标签: 故障诊断

一、 无线振动监测方案 虹科无线振动监测方案具有 高安全性、高可靠性、全自动诊断 的优势，广泛应用于各种 旋转设备的故障诊断 。虹科无线振动监测方案包括 Accel 310高分辨率无线振动系统 ，用户能够实现每小时获取标量数据或每日诊断监控机器状态。借助先进的 人工智能算法 和世界上最大的机器状态数据库，在可靠的全自动诊断平台支持下，用户可以准确获取故障问题和优先维护建议，并通过 预测门户网站 查看资产、工厂和企业的健康评分。 二、 无线振动监测方案Q&A Q1：一个网关可以连接多少个传感器？传感器和网关无线传输的距离范围？ A1: 每个网关可以直连14个传感器，但是传感器可以作为中继连接，允许无限多个传感器连接到一个网关。 根据不同应用环境，传感器和网关之间的距离范围如表所示： Q2：传感器的安装方式都有哪些？ A2： 1. 钻孔安装：这种方法的好处是传感器的温度探头位于螺栓的尖端，因此可以监测最准确的标量过程数据。但是，对于振动传感器三轴方向的确定非常具有挑战性。 2. 使用螺母适配器攻丝：适配器可用于缩短钻孔的深度，螺母适配器在传感器和机器之间提供了一个垫片，帮助对齐三轴振动传感器的三个正交轴。 3. 胶水适配器（首选）：随附的安装垫是胶水适配垫，购买无线传感器时默认预装，安装垫被拧紧到传感器以防止脱落。适配器和传感器作为一个组件粘在机器上，以确保正确的方向。移除传感器通常需要通过一些机械操作来完成。 4. 磁性适配器（演示目的）：这种适配器安装方式可以在配置布局时临时使用或用于演示目的。 Q3：如果我的机器将要关闭一段时间，有没有办法关闭传感器以便节省电池电量？ A3： 1. 传感器关闭的方式主要有两种，可以使用传感器上的按钮关闭传感器，也可以从预测门户平台将其关闭。在这两种情况下，重新打开传感器的位移方法是手动按下传感器的按钮。通常不建议关闭传感器。 2. 使用“禁用收集”：在预测门户的系统配置页面中，单击传感器的省略号。您将看到“禁用收集”选项。在此模式下，传感器不会自动收集每小时标量数据或每日诊断数据从而来降低电池的功耗。但是，传感器仍处于打开状态，并且仍然是网状网络的活跃部分，允许其他传感器和网关保持正常通信能力，从而保持无线系统的可靠性。由于传感器并未物理断电，因此可以通过预测门户重新启用数据收集，无需物理按下传感器按钮。 Q4：可以将传感器移动到另一台机器上吗？ A4: 将传感器移动到另一台机器很容易，只需考虑几个步骤。 1. 自动诊断平台中的机器有一个周期性设置，因此需要重新设置资产信息以确保数据收集无误。 2. 传感器与机器的关联在预测门户中直接控制。只要了解在资产位置安装了哪个序列化传感器，一旦您在门户中移动传感器分配，数据就会流入该关联机器的自动诊断平台中，无需更改其他配置。 Q5：Accel 网关的安装位置？ A5： 1. 网关是相对于传感器安装的，因此网关位置的选择比传感器位置灵活性高。 2. 网关应安装在相对于传感器的中心位置。这减少了网状网络中的拥塞，在网状网络中，单个传感器将多个传感器的消息发送给网关。 3. 需要电源、网络连接。 4. 车间墙壁或天花板安装。 5. 建立网关专用电源，标准网关只有壁式插头适配器。 Q6：Accel 网关如何将数据传输到云平台上？ A6：已经预先配置了网关和云平台之间通信的协议，用户使用过程中只需要配置WIFI/以太网/蜂窝网络即可连接到云平台，数据就可以成功传输到云平台。 Q7：网关的防护等级？ A7：无线振动监测方案中的网关主要有两种，分别为标准网关和工业网关，标准网关防护等级为IP20，可在清洁度高的工厂应用；工业网关防护等级为IP68，可在环境相对较差的场合应用。

概述 DTC（Diagnostic Trouble Code）对于从事车载诊断的人来说一定不陌生，我们正是通过DTC信息来了解汽车上每一个ECU是否发生了故障。而对于汽车电子测试人员，由于不同DTC产生条件的特殊性，有必要借助一定的工具来模拟DTC产生的条件，从而检测DTC的记录、解除等功能是否正常。下面我们将会简单介绍DTC的检测机制，并提供一种基于VT系统的验证方法。 根据UDS 14229-1的规定，DTC不但可以显示ECU故障，还使用一个字节来表示这个故障当前处于什么样的状态。如果我们想深入地了解每一种状态，首先就要明白DTC的检测机制。 D TC 检测机制 如下图所示为UDS 14229-1中对DTC检测机制的描述。在这里我们会提到如下几个概念：Operation Cycle，Monitoring Cycle，Test。 Operation Cycle 是一次运作周期，代表这一段时间内一直在进行对于该DTC的监测，由一个或多个Monitoring cycle组成 Monitoring Cycle 则表示对于该DTC产生条件的一次完整监测，由一个或者多个Test组成 Test 则是检测的最小单元，每个Test代表着满足DTC产生的一个条件 为了更容易进行理解，我们以电压异常的DTC为例。 假设某ECU有电压异常DTC，每10秒检测一次ECU供电电压，每次检测分为两个部分，分别为检测电压是否过高和检测电压是否过低。那么根据上图我们可以知道，检测电压是否过高和过低分别对应两个Test，而每10秒钟进行的一次检测就对应着Monitoring Cycle，而Operation Cycle则一般为一个点火周期或者总线从唤醒到再次休眠的过程。 DTC状态位 了解DTC检测机制是了解DTC状态位的基础，因为DTC的状态位就是在监测机制的基础上进行定义的。由于篇幅所限，在这里我们只用大家比较熟悉的一位来举例说明DTC状态位： 当前DTC 。 当前DTC在状态位中的名称是TestFailed，也就是在上一次的测试中出现了错误。这里的测试特指前文中的Test，只要在一次Monitoring Cycle中出现了失败的Test，那么在下一个Monitoring Cycle中，这一位就会被置位，表示这个DTC出现了，而 如果前一个循环中没有出现失败的Test，那么这一位又会被清除。因此当这一位被置位时，便表示在上一次完整的检测中出现了故障，也就是我们理解的当前DTC了。 基于VT系统的ECU故障诊断测试解决方案 通过上文的介绍，我们不难看出，对于一名测试人员来说，测试DTC最关键的无外乎以下几点： ECU工作环境的仿真 、 故障注入 以及 相关物理量的精确控制 。 首先，不同DTC产生的条件不尽相同，而且可能涉及到电压、电阻和电流等多种物理量以及各种传感器信号；与此同时，DTC发生以及清除时，常需要对有关参数进行较为精确的监测，这也对测试提出了更高的要求。而北汇信息基于VT系列设备所搭建的测试系统，很好的满足了这两方面的测试要求。 VT系统是由德国Vector公司开发的测试设备，可以为ECU的 Hi L测试提供一个接近于真实的环境。通过不同型号的板卡，VT系统可以为ECU提供相应的工作环境，例如提供可以变化的电源电压，模拟传感器的输入信号，模拟负载等等，这基本上可以模拟产生DTC的大部分外部条件。 值得一提的是，对于一些较为复杂的传感器信号（例如碰撞信号等），VT系统还在板卡中预先做好定义，减少了测试系统开发人员的工作量，也提高了测试效果。 借助Vector公司的CANoe软件，我们可以实现对VT板卡的控制，提供十分精确的时间控制与I/O参数模拟，最大程度的发挥板卡的优势，提高测试质量与测试效率。CANoe为使用者提供了一种基于C语言的编程工具CAPL，并提供了丰富的库函数供测试者使用，很大程度上降低了编程的难度，同时提高了程序质量。 空调控制器的 DTC检测案例 现以某空调控制器的DTC检测为例来简单介绍该系统的实际应用，以一个出风模式电机堵转的DTC为例。 根据相关定义，我们得知其监测方式为周期监测，且记录条件为ECU连续8次在0.5秒内检测到电压变化的回馈值小于0.04V。这是一个较为典型的测试实现过程，它既包含了对于电压量的精确模拟与监测，同时又包含了对时间量的精确监测。 我们可以使用电源板卡VT7001来为ECU供电，精确控制供电电压值并确认其满足DTC的相关使能条件；使用VT2816板卡来模拟控制器需要的输入值，产生回馈电 压，模拟出风模式电机的运转（仿真其位置信号）。而DTC描述中的时间控制则可以通过CANoe提供的编程功能来实现。 我们按照DTC描述的监测逻辑编写测试脚本，并在CANoe中运行来控制相关板卡，使其电压回馈值在0.5秒内的变化小于0.04V，并持续一定时间，再通过CANoe来读取控制器是否产生了对应的DTC，从而实现测试目的。 我们按照DTC描述的监测逻辑编写测试脚本，并在CANoe中运行来控制相关板卡，使其电压回馈值在0.5秒内的变化小于0.04V，并持续一定时间，再通过CANoe来读取控制器是否产生了对应的DTC，从而实现测试目的。 不同的DTC其产生条件不尽相同，需要的模拟条件与测试方法也有所差异。在模拟的精度相当的情况下，测试程序的逻辑与实现方式则很大程度上影响了测试结果的优劣，而这无不需要一定测试经验的积累。北汇科技专注于汽车电子测试，拥有近十年的从业经验及丰富的行业知识，我们将为您提供更高效，更优质的测试解决方案和服务。

一、前言 随着时代的发展，越来越多的企业希望能够在对设备和系统无损的前提下，通过一系列的测试和分析来实现维护。这种维护工作是基于设备和系统本身的运行状态来安排实施的，被称为 CBM（Condition Based Maintenance） 基于状态的维护。基于设备和系统的实际状态采取维护行动，这种理念的实现方式被称为 预测性维护 。 虹科预测性维护是一种基于无线振动监测系统的维护方式， 这种维护方式是完全基于设备和系统本身当时状态，既避免了多余干涉导致的不必要的停工时间，也防止了由于未及时采取措施而导致的连锁性故障带来的损失。 二、专业术语科普 1. 传感器采样频率 采样必须按一定的速率进行，那么采样频率就是用来表示采样的速率，用Hz表示。本质上，采样频率也可称为采样率或者采样速度，因为它 表征的是采样的快慢，采样率高，则采样快 。采样率是表示每秒钟采集多少个样本点（或数据点），用sample/s或样本点数/秒表示，如采样（频）率为1000Hz，则表示每秒钟采集1000个样本点，采两个样本点的时间间隔为1ms，这个时间间隔称为时间分辨率。时间分辨率为采样频率的倒数，时间分辨率越小，则采样频率越高，采集到的数字信号越接近真实信号。 虹科Accel 310无线振动传感器的采样率是26.7KHz，满足传感器最高频响范围的2倍以上 ，不论是高频信号幅值还是低频信号幅值都不会产生失真。并且采样率越高，1秒钟内采集的样本点（或数据点）越多，信号幅值越接近真实幅值。 2. Wirepas Mesh网络 Wirepas Mesh是一种 用于物联网解决方案的无线全网状网络架构 。Wirepas Mesh 网络中的所有设备都可以根据当前的无线电环境在本地做出路由决策。Wirepas Mesh 的去中心化架构提供了高数据传输可靠性和可用性，并提供了大区域覆盖。此外，在Wirepas Mesh网络中，数据信息的传输使用独特的密钥加密，确保信息传输的安全性。 Wirepas Mesh不需要中央网络集线器设备。Wirepas设备可以将数据从一个节点传输到另一个节点，然后传输到云端并返回。对于每个设备，始终有多个路由选项，并且可以在同一网络中使用多个物联网设备。 虹科无线振动监测系统中硬件之间数据的传输采用Wirepas Mesh网络，保证了数据安全性和可靠性 。传感器打开后可自动连入到现场网关，网关通过配置网络（WiFi，以太网，蜂窝）后可连接到云服务器。根据Wirepas Mesh网络特点，传感器还可以作为中继节点，使用此设置，传感器将不会收集振动数据，而只会在低功耗状态下运行，以桥接与最近网关的通信。 3. 冲击解调算法 记录高频冲击事件可以改进滚动轴承诊断，特别是在难以检测和统一衡量故障严重程度的机器中。标准解调技术并不总能为这项任务提供足够的灵敏度，特别是对于低速轴承。对于轴承或齿轮故障，持续时间短、幅度大的事件会在较长的周期（低频）内重复出现，并且通常会通过标准的抗混叠措施滤除。 虹科无线振动监测系统中采用特有的Impact Demod算法强调未过滤波形数据中以持续时间短（高频）、高振幅事件为特征的冲击事件 。Impact Demod波形和Impact Demod峰值用于早期轴承故障检测和转速低至350 RPM的低速机器。 三. 总结 虹科无线振动监测方案 广泛应用于常见的旋转资产预测性维护，例如电机、泵、风扇、鼓风机、压缩机、齿轮箱等。基于其高分辨率的传感器、安全可靠的数据传输网络、特有的解调算法等优势，能够有效诊断机器故障，提高运维效率，减少设备的维保成本。

常用的简易状态监测方法主要有听诊法、触测法和观察法等。 1、听诊法 设备正常运转时，伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏，通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声，判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。用手锤敲打零件，听其是否发生破裂杂声，可判断有无裂纹产生。 电子听诊器是一种振动加速度传感器。它将设备振动状况转换成电信号并进行放大，工人用耳机监听运行设备的振动声响，以实现对声音的定性测量。通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号，并进行对比，来判断设备是否存在故障。当耳机出现清脆尖细的噪声时，说明振动频率较高，一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。当耳机传出混浊低沉的噪声时，说明振动频率较低，一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。当耳机传出的噪声比平时增强时，说明故障正在发展，声音越大，故障越严重。当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时，说明有零件或部件发生了松动。 2、触测法 用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。 人手上的神经纤维对温度比较敏感，可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。当机件温度在0℃左右时，手感冰凉，若触摸时间较长会产生刺骨痛感。10℃左右时，手感较凉，但一般能忍受。20℃左右时，手感稍凉，随着接触时间延长，手感渐温。30℃左右时，手感微温，有舒适感。40℃左右时，手感较热，有微烫感觉。50℃左右时，手感较烫，若用掌心按的时间较长，会有汗感。60℃左右时，手感很烫，但一般可忍受10s长的时间。70℃左右时，手感烫得灼痛，一般只能忍受3s长的时间，并且手的触摸处会很快变红。触摸时，应试触后再细触，以估计机件的温升情况。 用手晃动机件可以感觉出0.1mm-0.3mm的间隙大校用手触摸机件可以感觉振动的强弱变化和是否产生冲击，以及溜板的爬行情况。 用配有表面热电偶探头的温度计测量滚动轴承、滑动轴承、主轴箱、电动机等机件的表面温度，则具有判断热异常位置迅速、数据准确、触测过程方便的特点。 3、观察法 人的视觉可以观察设备上的机件有无松动、裂纹及其他损伤等；可以检查润滑是否正常，有无干摩擦和跑、冒、滴、漏现象；可以查看油箱沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点，以判断相关零件的磨损情况；可以监测设备运动是否正常，有无异常现象发生；可以观看设备上安装的各种反映设备工作状态的仪表，了解数据的变化情况，可以通过测量工具和直接观察表面状况，检测产品质量，判断设备工作状况。把观察的各种信息进行综合分析，就能对设备是否存在故障、故障部位、故障的程度及故障的原因作出判断。 通过仪器，观察从设备润滑油中收集到的磨损颗粒，实现磨损状态监测的简易方法是磁塞法。它的原理是将带有磁性的塞头插入润滑油中，收集磨损产生出来的铁质磨粒，借助读数显微镜或者直接用人眼观察磨粒的大孝数量和形状特点，判断机械零件表面的磨损程度。用磁塞法可以观察出机械零件磨损后期出现的磨粒尺寸较大的情况。观察时，若发现小颗磨粒且数量较少，说明设备运转正常；若发现大颗磨粒，就要引起重视，严密注意设备运转状态；若多次连续发现大颗粒，便是即将出现故障的前兆，应立即停机检查，查找故障，进行排除。 讲的很详细了，这些诊断方法需要较长时期的经验累积才能判断准确。 补充一下，听诊可以用改锥尖(或金属棒)对准所要诊断的部位，用手握改锥把，放耳细听。这样作可以滤掉一些杂音。 温度手感判定训练：用一结点式温度计，测出金属表面的50度，60度，70度，80度几种状态，对于低温时可以用描，考察手能接触的时间，根据不同时间来断定温度。对较高温度不能手摸时，可以淋少量的水滴观察水蒸发状态，然后记住这些状态。在诊断设备时使用，能得到较为准确的判断。

电缆的常见故障  水晶头或配线架打接不规范或错误  弯曲, 扭曲, 连接器松动引起的连接故障  电缆超长引起的高衰耗  电磁干扰  机械压力  材料质量   光缆故障的原因 光缆熔接不良(有空气) 光缆断裂或受到挤压 接头处抛光不良 接头处接触不良 光缆过长 核心直径不匹配 填充物直径不匹配 弯曲过度(弯曲半径过小) 故障排除的方法 替换法- 是指用你确定运行正常的部件替代那些被怀疑的网络设备，直到故障解决 隔离法 是指网络出现故障时，采用切断网络部分或个别设备的连接，逐步缩小故障查找的范围，直到确定最终的故障源 故障排查顺序 自上而下 即从物理层开始检测、最后检测应用层的问题 自下而上 从应用层入手，最后检测物理层的问题 从中间到两边 从问题发生点开始,判断故障可能发生的方向