振动噪声干扰-设备诊断的隐形杀手

在全球「智能工厂」、「智能制造」的盛行风气下，「振动讯号」已经逐渐成为评估设备健康状况的必备指标，从传统的定转速转动设备、到工具机、自动化设备，无不尝试导入振动监测方案。全球市场调查报告书在2021年3月提出的报告指出，2021年至2025年，全球振动传感器市场预测将成长到28亿3000万美元；在预测期间中，预计将以8％的年复合成长率增长，原因在于透过振动讯号做设备诊断是一项「直接且历经多年重复验证有效的解决方案」。因此，市面上振动传感器、撷取卡、诊断系统如雨后春笋般的不断推出；然而，在我们美好的愿景中，有个隐形杀手悄悄时不时地干扰、破坏我们的理想计划，那就是「噪声干扰」。

对于很多公司可能会认为只要买了传感器集结取卡就可以搜集到正确的振动讯号，然而『讯号撷取』看似简单实际上是一个非常仰赖专业及经验的技术。只要稍有不慎我们收集到的可能就只是噪声，「信号噪声」看似简单；事实上，在工业现场却不见得是一个好解决的问题。如果一段振动信号出现噪声，不仅无法进行设备诊断，更可能因为讯号大幅增加导致错误警报而增加现场人员困扰，甚至可能让现场人员关闭警报功能，导致真正设备异常时反而没有发觉。

以下是一个受「噪声干扰」影响的例子：

某石化厂反应炉安装在线监测系统，从1月大修完成后状态一直保持良好，5月陆续发现整台设备振动量剧烈增加，超过危险值；于是，厂务人员便安排维修人员检查，却发现设备没有异常；该事件造成不必要的检修，以及对于系统的不信任。

经由振动频谱分析师查看，发现速度频谱60Hz高达100mm/s，判断是受电器干扰，经过检查该线路，查明原因是「讯号线有破损」所造成。

我们可以看看异常讯号。

常见异常振动讯号：

噪声发生的原因
噪声发生的原因有很多，如：线材破损、接头接触不良、接头进水、讯号接地不良、讯号线旁有强电电缆…等等。当然，我们会希望一开始就选择好的电缆，做好讯号接地（非电源接地）、强弱电线轨分离…等避免噪声干扰的做法；然而，许多时候工业现场先天性的限制，迫使我们只能透过外部绝缘、隔离等方式，降低噪声干扰的可能性。经过多年设备监测规划、建制及市场了解下，谱威发现即使把该做的都确实执行，仍不能100%保证不会偶尔出现讯号干扰的现象。因此，谱威进一步强化推出「AI自动噪声判断功能」。

谱威历经多年搜集各种设备并多达40万笔各样振动正常、异常讯号，透过AI训练出「高准确度判断模型」，可精准标记出异常讯号，并且拥有AI模型特性：如果出现特别机型判断准确度不够理想时，可藉由「新增标记数据」来优化。当有异常讯号时，智能在线监测系统Phoenix GM会自动用紫色点标记，亦可将其隐藏，呈现没有噪声讯号的趋势图；以及在上抛振动总量OA值到SCADA等系统时，自动避开有噪声的数据，以避免人员错误判断

三十年来，谱威科技全心投入在振动量测及设备监测领域，提供从传感器、撷取卡、到自行开发软件系统整合；俱备了丰富现场安装布建、问题排除及设备诊断经验，我们始终致力于研发适合亚洲习惯、好用、可靠的系统，聆听客户真实的心声，并且不断改良、精益求精，进而打造最棒的产品，如果有任何设备监测需求，欢迎与我们联系