告別老師傅敲打，AI賦能檢測電機工況

過去，了解一臺運行中的發(fā)動機工況如何，是一項全憑經驗的工作。

你可以想象出一個身經百戰(zhàn)，滿身黑油的老師傅，拿著鐵錘“當當當”敲了三下嗡嗡運行中的發(fā)動機，然后貼近耳朵仔細聽回響：“發(fā)動機轉子似乎松動了，需要盡快停機檢修。”的確，這個方法非常傳統(tǒng)，傳統(tǒng)到和鑒定西瓜熟沒熟的方法如出一轍。

如今在AI的賦能下，要想了解電機的工況再也不需要用錘子敲打，用人去聽。最近結束的2023慕尼黑上海電子展上，ADI帶來了一款可以應用于電機狀態(tài)檢測的智能電機傳感器解決方案（Smart Motor Sensor，SMS）。據ADI官方資料介紹，該方案使用ADI先進的傳感器、測量技術和算法，通過測量電機的多軸振動、磁場和溫度條件來提供有意義、可操作的信息方案。

SMS技術的主要特點? 圖源：ADI

ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇介紹，該方案是把我們的硬件和智能的AI數(shù)據處理再加上自己的一些算法合成的一個大的方案?！笆紫任覀冇羞@樣一個用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sensor放在電機邊上運轉，一周到一個月的時間(視電機情況而定)，先讓它學習整個電機運行的狀態(tài)，在學習的過程中會不斷地上傳數(shù)據到云，上傳完了以后就會根據這一周或者是一個月的運行數(shù)據對這個電機的基本狀況有所了解，學習完以后我就是用這樣一套設備，一直放在客戶那，哪天電機會出現(xiàn)什么情況就會報警?！?/p>

ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān) 蔡振宇 ??圖源：ADI

據了解，它不僅可以實時監(jiān)測電機運行狀態(tài)，判斷是否是最優(yōu)效率，還能對電機做相應的預測性維護。蔡振宇表示：“目前算法可以支持9種狀態(tài)的檢測，包括供電異常、定子異常、轉子異常、機軸不平衡、定轉子對稱、軸承異常、軸心偏移、散熱異常、固定異常，這九個是在電機使用上會經常遇到的問題?！?/p>

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

如此簡單好用的模塊與方案，看起來是替代人工來隨時隨地的“聽”電機發(fā)出的聲音，其實模塊中并沒有麥克風，里面僅有一個單軸MEMS振動檢測芯片。它通過監(jiān)測電機的振動、溫度與磁場來判斷電機工況，再通過前文提到的AI學習過程，最后使其具備了全天候監(jiān)測的能力。

蔡振宇表示，這個方案最革命性的進展在于可以預測。“因為電機不像無人駕駛對實時性要求那么高，它的磨損是漸進的，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，客戶只要派人去換就可以，它并不是對時延要求非常高的應用，但我們要把趨勢把握住，告訴用戶哪個點未來會有問題，要注意更換?！?/p>

“我們發(fā)布的警告有兩種，一種是alert（預警），一種是alarm（報警），alert是可能會有問題，但是不會馬上造成停機，而alarm要馬上處理的。雖然我們沒有達到毫秒、納秒級別的時延，但在應用層面完全能滿足客戶需求的，我們的產品能把電機功能反饋出來?！?/p>

2023慕尼黑電子展ADI展臺展示的SMS方案? 圖源：ADI

據了解，ADI本次帶來的SMS方案可以應用的場景十分廣泛。不僅包含日常生活中常見的電動機，據蔡振宇介紹，它還能用在城市公用設施涉及到用泵的地方、水泥攪拌站與礦山中。這些領域，或是電機啟停不方便成本高，或是一次停工將讓城市居民生活面臨困境。例如在礦山中，自動檢測設備可以減少下礦人數(shù)，方便維護礦內設備，極大的提升井下操作人員的安全水平。

未來，隨著自動化與智能化的發(fā)展，工業(yè)4.0還將加速向我們走來。賦能企業(yè)智能化轉型，或將成為大市場。就目前來看，ADI憑借長期的技術積累與貼近客戶需求的解決方案，在全面工業(yè)化智能化的道路上走在前方。