故障数据采集分析-故障数据采集分析报告
Time:2024-03-02 09:52:12
关于故障数据采集分析的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
故障数据采集分析
如何采集柴油发电机组故障录波数据，采用基于时间序列挖掘算法有何优点？
1前言
有学者利用KICA方法对所抽取的多维资料进行了校验，获取了柴油发电机故障特征集，并通过PSO-ELM算法，完成了柴油发电机组的故障识别模型的构建。
基于此，本文将时间序列引入柴油发电机组故障录波数据的增量式挖掘，保证柴油发电机组的正常运行。
2录波数据增量式挖掘算法设计
空压机房和临时备用发电机房的隔音效果较好，录波数据的连续性和完整性受限，为了确保柴油发电机组故障录波数据的完整性，必须对基本故障录波数据进行预处理。
需要将所有故障录波数据转换到[0，1]的映射区间内，从而可以排除故障录波数据中的噪声，减少噪声对数据挖掘的干扰，方便后续对失效的故障录波记录的挖掘。
根据提取到的故障录波数据时间序列，结合空压机房和临时备用发电机房等相关环境的特殊性，构建柴油发电机组故障录波数据回归方程。
基于时间序列，对柴油发电机组故障录波数据进行挖掘的过程中，需要提取故障录波数据挖掘的时间序列，确定柴油发电机组故障录波数据的权重信息矩阵。
另外还要完成对柴油发电机组故障录波数据特征的提取，挖掘出柴油发电机组故障录波数。
通过定义故障录波数据的聚类中心，建立故障录波数据的权重映射矩阵，根据提取出故障录波数据的特征，挖掘柴油发电机组故障录波数据。
3实验分析
为了验证文中方法在挖掘柴油发电机组故障录波数据时的可行性，在MATLAB环境下，搭建了故障录波数据挖掘的实验平台。
该实验平台的具体配置如下：操作系统为64位Windows7；内存大小为8GB；主频频率为3.6GHz；处理器为Intel(R)Core(TM)i8-3770；MATLAB版本为2015A。
本文搭建的实验平台是由10台PC机和柴油发电机组运行环境构成的，实验数据是在柴油发电机组处于故障状态下采集的，利用本文方法和传统方法对采集到的故障录波数据进行增量式挖掘。
对于柴油发电机组故障录波数据而言，其采样的分块长度为1000，采样周期为0.05s，故障录波数据时间序列提取的迭代次数为50次，故障录波数据样本的个数为1200个。
在挖掘柴油发电机组故障录波数据的过程中，先根据故障录波数据的时间序列，采集柴油发电机组故障录波数据样本。
以发电机故障录波样本数据为测试对象，结合时间序列的融合思想，对故障录波数据进行相关性融合，在不同的融合系数下，利用本文的方法挖掘故障录波数据。
采用该算法能够有效挖掘出柴油发电机组的故障录波数据，当融合系数为0.4时，故障录波数据的前期挖掘输出出现了变化，主要是数据挖掘前期时间序列匹配度的差异所致，随后趋于稳定。
当融合系数为0.8时，故障录波数据的挖掘输出相对稳定。
为了突出本文的方法在挖掘故障录波数据时的优越性，引入基于优化NRS和复杂网络的挖掘算法和基于PSO-ELM算法的挖掘算法作对比，将加速比和精度作为评价指标，验证3种算法的准确性。
由验证结果可知，与基于优化NRS和复杂网络的挖掘算法和基于PSO-ELM算法的挖掘算法相比，本文的方法挖掘柴油发电机组故障录波数据的加速比与标准加速比更接近，且比标准曲线稍高。
在挖掘精度方面，本文的方法可达到90%以上，提高了柴油发电机组故障录波数据的挖掘准确性。
4结语
将时间序列应用到了柴油发电机组故障录波数据增量式挖掘算法设计中，采用时频分析法提取故障录波数据的特征，对故障录波数据做等长处理。
根据故障录波数据挖掘的历史样本聚类中心，引入最小二乘法，反复确认柴油发电机组的故障位置，增量式挖掘出柴油发电机组的故障录波数据，当融合系数为0.8时，故障录波数据的挖掘输出相对稳定，挖掘精度达到90%以上，具有一定的准确性。
参考文献
[1]江志农，王子嘉，张进杰，等.基于能量算子梯度邻域特征提取的核电应急柴油发电机组故障诊断方法[J].中国机械工程，2021，32(5)：617-623.
[2]赵洪山，闫西慧，王桂兰，等.应用深度自编码网络和XGBoost的风电机组发电机故障诊断[J].电力系统自动化，2019，43(1)：81-86.
[3]史强，王晓峰，马帅，等.丧失厂外电的柴油发电机故障树逻辑循环截断[J].核电子学与探测技术，2021，41(5)：774-782.
故障数据采集分析方法
1. 统计过程控制（SPC，Statistical Process Control）。
2.测量系统分析（MSA，Measurement System Analyse）。
3.失效模式和效果分析（FMEA，Failure Mode & Effect Analyse）。
4.产品质量先期策划（APQP，Advanced Product Quality Planning）。
5.生产件批准程序（PPAP，Production Part Approval Process）。
1、SPC一是一种制造控制方法，是将制造中的控制项目，依其特性所收集的数据，通过过程能力的分析与过程标准化，发掘过程中的异常，并立即采取改善措施，使过程恢复正常的方法。
利用统计的方法来监控制程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异 SPC能解决的问题 有：
1.经济性：有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。使制程稳定，能掌握品质、成本与交期。
2.预警性：制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。
3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。
4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。
5.改善的评估：制程能力可作为改善前後比较之指标。
2、MSA一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。MSA（MeasurementSystemAnalysis）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析。
测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。
3、FMEA一在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。 FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”。为达到最佳效益，FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。
4、APQP一产品质量先期策划（或者产品质量先期策划和控制计划）是QS9000/TS16949质量管理体系的一部分。 定义及其他知识点： 产品质量策划是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。 产品质量策划的目标是促进与所涉及每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。 有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。
5、PPAP一生产件批准程序(Production part approval process) PPAP生产件提交保证书：主要有生产件尺寸检验报告,外观检验报告,功能检验报告,材料检验报告; 外加一些零件控制方法和供应商控制方法；主要是制造型企业要求供应商在提交产品时做ppap文件及 首件，只有当ppap文件全部合格后才能提交；当工程变更后还须提交报告。 PPAP是对生产件的控制程序，也是对质量的一种管理方法。
质量管理五大工具，也称品管五大工具。包括：
1.统计过程控制（SPC，Statistical Process Control）；
2.测量系统分析（MSA，Measurement System Analyse）；
3.失效模式和效果分析（FMEA，Failure Mode & Effect Analyse）；
4.产品质量先期策划（APQP，Advanced Product Quality Planning）；
5.生产件批准程序（PPAP，Production Part Approval Process）。
一、SPC
SPC是一种制造控制方法，是将制造中的控制项目，依其特性所收集的数据，通过过程能力的分析与过程标准化，发掘过程中的异常，并立即采取改善措施，使过程恢复正常的方法。
利用统计的方法来监控制程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异 SPC能解决之问题 ：
1.经济性：有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。使制程稳定，能掌握品质、成本与交期；
2.预警性：制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。
3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。
4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。
5.改善的评估：制程能力可作为改善前後比较之指标。
二、MSA
一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。MSA（MeasurementSystemAnalysis）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析。
测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。
三、FMEA
在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。 FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”。为达到最佳效益，FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。
四、APQP
产品质量先期策划（或者产品质量先期策划和控制计划）是QS9000/TS16949质量管理体系的一部分。 定义及其他知识点： 产品质量策划是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。 产品质量策划的目标是促进与所涉及每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。 有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。
五、PPAP
PPAP生产件批准程序(Production part approval process) PPAP生产件提交保证书：主要有生产件尺寸检验报告,外观检验报告,功能检验报告,材料检验报告; 外加一些零件控制方法和供应商控制方法；主要是制造型企业要求供应商在提交产品时做ppap文件及 首件，只有当ppap文件全部合格后才能提交；当工程变更后还须提交报告。 PPAP是对生产件的控制程序，也是对质量的一种管理方法。
参考资料：
分析数据有两种，
1 列表法
将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验数据最常用的方法。
表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系；
此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位等；
根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。
最后还要求写明表格名称、主要测量仪器的型号、量程和准确度等级、有关环境条件参数如温度、湿度等。
2 作法
作法可以最醒目地表达物理量间的变化关系。
从线上还可以简便求出实验需要的某些结果（如直线的斜率和截距值等），读出没有进行观测的对应点（内插法），或在一定条件下从线的延伸部分读到测量范围以外的对应点（外推法）。
此外，还可以把某些复杂的函数关系，通过一定的变换用直线表示出来。
例如半导体热敏电阻的电阻与温度关系为，取对数后得到，若用半对数坐标纸，以lgr为纵轴，以1／t为横轴画，则为一条直线。
故障数据采集分析报告
致上级主管部及普主整门:
有关XXXX机器在本月某日运行中出现了停机不工作的故障,具体表现为:电源供电指示正常,进出料工作台正常,启动序后机头不工作,经查可能原因为主机主板出现故障.现特通知上级部门.本机器仍在保修期间,须知会生的保产商前往我司维修.
另外,原排期的工作完成时间须变更.请生产计划部留意,以扬志复啊案免影响原期.
特此报告.报告二黑身置江南督汽背人,年月日.
以上只供参考,因为不明你的是什么故障报告,很多东西你可自行加上的,希望可以帮到你吧.