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健康监测与故障诊断示意图:中央发光“PHM”图标连接电机、大型风机、管道与水坝等设施

健康监测、故障诊断(PHM)

典型特点

多源感知 + 数据驱动的早期预警与寿命预测

健康监测与故障诊断(PHM)面向电机、泵机、风机,边坡、大坝、闸门及长距离能源管道,通过振动、温度、位移、渗流、应变等在线感知,融合物理与数据驱动,实现早期预警、状态评估及寿命预测,支撑精准运维与本质安全决策。

  • 监测对象差异大:电机、泵机、风机与边坡、大坝、闸门、长距离管道等机电与土工对象并存,故障机理与时间尺度截然不同。

  • 故障征兆多物理量耦合:振动、温度、位移、渗流、应变等指标必须同步关联,单一物理量难以定位真实成因。

  • 早期特征微弱、易被噪声淹没:劣化初期信号能量低且与正常工况重叠,需要长期蹲守和趋势分析。

  • 工况持续变化:转速、负载、水位、季节使故障特征漂移,必须做工况识别与归一化才能比较。

  • 故障样本稀缺:核心装备故障稀有且代价高昂,无法依赖大样本机器学习,必须融合物理机理与统计模型。

  • 输出对接运维决策:监测结论要支撑停机检修、备件采购与安全裁定,对预警准确率与可解释性要求高。

系统架构

健康监测与故障诊断(PHM)系统架构:振动/温度传感器接入 TDAQ 系列边缘计算多通道测量仪,位移/渗流/应变传感器接入 FDAQ 系列光纤传感测量仪,经工业以太网/WiFi/4G·5G 传至 TopCloud 2.0 云平台或本地监测服务器,由多源融合与物理/数据驱动模型输出早期预警、状态评估、寿命预测与运维工单。

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