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智能診斷原理
諧波診斷----具有劃時(shí)代意義的電氣設備診斷技術(shù)
對電氣設備的維修而言， 狀態(tài)修是理想的維修模式， 但也是最難有效實(shí)施的。實(shí)施狀態(tài)修維修模式的關(guān)鍵是要能夠使用科學(xué)的監測、檢查、診斷等手段， 及時(shí)獲取、全面掌握電氣設備運用狀態(tài)的數據，對照標準分析、判斷電氣設備是否正常， 在此基礎上， 才能針對電氣設備的不同狀態(tài)進(jìn)行相應的預防性維修。被譽(yù)為“ 諧波診斷之父” 的高博先生根據高次諧波的測定原理，研發(fā)出的非接觸型電氣設備診斷系統徹底解決了電氣設備狀態(tài)修的兩大技術(shù)難點(diǎn)—數據獲取與數據比對。高博先生的研究成果不僅使電氣設備的狀態(tài)修維修模式能得以有效實(shí)施，而且能使技術(shù)人員在遠離機械設備的情況下對電氣設備進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監測，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并排除故障。
高次諧波對電氣設備的危害是眾所皆知的事實(shí)，如果百度一下“高次諧波”，搜索結果大多都是有關(guān)高次諧波的危害及其抑制措施的條目，搜索結果表明，高次諧波是導致電氣設備異常、劣化的關(guān)鍵性因素之一。高博先生認為，規律一定能延續下去，能延續下的就一定是規律。針對高次諧波與電氣設備異常、劣化之間存在關(guān)聯(lián)性的事實(shí)，高博先生生前傾40余年的精力推動(dòng)高次諧波的理論研究和工程應用，找出了高次諧波成分變化規律與電氣設備異常、劣化程度之間的對應關(guān)系�；诟卟┫壬难芯砍晒�，使我們能夠通過(guò)監測電流所發(fā)出的高次諧波，對運行中的電氣設備進(jìn)行故障診斷。推動(dòng)了電氣設備的維修模式由定期修向狀態(tài)修轉變。
高次諧波對電氣設備是有害的，這是普遍共識，因此，大部分研究人員對于高次諧波的研究方向也普遍集中于如何抑制高次諧波的發(fā)生和降低高次諧波的危害方面。而高博先生則做了反向研究，研究電流所發(fā)出的高次諧波與電氣設備異常、劣化之間的相關(guān)性。其研究發(fā)現電流所發(fā)出的高次諧波與電氣設備異常、劣化之間存在著(zhù)高度相關(guān)性的結果成為新技術(shù)。
在幾十年的研究過(guò)程中，發(fā)明人累積的有關(guān)高次諧波與電氣設備異常、劣化之間相關(guān)性的數據超過(guò)20萬(wàn)組， 其中37200組數據是高博先生用了10余年的時(shí)間， 定向跟蹤了1000臺電動(dòng)機、1000臺負載、800臺變頻器而獲得的。在2002年，基于諧波診斷理論和大量實(shí)測數據研發(fā)出了非接觸型電氣設備診斷系統，新型電氣設備診斷技術(shù)，能夠診斷出電氣設備異常部位、劣化程度、劣化原因，并給出維修對策。
日本于2004年、韓國于2005年相繼成立了高次諧波研究會(huì )，日本和韓國有8所大學(xué)成立了高次諧波研究所。而我們國內目前的高次諧波診斷研究相對滯后。
對于人體的健康診斷，所采用的最基本方法是血液檢查，對于電氣設備的健康診斷，可以采用檢測電機和變頻器中的電流的方法。電流由發(fā)電廠(chǎng)輸出時(shí)，電流的波形是很有規則的正弦波曲線(xiàn)，在電流通過(guò)電容、變壓器、變頻器等設備后，電流中會(huì )出現不需要的高次諧波，這些高次諧波使電流的波形由正波變?yōu)橥岵�。電氣設備在發(fā)生異常、劣化時(shí)，通過(guò)電氣設備的電流中會(huì )有相應的高次諧波，這些高次諧波的波形都具有一定的特征。比如，電機的回轉軸、軸承的固定部位有異常、劣化發(fā)生時(shí)，電流所發(fā)出的高次諧波的波形特征是像豎立的菱形；電機線(xiàn)圈的絕緣部位有異常、劣化發(fā)生時(shí)，電流所發(fā)出的高次諧波的波形特征是像橫放的菱形。
發(fā)明人通過(guò)長(cháng)年對電流中的高次諧波成分和電氣設備異常、劣化狀態(tài)做詳細的調查分析，發(fā)現了兩者之間的相關(guān)性，建立了數據庫，為電氣設備異常、劣化的斷定提供了事實(shí)依據。將非接觸型電氣設備診斷器所采集的數據與數據庫中的數據進(jìn)行比對，形狀相似的可以認同為有相同的異常、劣化發(fā)生。我們的數據庫具有無(wú)止境的自我學(xué)習功能，能夠持續累積實(shí)測數據。
美國波音公司在757飛機的研發(fā)中發(fā)現，在導致設備損壞的眾多因素中，使用時(shí)間僅占11%，89%的因素與設備的狀態(tài)、維修有關(guān)。如果設備的維修模式從傳統的TBM（基于時(shí)間的定期維修）模式變?yōu)镃DT（基于狀態(tài)監視技術(shù)的狀態(tài)修）模式，企業(yè)就可以根據設備的狀態(tài)決定是否需要更換設備，將大大延長(cháng)設備的使用壽命。諧波診斷技術(shù)，是通過(guò)電流所發(fā)出的高次諧波判斷電氣設備狀態(tài)，解決了狀態(tài)修的監測、檢查、診斷等手段問(wèn)題，同時(shí)解決了數據獲取與數據比對問(wèn)題。
采用諧波診斷技術(shù)， 設備不需要停機， 不影響正常生產(chǎn)；使用非接觸型電氣設備診斷器是在電氣設備電源處測定電流中的高次諧波，因此，技術(shù)人員既不與設備接觸，又能準確確認故障發(fā)生處；對于像軌道交通中的機車(chē)車(chē)輛等大型、移動(dòng)的設備，可以實(shí)行實(shí)時(shí)跟蹤監測；設備維修可以實(shí)現人工智能化管理，技術(shù)人員利用互聯(lián)網(wǎng)向人工智能服務(wù)器傳送數據，人工智能系統立即對數據進(jìn)行分析，并瞬時(shí)把分析報告傳給用戶(hù)，用戶(hù)馬上得到診斷結果和所需要的的對策提案。采用諧波診斷技術(shù)， 企業(yè)可以有效地實(shí)施狀態(tài)修維修模式， 不僅可以預測故障周期， 防止突發(fā)性故障的發(fā)生， 還可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本32% ～ 48% 。因為采用諧波診斷技術(shù)，減少了設備的停機時(shí)間， 提高了設備的運轉效率； 只需更換故障零部件， 延長(cháng)了設備的更新周期， 提高了整機的利用壽命； 減少了不必要的設備保養、檢查環(huán)節， 降低材料、工時(shí)等費用， 節省了維護費。
諧波診斷技術(shù)還是一項節能、環(huán)保技術(shù)，因為，采用諧波診斷技術(shù)， 延長(cháng)了設備的更新周期， 減少了廢棄物的產(chǎn)生；減少突發(fā)性故障，減少不良品和廢品的發(fā)生率。
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高次諧波對電氣設備的危害是眾所皆知的事實(shí)，如果百度一下“高次諧波”，搜索結果大多都是有關(guān)高次諧波的危害及其抑制措施的條目，搜索結果表明，高次諧波是導致電氣設備異常、劣化的關(guān)鍵性因素之一。高博先生認為，規律一定能延續下去，能延續下的就一定是規律。針對高次諧波與電氣設備異常、劣化之間存在關(guān)聯(lián)性的事實(shí)，高博先生生前傾40余年的精力推動(dòng)高次諧波的理論研究和工程應用，找出了高次諧波成分變化規律與電氣設備異常、劣化程度之間的對應關(guān)系�；诟卟┫壬难芯砍晒�，使我們能夠通過(guò)監測電流所發(fā)出的高次諧波，對運行中的電氣設備進(jìn)行故障診斷。推動(dòng)了電氣設備的維修模式由定期修向狀態(tài)修轉變。
高次諧波對電氣設備是有害的，這是普遍共識，因此，大部分研究人員對于高次諧波的研究方向也普遍集中于如何抑制高次諧波的發(fā)生和降低高次諧波的危害方面。而高博先生則做了反向研究，研究電流所發(fā)出的高次諧波與電氣設備異常、劣化之間的相關(guān)性。其研究發(fā)現電流所發(fā)出的高次諧波與電氣設備異常、劣化之間存在著(zhù)高度相關(guān)性的結果成為新技術(shù)。
在幾十年的研究過(guò)程中，發(fā)明人累積的有關(guān)高次諧波與電氣設備異常、劣化之間相關(guān)性的數據超過(guò)20萬(wàn)組， 其中37200組數據是高博先生用了10余年的時(shí)間， 定向跟蹤了1000臺電動(dòng)機、1000臺負載、800臺變頻器而獲得的。在2002年，基于諧波診斷理論和大量實(shí)測數據研發(fā)出了非接觸型電氣設備診斷系統，新型電氣設備診斷技術(shù)，能夠診斷出電氣設備異常部位、劣化程度、劣化原因，并給出維修對策。
日本于2004年、韓國于2005年相繼成立了高次諧波研究會(huì )，日本和韓國有8所大學(xué)成立了高次諧波研究所。而我們國內目前的高次諧波診斷研究相對滯后。
對于人體的健康診斷，所采用的最基本方法是血液檢查，對于電氣設備的健康診斷，可以采用檢測電機和變頻器中的電流的方法。電流由發(fā)電廠(chǎng)輸出時(shí)，電流的波形是很有規則的正弦波曲線(xiàn)，在電流通過(guò)電容、變壓器、變頻器等設備后，電流中會(huì )出現不需要的高次諧波，這些高次諧波使電流的波形由正波變?yōu)橥岵�。電氣設備在發(fā)生異常、劣化時(shí)，通過(guò)電氣設備的電流中會(huì )有相應的高次諧波，這些高次諧波的波形都具有一定的特征。比如，電機的回轉軸、軸承的固定部位有異常、劣化發(fā)生時(shí)，電流所發(fā)出的高次諧波的波形特征是像豎立的菱形；電機線(xiàn)圈的絕緣部位有異常、劣化發(fā)生時(shí)，電流所發(fā)出的高次諧波的波形特征是像橫放的菱形。
發(fā)明人通過(guò)長(cháng)年對電流中的高次諧波成分和電氣設備異常、劣化狀態(tài)做詳細的調查分析，發(fā)現了兩者之間的相關(guān)性，建立了數據庫，為電氣設備異常、劣化的斷定提供了事實(shí)依據。將非接觸型電氣設備診斷器所采集的數據與數據庫中的數據進(jìn)行比對，形狀相似的可以認同為有相同的異常、劣化發(fā)生。我們的數據庫具有無(wú)止境的自我學(xué)習功能，能夠持續累積實(shí)測數據。
美國波音公司在757飛機的研發(fā)中發(fā)現，在導致設備損壞的眾多因素中，使用時(shí)間僅占11%，89%的因素與設備的狀態(tài)、維修有關(guān)。如果設備的維修模式從傳統的TBM（基于時(shí)間的定期維修）模式變?yōu)镃DT（基于狀態(tài)監視技術(shù)的狀態(tài)修）模式，企業(yè)就可以根據設備的狀態(tài)決定是否需要更換設備，將大大延長(cháng)設備的使用壽命。諧波診斷技術(shù)，是通過(guò)電流所發(fā)出的高次諧波判斷電氣設備狀態(tài)，解決了狀態(tài)修的監測、檢查、診斷等手段問(wèn)題，同時(shí)解決了數據獲取與數據比對問(wèn)題。
采用諧波診斷技術(shù)， 設備不需要停機， 不影響正常生產(chǎn)；使用非接觸型電氣設備診斷器是在電氣設備電源處測定電流中的高次諧波，因此，技術(shù)人員既不與設備接觸，又能準確確認故障發(fā)生處；對于像軌道交通中的機車(chē)車(chē)輛等大型、移動(dòng)的設備，可以實(shí)行實(shí)時(shí)跟蹤監測；設備維修可以實(shí)現人工智能化管理，技術(shù)人員利用互聯(lián)網(wǎng)向人工智能服務(wù)器傳送數據，人工智能系統立即對數據進(jìn)行分析，并瞬時(shí)把分析報告傳給用戶(hù)，用戶(hù)馬上得到診斷結果和所需要的的對策提案。采用諧波診斷技術(shù)， 企業(yè)可以有效地實(shí)施狀態(tài)修維修模式， 不僅可以預測故障周期， 防止突發(fā)性故障的發(fā)生， 還可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本32% ～ 48% 。因為采用諧波診斷技術(shù)，減少了設備的停機時(shí)間， 提高了設備的運轉效率； 只需更換故障零部件， 延長(cháng)了設備的更新周期， 提高了整機的利用壽命； 減少了不必要的設備保養、檢查環(huán)節， 降低材料、工時(shí)等費用， 節省了維護費。
諧波診斷技術(shù)還是一項節能、環(huán)保技術(shù)，因為，采用諧波診斷技術(shù)， 延長(cháng)了設備的更新周期， 減少了廢棄物的產(chǎn)生；減少突發(fā)性故障，減少不良品和廢品的發(fā)生率。
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