[發明專利]用于故障識別和監視的方法和系統

在審

• 申請號: 201610847436.3
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106940206A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 德特勒夫·克蘭佩;阿米特·維爾馬
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

技術領域

本發明涉及一種利用根據運行參數或監視參數識別至少一種狀態的裝置在電調節或控制的機器部件中進行故障識別和監視的方法和系統。

背景技術

在電調節或控制的機器部件中，根據現有技術常見的是，機器部件或具有該機器部件的設備一直運行，直至狀態或者監視參數位于額定范圍之外為止。在此可行的是，基于狀態的識別或者測量參量的存在地改變監視參數，從而更好地運行該設備。電調節或控制的工業機器部件例如可以是泵、電機、機器人、起重機等等，或者是像變頻器、可編程的邏輯導體等的機器部件。

在進行故障識別時，通常要對許多的狀態進行不同的測量。然而，就其在尋找故障時的有效使用而言，這種測量的量通常就已經構成顯著的障礙。總體上，可能存在好幾百次這樣的測量，其中只有一次關鍵測量公開了這個問題的真實起因。

其他的測量都不一定會提供這次關鍵測量的識別。因此，對關鍵測量的成功辨認完全是意外確定的，這取決于有利的時間點或者對每次提供的測量的全面并且耗費時間的檢查。此外，迄今還沒有有效的方式和方法對這種測量進行總結。

通常是通過分析一組參數/測量值來進行故障識別。對于例如電機的故障識別，會測量溫度分析值、在不同點上的振動、電流和能量消耗等等。這種分析可以是基于一個簡單的閾值/極限值，或者基于復雜的人工智能算法。除了以上問題以外，在現有技術中產生下面兩個基本問題：

1.一方面，很難確定(起始)監視配置。也就是說，要監視某個機器時，必須為不同的監視參數設置正確的閾值。例如必須如下地配置用于電機的監視系統，即當由電機吸收的電流超過某個特定的閾值、例如2.2安培時就輸出警報。因為相似的機器部件/機器無法在同樣的運行條件下安裝，有可能的是，閾值本身對于相似的機器部件是不同的。相對于在空調環境下的電機，對于例如在熱的環境下運轉的電機可能設置更高的溫度閾值。

2.另一方面，必須在機器部件使用壽命期間不停地匹配監視配置。隨著機器部件的老化，也就是機器運行的持續進行，監視參數的閾值也改變。例如，相比新的電機，對于例如運行時間為1000小時的電機能為振動設置更高的閾值。于是必須以特定的間隔調節監視配置。

目前的做法是，主要統計地并且僅僅在開始時確定(起始)監視配置。在此，僅僅依據不同的機器部件并且不依賴運行的參數(下面被稱為運行參數)地進行(起始)監視配置，而且在機器部件使用壽命期間對監視配置進行調適。迄今沒有考慮像機器老化、機器的使用條件等等這些影響因素。

發明內容

因此，第一個目的是提供一種用于在工業流程中的電調節或控制的機器部件中進行故障識別和監視的改進的方法。因此，第二個目的是提供一種尤其是適合用于執行根據本發明的方法的系統。

涉及該方法的目的通過提出一種利用用于識別運行參數和監視參數的裝置在電調節或控制的機器部件中進行故障識別和監視的方法得以實現，該方法具有以下步驟：

-檢測并存儲機器部件的運行參數和監視參數，

-根據檢測的運行參數和待比較的機器部件來確定由能比較的機器部件和能比較的運行參數組成的至少一個比較組，

-應用統計分析法，以便根據定義的比較組來設置至少一個閾值，并且根據該閾值來識別至少一個狀態的或至少一個監視參數的偏差，并且將該偏差對應于機器部件。

涉及該系統的目的通過提供一種利用用于識別運行參數和監視參數的裝置在電調節或控制的機器部件中進行故障識別和監視的系統得以實現，其中：

-設置對機器部件的運行參數和監視參數的檢測和存儲，

-能根據檢測的運行參數和機器部件來確定由能比較的機器部件和能比較的運行參數組成的至少一個比較組，

-實施統計分析法，以便根據定義的比較組來設置至少一個閾值，并且根據該閾值來識別至少一個狀態的或者至少一個監視參數的偏差，并且將該偏差對應于機器部件。

根據本發明，在參照監視參數和運行參數的故障識別方面，現在使用能比較的機器部件的組作為起始參考水平，以便評估該組內的各個機器部件。

利用上述方法和系統，可以動態地計算閾值和配置，從而更好地確定偏差，而不必準確地知道該機器部件。

此外，利用上述方法和系統不必隨著時間手動地調節/校準監視配置。所有像機器老化、損耗等等這些因素都被本發明、也就是根據本發明的基于組的方案考慮在內，或者在計算時計算在內。因此能夠在整個使用壽命期間更安全并且更好地運行機器。

因此，具有基于組的方案的本發明在對在不同的設備中的機器進行故障識別和狀態監視方面是一種重要的發展。