告別老師傅敲打，AI賦能檢測(cè)電機(jī)工況

過(guò)去，了解一臺(tái)運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)工況如何，是一項(xiàng)全憑經(jīng)驗(yàn)的工作。

你可以想象出一個(gè)身經(jīng)百戰(zhàn)，滿身黑油的老師傅，拿著鐵錘“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”敲了三下嗡嗡運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)，然后貼近耳朵仔細(xì)聽(tīng)回響：“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子似乎松動(dòng)了，需要盡快停機(jī)檢修?！钡拇_，這個(gè)方法非常傳統(tǒng)，傳統(tǒng)到和鑒定西瓜熟沒(méi)熟的方法如出一轍。

如今在AI的賦能下，要想了解電機(jī)的工況再也不需要用錘子敲打，用人去聽(tīng)。最近結(jié)束的2023慕尼黑上海電子展上，ADI帶來(lái)了一款可以應(yīng)用于電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)的智能電機(jī)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(jìn)的傳感器、測(cè)量技術(shù)和算法，通過(guò)測(cè)量電機(jī)的多軸振動(dòng)、磁場(chǎng)和溫度條件來(lái)提供有意義、可操作的信息方案。

SMS技術(shù)的主要特點(diǎn)? 圖源：ADI

ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)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(gè)大的方案。“首先我們有這樣一個(gè)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(gè)sensor放在電機(jī)邊上運(yùn)轉(zhuǎn)，一周到一個(gè)月的時(shí)間(視電機(jī)情況而定)，先讓它學(xué)習(xí)整個(gè)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)不斷地上傳數(shù)據(jù)到云，上傳完了以后就會(huì)根據(jù)這一周或者是一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)這個(gè)電機(jī)的基本狀況有所了解，學(xué)習(xí)完以后我就是用這樣一套設(shè)備，一直放在客戶(hù)那，哪天電機(jī)會(huì)出現(xiàn)什么情況就會(huì)報(bào)警?！?/p>

ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)總監(jiān) 蔡振宇 ??圖源：ADI

據(jù)了解，它不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否是最優(yōu)效率，還能對(duì)電機(jī)做相應(yīng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)。蔡振宇表示：“目前算法可以支持9種狀態(tài)的檢測(cè)，包括供電異常、定子異常、轉(zhuǎn)子異常、機(jī)軸不平衡、定轉(zhuǎn)子對(duì)稱(chēng)、軸承異常、軸心偏移、散熱異常、固定異常，這九個(gè)是在電機(jī)使用上會(huì)經(jīng)常遇到的問(wèn)題?！?/p>

值得注意的是，該檢測(cè)方案跑在云端，云端服務(wù)器在運(yùn)算完成后會(huì)作出判斷。這意味著該傳感器僅需要維持傳感器與信號(hào)傳輸的功率即可，提升了維護(hù)效率并極大的降低管理人員成本。此外，方案還支持開(kāi)放API接口，做到差異化與靈活。

如此簡(jiǎn)單好用的模塊與方案，看起來(lái)是替代人工來(lái)隨時(shí)隨地的“聽(tīng)”電機(jī)發(fā)出的聲音，其實(shí)模塊中并沒(méi)有麥克風(fēng)，里面僅有一個(gè)單軸MEMS振動(dòng)檢測(cè)芯片。它通過(guò)監(jiān)測(cè)電機(jī)的振動(dòng)、溫度與磁場(chǎng)來(lái)判斷電機(jī)工況，再通過(guò)前文提到的AI學(xué)習(xí)過(guò)程，最后使其具備了全天候監(jiān)測(cè)的能力。

蔡振宇表示，這個(gè)方案最革命性的進(jìn)展在于可以預(yù)測(cè)。“因?yàn)殡姍C(jī)不像無(wú)人駕駛對(duì)實(shí)時(shí)性要求那么高，它的磨損是漸進(jìn)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(hù)只要派人去換就可以，它并不是對(duì)時(shí)延要求非常高的應(yīng)用，但我們要把趨勢(shì)把握住，告訴用戶(hù)哪個(gè)點(diǎn)未來(lái)會(huì)有問(wèn)題，要注意更換。”

“我們發(fā)布的警告有兩種，一種是alert（預(yù)警），一種是alarm（報(bào)警），alert是可能會(huì)有問(wèn)題，但是不會(huì)馬上造成停機(jī)，而alarm要馬上處理的。雖然我們沒(méi)有達(dá)到毫秒、納秒級(jí)別的時(shí)延，但在應(yīng)用層面完全能滿足客戶(hù)需求的，我們的產(chǎn)品能把電機(jī)功能反饋出來(lái)?！?/p>

2023慕尼黑電子展ADI展臺(tái)展示的SMS方案? 圖源：ADI

據(jù)了解，ADI本次帶來(lái)的SMS方案可以應(yīng)用的場(chǎng)景十分廣泛。不僅包含日常生活中常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)，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(jī)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(dòng)檢測(cè)設(shè)備可以減少下礦人數(shù)，方便維護(hù)礦內(nèi)設(shè)備，極大的提升井下操作人員的安全水平。

未來(lái)，隨著自動(dòng)化與智能化的發(fā)展，工業(yè)4.0還將加速向我們走來(lái)。賦能企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，或?qū)⒊蔀榇笫袌?chǎng)。就目前來(lái)看，ADI憑借長(zhǎng)期的技術(shù)積累與貼近客戶(hù)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。