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异常状态检测

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发布时间：2025-04-23 09:40:53 更新时间：2025-04-22 09:40:53

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

异常状态检测概述

异常状态检测是工业生产和设备维护中的关键技术，旨在通过实时或离线分析设备运行数据，识别偏离正常状态的行为或潜在故障。随着智能化技术的快速发展，该领域已广泛应用于机械制造、能源电力、交通运输及航空航天等行业。通过检测异常状态，企业能够实现预测性维护，避免设备突发故障造成的经济损失，同时优化资源利用效率。其核心流程包括数据采集、特征提取、模式识别和决策响应，而检测项目、仪器、方法及标准的科学选择是确保检测结果准确性的关键。

异常状态检测的核心项目

检测项目的设定需结合具体设备类型和运行环境，常见项目包括：
1. 温度异常检测：监测轴承、电机等部件的温度波动，预防过热导致的设备损坏；
2. 振动频率分析：识别机械结构松动、失衡或磨损引发的异常振动；
3. 电流电压波动：用于电气设备绝缘失效或负载异常的早期预警；
4. 压力参数监测：针对液压系统、管道等压力敏感设备的状态评估。

常用检测仪器与设备

根据检测项目的差异，需选用专业仪器：
- 红外热像仪：非接触式测量设备表面温度分布，适用于高温或危险区域；
- 振动传感器（如加速度计）：采集设备振动频谱，通过FFT分析判断异常频率成分；
- 高精度电流钳：实时捕捉电流波形变化，结合谐波分析发现电气故障；
- 多通道数据采集系统：整合多类型传感器数据，支持同步分析与存储。

检测方法与技术路径

异常检测方法可分为两类：
1. 基于阈值的在线监测：设定参数阈值（如温度上限），触发实时报警；
2. 离线诊断与模式识别：通过机器学习算法（如SVM、LSTM）对历史数据建模，识别偏离正常模式的行为。
新兴技术如深度学习在图像（红外热图）和时序数据（振动信号）分析中展现优势，可自动提取复杂特征并提升检测精度。

检测标准与规范体系

异常检测需遵循国内外标准以确保结果可靠性：
- 国际标准：ISO 13379（机械振动状态监测与诊断指南）、IEC 60812（故障模式分析）；
- 国家标准：GB/T 34885（旋转机械振动监测规范）、GB/T 19873（机械状态监测与诊断）；
- 行业标准：API 670（石化设备振动保护系统）、EN 15341（维护关键绩效指标）。
标准体系涵盖传感器校准、数据采样频率、算法验证流程及结果判据，为全流程提供技术依据。