[发明专利]用于远程预测交流电机系统剩余寿命的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及交流电机系统的可靠度，更具体地说，涉及利用确定的统计置信度，用于远程确定交流电机系统的部件故障之前的剩余时间的方法和系统。

背景技术

交流电机系统的某些操作者采用某种形式的远程监视和诊断(RM&D)系统等供确定系统可靠度使用。当前已知的RM&D系统为了发展的目的倾向于关注收集。

交流电机系统运行条件、状态和性能相关的精确信息的获取对保持这类系统成功的商业运转通常是至关重要的，例如但不限于，在“关键”工业制造过程、发电系统等中使用的电机。因此，常常花费很大的努力来开发和改进用于监视和诊断这类系统中电机和线圈设备的运行和性能的现有方法和系统。对于这类关键过程的电机通常希望有健壮的检查方法，因为如果电机必须离线，则它的不能运转会有害地影响效益的生成。

用于交流电机系统检查和预测性维护的健壮过程通常涉及监视诸如电机电流、电压、振动、漏磁等各种工作参数以便检测即将来临的故障。按照惯例，一个或多个参数随时间被监视并且当被监视的参数值超出预定的阈值时用来触发维护停机/建议。当代技术趋势是通过将各种传感器和换能器附加在交流电机上以使检查过程自动化，从而通过离线监视或在线监视技术不断地收集信息。然后正在运行的电机的运行指示器可被连续地跟踪，并且如果超出特定指示器的预定阈值就立即触发报警。例如但不限于，超出或偏离预定范围或数值的振幅或频谱数据可用于启动报警从而通知设备操作者：特定类型的故障模式即将来临。

将电机运行指示器数据用作故障预测工具并评估电机健康状况在过去已由各种研究者在某种程度上进行了探索。不同的交流电机系统指示器可被用于这种目的，并且可包括交流电机系统“不平衡度”，诸如负序电流以及电压不匹配。

当前已知的用于远程监视和诊断交流电机系统剩余寿命的方法有缺陷。传统的RM&D系统通常仅仅以可表示即将来临的故障的数据作为目标，而不提供剩余的电机寿命或电机可靠度的定量的确定。某些传统的系统根据来自单个监视指示器的报警条件的检测，只提供即将来临的电机故障的一般警告。这些系统既不能提供电机可靠度的评估，直到需要修理之前也不提供运行时间剩余的估计。

出于上述原因，需要一种用于远程确定交流电机系统剩余寿命的方法和系统。该方法和系统应该在交流电机系统的部件上接收多个运行数据。该方法和系统还应该分析电机数据并根据交流电机系统的绝缘条件确定电机可靠度和故障之前的估计运行时间。

发明内容

根据本发明的实施例，用于远程确定位于场所100的至少一个交流电机系统110的可靠度和故障之前剩余时间的方法，该方法包括：提供至少一个远程监视和诊断(RM&D)系统150，其中至少一个RM&D系统150处在不同于具有至少一个交流电机系统110的场所100的位置；将至少一个RM&D系统150与至少一个条件预测器结合，其中至少一个条件预测器140从至少一个交流电机系统110接收多个运行数据120；从条件预测器810接收多个运行数据120；将对应于至少一个交流电机系统110的多个历史运行数据120从至少一个历史数据库发送到至少一个RM&D系统150、810和830；利用多个运行数据120确定至少一个交流电机系统110的可靠度和故障之前剩余时间是否在报警范围840内；并且如果至少一个交流电机系统110的可靠度和故障之前剩余时间在报警范围内；则通知至少一个支持网络850、860和870。

将至少一个RM&D系统150与至少一个条件预测器140结合的步骤还包括：根据对应于与至少一个交流电机系统110、500相关的历史故障原因的预定部分总体的可靠度概率分布的组合，至少一个条件预测器140执行至少一次故障分析；至少一个条件预测器140开发至少一个用于多个交流电机系统110的可靠度建模的因果网络，包括至少一个交流电机系统110并且根据至少一个因果网络500评估至少一个交流电机系统110部件的条件；以及至少一个条件预测器140执行至少一个完整的因果网络(integrated casual network)，还执行至少一个交流电机系统110的可靠度分析，其中至少一次分析产生的结果与根据至少一个因果网络评估至少一个交流电机系统110部件条件的步骤产生的结果结合，从而计算故障之前时间剩余的定量值。

从条件预测器140接收多个运行数据120的步骤还包括从至少一个tan delta传感器600接收至少一个泄漏电流。