在全球「智慧工廠」、「智慧製造」的盛行風氣下,「振動訊號」已經逐漸成為評估設備健康狀況的必備指標,從傳統的定轉速轉動設備、到工具機、自動化設備,無不嘗試導入振動監測方案。全球市場調查報告書在2021年3月提出的報告指出,2021年至2025年,全球振動感測器市場預測將成長到28億3000萬美元;在預測期間中,預計將以8%的年複合成長率增長,原因在於透過振動訊號做設備診斷是一項「直接且歷經多年重複驗證有效的解決方案」。因此,市面上振動感測器、擷取卡、診斷系統如雨後春筍般的不斷推出;然而,在我們美好的願景中,有個隱形殺手悄悄時不時地干擾、破壞我們的理想計畫,那就是「雜訊干擾」。
「信號雜訊」看似簡單;事實上,在工業現場卻不見得是一個好解決的問題。如果一段振動信號出現雜訊,不僅無法進行設備診斷,更可能因為訊號大幅增加導致錯誤警報而增加現場人員困擾,甚至可能讓現場人員關閉警報功能,導致真正設備異常時反而沒有發覺。
以下是一個受「雜訊干擾」影響的例子:
某石化廠反應爐安裝在線監測系統,從1月大修完成後狀態一直保持良好,5月陸續發現整台設備振動量劇烈增加,超過危險值;於是,廠務人員便安排維修人員檢查,卻發現設備沒有異常;該事件造成不必要的檢修,以及對於系統的不信任。
經由振動頻譜分析師查看,發現速度頻譜60Hz高達100mm/s,判斷是受電器干擾,經過檢查該線路,查明原因是「訊號線有破損」所造成。
我們可以看看正常訊號及異常訊號。
正常的振動訊號:
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常見異常振動訊號:
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雜訊發生的原因有很多,如:線材破損、接頭接觸不良、接頭進水、訊號接地不良、訊號線旁有強電電纜…等等。
當然,我們會希望一開始就做好訊號接地(非電源接地)、強弱電線軌分離…等避免雜訊干擾的做法;然而,許多時候工業現場先天性的限制,迫使我們只能透過外部絕緣、隔離等方式,降低雜訊干擾的可能性。經過多年設備監測規劃、建制及市場了解下,譜威發現即使把該做的都確實執行,仍不能100%保證不會偶爾出現訊號干擾的現象。因此,譜威進一步強化推出「AI自動雜訊判斷功能」。
譜威歷經多年搜集各種設備並多達40萬筆各樣振動正常、異常訊號,透過AI訓練出「高準確度判斷模型」,可精準標記出異常訊號,並且擁有AI模型特性:如果出現特別機型判斷準確度不夠理想時,可藉由「新增標記資料」來優化。
當有異常訊號時,智慧在線監測系統Phoenix GM3S會自動用紫色點標記,亦可將其隱藏,呈現沒有雜訊訊號的趨勢圖;以及在上拋振動總量OA值到SCADA等系統時,自動避開有雜訊的資料,以避免人員錯誤判斷。
三十年來,譜威科技全心投入在振動量測及設備監測領域,提供從感測器、擷取卡、到自行開發軟體系統整合;俱備了豐富現場安裝佈建、問題排除及設備診斷經驗,我們始終致力於研發適合亞洲習慣、好用、可靠的系統,聆聽客戶真實的心聲,並且不斷改良、精益求精,進而打造最棒的產品,如果有任何設備監測需求,歡迎與我們聯繫。