊蔀榇笫袌?。就目前來看,ADI憑借長期的技術(shù)積累與貼近客戶需求的解決方案,在全面工業(yè)化智能化的道路上走在前方。