Comments 78
На чем у вас ПО написано, на Delphi? Кроссплатформенное или только под Windows?
Берешь микрофонс нужными АЧХ
подключаешь к звуковой карте
записываешь сигнал
Берешь быстрое преобразование Фурье
Двигаешь фрейм по сигналу и получаешь спектральную характеристику (цветная 2Д картинка)
Сравниваешь полученный спект с эталоном, если есть разница в сигнале значит что то работает не так.
49 микрофонов нужны что бы аудио ФАР сделать, которая источник звука показывает
п1-5 за пару часов код пишется
п.6 немного повозиться надо, похожие задачи можно различными путями решать, в OpenCV все инструменты есть.
п.7. повозиться немного придется, но в целом сложного то же ничего нет, с микрофонов считывашь сигнал и например автокоррелятором сдвиг фаз между микрофонами считаешь в на разных частотах, дальше вычисляешь вектора источников звука в пространстве и рисуешь тепловую карту
Система есть. Можем показать )
ПО написано на С++, кроссплатформенное, есть возможность установки на Windows и Linux.
Обычно за каждым станком закреплен человек, который на нем работает. Он, как правило, досконально знает свое оборудование, его текущее состояние и все его звуки, штатные и нештатные. Кроме того, он мотивирован на безаварийную работу и минимальный простой.
Какую выгоду дает электронная система по сравнению с человеком? Я так понимаю, точностью диагностики тут тоже не пахнет. Все плюс-минус километр и, опять таки, решение принимает оператор, глядя на какие то картинки.
Как я понимаю - инструмент позволяет повысить точность и скорость диагностики, не "где-то свистит, давай палку прикладывать", а "свистит там, посмотри - почему?".
И если его еще и с тепловизором совместить - будет вообще интересно, обычно там, где механические повреждения - не только свистит, но и греется.
PS: это как в диагностике электроники - можно искать пробитый элемент измерениями, можно щупать пальцами, а можно посмотреть тепловизором и найти его гораздо быстрее.
Совершенно не вижу, в каком месте данный инструмент позволяет повысить точность. Точно выяснить, что именно этот подшипник гудит? Ну так это и так можно сделать, просто подойдя и поднеся ухо к нему поближе.
Насчет скорости диагностики тоже мимо. В тексте статьи прямо написано, что нужно пять минут записывать звук, потом нести в лабораторию для расшифровки. И завтра - послезавтра лаборатория даст ответ, что гудит этот подшипник. Но, блин, это и так ясно что он гудит, для этого не надо ждать несколько дней.
Также очень тонкий момент - в отделении нормально гудящего узла от аварийно гудящего. На всех фотках в статье показаны картинки просто с распределением источников звука по уровням. Но вот принятие решения о том нормальный это звук или уже аварийный - остается за оператором.
Это зависит от масштабов производства. Если бы на каждый станок по человеку, то тут бы работал весь Екатеринбург + область. А ещё важен масштаб агрегата — иногда один агрегат размером с пятиэтажный дом.
Система достаточно точная. Чтобы картинки были не «какими-то», а информативными, этому нужно учиться (также, как снимок с рентгена смотреть — с нахрапа не получится, а для спеца всё видно). Поясню, почему не человек: множество звуков в цехе сливаются в один и только специальная система может отделить звук одного узла от звука соседнего с ним и точно выявить проблему. Человеку, даже если он что-то слышит, сложно сказать, наверняка, что именно. И это огромная ответственность, ведь из-за этого может встать агрегат, а тревога может оказаться ложной. Это психологический фактор. Даже из-за того, что у системы такого фактора нет, она более объективна.
Производствам уже не одну сотню лет, в т.ч. и достаточно масштабным. Как то ведь справлялись с диагностикой и обслуживанием станков до этого.
А ещё важен масштаб агрегата — иногда один агрегат размером с пятиэтажный дом.
Не понял, к чему это высказывание. Как ваш девайс решает эту проблему? Все равно надо ходить с прибором вокруг агрегата и делать замеры в сотне - другой точек. Звук - это не тепловое ИК излучение, которое можно считывать издалека. Звук распространяется по воздуху и среда очень сильно искажает его распространение. Заявленные вами 15 м дальности выглядят крайне оптимистично.
Система достаточно точная.
Я так и не понял, в чем именно заключается эта точность? Какой параметр вы считываете этим прибором точнее, чем это можно было бы сделать другими, менее дорогостоящими и менее технологичными способами?
Вы взяли прибор и идею у энергетиков. У них причина и выигрыш понятен - провода и оборудование под высоким напряжением, их невозможно диагностировать контактным способом. Также у них нет окружающего шума от других станков - все ясно и четко видно где разболталось и вибрирует соединение. Диагностировать станки контактным способом - кто мешает?
Человеку, даже если он что-то слышит, сложно сказать, наверняка, что именно.
Как то вы сильно недооцениваете слух человека. Натренированный слух дирижера, например, может различить одну фальшивую ноту в целом оркестре. Натренированный слух ремонтника, который слушает все станки уже лет 10-15 с высокой точностью различит где и что не так гудит. И для этого не нужно учиться. Это понимание приходит само в процессе работы. Зачем ему еще дополнительно учиться что-то определять по вашим картинкам, загружать мозг ненужной для него фигней? Мне кажется, если вы будете пытаться нагрузить его дополнительно пользоваться вашим прибором, он будет этим недоволен и будет всячески саботировать процесс.
Тому производству меньше ста лет даже без учёта обновления технологического парка. Ещё 30 лет назад там работало примерно так в сто раз больше людей, нынче производства "безлюдные".
На весь цех 3-4 ремонтника. Агрегатов в цехе пара сотен. Вы предлагаете увеличить штат в ~50 раз. Мало того, что это затраты, ведь опытный ремонтник требует соответствующую квалификации оплату, так вы просто не найдёте нужное число людей ни за какие деньги.
Рабочий с треногой и ноутбуком обучается за неделю после средней школы. инженер по ремонту обучается 5-6 лет. Даже техник-ремонтник обучается 3 года. Почувствуйте разницу.
Вы врите, но не завирайтесь. В сто раз (!!!). Вы слегка, на пару порядков ошиблись. У меня мать всю жизнь и до пенсии проработала в цехе. Да, капиталюги при первой же возможности стараются выпнуть народ за ворота, но там речь идет о ПРОЦЕНТАХ от табельной численности. Все таки, чтобы что то делать нужны работники. И да, я не говорил об этом конкретном производстве, а о производствах вообще, которые появились во времена промышленной революции 2-3 века назад.
Вы ничего не поняли из того что я написал. Где я предлагал увеличить штат в 50 раз? У вас опять какие то безудержные фантазии. Пишите уж сразу - увеличить в 5000 раз, не ограничивайте себя в фантазиях.
Кто будет заниматься расшифровкой записей? Тоже рабочий? Перечитайте статью, там предлагается все по другому. Вы опять что то себе нафантазировали и сами с собой спорите.
В статье речь о конкретном производстве. Вы пытаетесь подменить тему - вместо ЦХП ВИЗа рассуждаете об абстрактных конях в вакууме - "производствах вообще, оторые появились во времена промышленной революции 2-3 века назад." Вдобавок переводите тему на сокращения работников на заводе, где работает (работала?) ваша мама. Другими словами, вы занимаетесь софистикой, конкретно в этом месте использовали софизм "подмена темы".
"Где я предлагал увеличить штат в 50 раз?" - Вот же ваши слова: "Обычно за каждым станком закреплен человек, который на нем работает." - В этих словах вы предлагаете, чтобы у каждого "станка" был специальный человек. В реальности же на весь цех меньше 10 ремонтников. Крановщиков и грузчиков я не считаю, их больше, но в станках они не разбираются.
Тут вы также занимаетесь софистикой - использовали софизм "отказ от заявленного".
Насколько я понимаю, вам захотелось поругаться. Ася Казанцева написала книгу "В Интернете кто-то не прав!" - я полагаю, вам будет интересно её прочитать.
В статье речь может быть о чем угодно, а в моем комментарии, к которому вы придрались высказано вполне конкретное утверждение, никакого отношение к вышеупомянутому производству не имеющее. Читайте комментарии более вдумчиво, постарайтесь понять что хочет сказать автор и насколько уместны ваши придирки.
И вот уж действительно, чья бы корова мычала! Вы придрались к какой то ерунде, не высказали ни одного возражения по существу, привели цифры, взятые с потолка и еще обвиняете меня в софистике))) истинно говорят, у кого что болит...
В этих словах вы предлагаете, чтобы у каждого "станка" был специальный человек.
О господи, какой бред вы несете. Вы реально, ни разу не были в цеху? Чтобы РАБОТАТЬ за станком человек не обязательно должен стоять рядом с ним столбом. Человек может одновременно работать за 2-3 и более станками, в зависимости от специфики производства. Вы понимаете разницу между понятиями "человек работает за станком" и "станок закреплен за человеком"? Это совершенно разные по смыслу понятия. Как один человек может работать за 2-3 станками, так и один станок может быть закреплен за 2-3 рабочими, из разных смен, например. Вы смешали все в кучу и выдумали цифру 50.
К чему вы опять упоминаете ремонтников и малое их количество. Точно, вы ни разу не были в цеху. Ремонтник НЕ ЗАНИМАЕТСЯ ДИАГНОСТИКОЙ. Как можно было догадаться из названия его профессии, он занимается непосредственно РЕМОНТОМ. А вот что сломалось и что надо починить ему говорит человек, который работает за конкретным станком.
Насколько я понимаю, вам захотелось поругаться.
И опять вы проецируете свои хотелки на меня. Я вижу, вы таки прочитали ту книгу и решили испытать описанные там приемчики на мне. Хочу напомнить, что это таки вы не стерпели и написали мне простыню чуши.
Вспомнил производственную практику и токаря, который представлялся как главный бракодел завода.
Вы придумали вполне утилитарный метод использования акустической фазированной решетки. Правда, связь типа потенциальной неисправности и издаваемого ею звука не вполне очевидны (но она есть), но если еще поручить такой анализ нейросетке, обученной на проанализированных случаях, то может получиться очень серьезная диагностическая система! Профессиональные автомастера (и не только) ее с руками отрывать должны.
думаю что это больше в сторону как раз таки непроффесионалов. у профессионала слух набит и в большинстве случаев с закрытыми глазами проблему находят. В общем у непрофессионалов денег няма. В калифорнии два стартапа лет 8 назад на схожие темы были, один черный ящик для авто диагностики, второй тоже самое но относительно анализа ПП в электросетях.
В руках повертеть прикольно, в промышленности применение есть, а в быту - слишком сложно и нафиг надо - если ТО выполняется в соответствии с планом проблем не возникает, а когда "а давай выкрутим производительность линии в 2 раза" или "зачем покупать японский подшипник за 100 когда можно купить китайский за 10" тут и вылазят проблемы.
в медицине похожая картина - "да штобы мне комп говорил что у человека за болезнь и уволил меня, да я 15 лет учился" и в итоге классные вещи которые значительно могли ускорить процессы убыточны, IBM Watson тому пример работает, но никто внедрять нехочет, потому что начнет решать кадровую проблему в медицине.
Вы правы, связь между неисправностью и издаваемым звуком есть. Мы с вами сходно мыслим — сейчас коллеги ведут работу по автоматизации аналитики с применением нейросети. Но вряд ли она дойдет до автомастерских. У нас всё для внутреннего пользования.
Ваш условный коллега с другого предприятия с серьезным парком оборудования (не обязательно автослесарь, это был только пример) вполне может быть заинтересован в такой диагностической системе. Принцип понятен, Вы его раскрыли до возможности реализации. Но один Ваш условный коллега запилит свою систему для себя, а другой возьмет и выпустит вашу разработку в товар. Не боитесь? Может, хотя бы запатентуете?
Если вам не нужно близко к агрегатам микрофоны подносить, то вы не думали установить микрофоны не на устройство, а на цех? Слишком много микрофонов надо или софт не может адекватно работать со сложным расположением микрофонов?
проблема в геометрии пространства (отражение и искажение сигнала). с помощью ФАР прямое измерение выполняют снижая влияния эха.
Я поясню. У вас ФАР это плоская, перемещаемая конструкция.
Почему ФАР нельзя размазать по всему объёму цеха?
сетевые задержки и синхронизация (падение точности)
более сложная модель анализа акустики (отражения и поглощения на разных частотах)
усложнение обслуживания (провода и монтаж)
все это приводит к увеличению цены, ну и конкуренты не дремлют.
ПС: я не участник этой разработки
А по сети кроме данных метку времени пересылать нельзя?
это да, тут и был вопрос можно ли так.
это не обслуживание, а монтаж. Обслуживание как раз упрощается. Не нужно носить стойку с микрофонами.
можно все, но когда дойдете до калибровки этой системы, осбенно с учетом сезонного теплового расширения конструкций, проникнитесь
можно все, воспрос - нафиг надо, но диссертацию и наклейку на лоб "я шарю" с общественным признанием сделать можно :)
есть прогноз отказов и поломок, который зависит от поставщиков, качества энергии и режимов работы, в условиях низких зарплат на производствах РФ дешевле нанять человека который тележку по цеху раз в месяц покатает.
Затухание высокочастотных составляющих звуковых частот мешает.
На пилоте мы рассматривали оба варианта: как мобильной, так и стационарной установки. Когда посчитали и сопоставили, поняли, что мобильная сеть позволит охватить больший периметр в цехе при меньших затратах.
Стационарное использование нас не устраивает, так как узлов агрегатов большое множество + всегда есть цеховой шум, важно понимать, что у нас только кранов больше 80 мостовых в цехе! Соответственно, стационарные варианты — не про нас.
Вы же в соседнем комменте хвастались, что ваша супер система может легко отделить шум одного узла от соседнего с ним. А сейчас, выходит, что не может? Так может или нет?
А писать звук непосредственно с кожухов оборудования? Сами же привели пример с водителем и посторонним шумом. Вам важно оперативно определить, что какой-то узел начал работать не штатно. А для этого достаточно маломощного микрофона, который будет способен слышать только звук передаваемый через кожух. Можно микрофон ещё и звукоизоляцией сверху обложить. Тогда отклонение в звуке можно с помощью грошового анализатора распознать и поднять ремонтников, которые с вашими микрофонами прибегут и сразу всё выяснят. Не нужно будет ждать четверо суток.
Так и делают, автор вот даже в соседних комментах об этом говорит. Только обычно вешают не совсем микрофоны, а скорее акселерометры. Они дорогие, поэтому их подключают к кожуху на время измерения. Вот только процесс этот довольно муторный. В статье предлагают менее точный, но намного более лёгкий метод померять то же самое.
Пробовали NL Camera? Отличный аппарат.
У немцев тоже подобное есть:
Насколько я понимаю, у вибродиагностики точность выше, но требуется установка датчиков непосредственно на узлы.
В целом, ответ на вопрос - нет. По большому счёту, регистрация вибрации и звука - это одно и то же. Установка датчиков на объекте измерения лишь увеличивает регистрируемую энергию колебаний. Не более.
Вибрационный контроль мы используем, и, да, он требует установки (а это не везде возможно сделать на агрегатах) + это требует дополнительных ресурсов и затрат. Решётка же очень мобильная и ей удаётся решать задачи поиска проблем максимально оперативно и ключевое — без останова оборудования.
Выглядит прям как киберпанк, какие-то грязные станки неизвестного года выпуска, и ФАР на УЗ микрофонах для поиска неисправностей в них! Но сама разработка, спору нет, хороша. Вижу проблему в определение "точки отчета" для подобной системы. Фактически, вам нужно исследовать один полностью рабочий станок и исправный станок, что бы понять, какие шумы в нём являются нормой. А на таком производстве, как на фото, полностью исправных станков может не быть уже лет как 20.
Напоминает внутритрубную диагностику в Транснефти (https://diascan.transneft.ru/klientam/vnytritrybnaya-diagnostika/park-vnytritrybnih-inspekcionnih-priborov/?preview=1), только у них ультразвук или магнитный профиль.
Ммм, микрофонные решётки! Эта тема мне знакома! На последнем году университета раздумывал, что бы такого крутого замутить для дипломной работы. На столе валялась отладка для STM32 с миниатюрным цифровым и, как оказалось, дешёвым микрофоном. Смотрел я на него и думал: «А можно ли собрать что-то прикольное если использовать много таких микрофонов?» Так я вышел на акустические камеры и красочные видео с демонстрацией их работы. Под впечатлением от увиденного я собрал свою микрофонную решётку, правда только линейную, а не двумерную. Потом подключил ее к отладочной плате с FPGA чипом на борту и реализовал несколько цифровых фильтров, бимформер и вывод на экран. Получилось вот так:
Результат, кончено, не такой впечатляющий, как у промышленных образцов, но дипломная работа всем очень понравилась. Ну и, как это обычно бывает, из-за отсутствия времени, проект дальнейшего развития не получил.
Тот самый микрофон (картинки из интернета)
Звук записывается с каждого микрофона. Микрофонная решетка состоит из цифровых микрофонов.
В цифровых микрофонах встроенный АЦП. Так что 49 АЦП по одному каналу.
Обнаружение потенциальных проблем в электрических сетях
Примерно полгода назад разговаривал со специалистом энергосетей, занимающегося поиском дефектом соединений, изоляторов линий и оборудования, от которого услышал что поиск "коронных разрядов" у нас не имеет смысла. Импортное диагностическое оборудование рассчитано на импортные стандарты сетей, где коронные разряды отсутствуют. А наши по умолчанию "трещат" т.к. советский стандарт экономит на массе проводов, соответственно диаметр меньше, что создает условия для коронного разряда.
Дело не столько в диаметре провода. Когда провод тонкий, нужного диаметра добиваются расщеплением фазы, например. Дело больше в качестве изготовления провода, и арматуры. А так же в качестве монтажа.
Для массовых 110кВ не имеет смысла в расщеплении фазы. Здесь выгода советской энергетики в экономии материала, а не утечек тока.
Долго пытался понять, что Вы хотели сказать. Не знаю, сумел ли, но попытаюсь ответить.
В совке, в стратегических областях, не пытались экономить на металле. Даже близко. По этому, на ВЛ 110 кВ провод один не потому, что экономия, а потому, что распространённый провод АС-70 для стодесяток, по условиям короны проходит. Я здесь про радиус провода, если что. В этом Вы можете легко убедиться выйдя под линию электропередачи 110 кВ. Она не "трещит".
Есть еще вариант, когда фазу расщепляют по условиям передачи мощности. Но это достаточно редкий случай.
В сетях подобные приборы предназначены в первую очередь для поиска частичных разрядов, а не короны. Но для поиска ЧР, нужна очень точная фильтрация
У меня такое ощущение, эту статью мало кто читал. Иначе она бы не собрала такого количества плюсов. Мне бы за такую писанину было стыдно, но это мне. Я не говорю здесь про согласование падежей, времён и прочие превратности языка. Читать тяжело, иногда прямо до слёз, но пережить можно, ибо сам не идеален в этом плане.
В статье полно технических ошибок, неправильного толкования терминов и прочего непотребства. Всё, досконально разбирать не стану, ибо слишком много. Но вот несколько примеров:
Запись ведётся в диапазоне до 20 000 герц.
Так всё-таки ультразвук или слышимый диапазон?
Погрешность для большого станка — пять метров от точки замера (при замере с 10–15 метров от узла).
Какая-то глупость. Или предложение написано сильно не по-русски, или Вы совершенно не понимаете, что такое погрешность.
На четвёртый день происходит планово-предупредительный ремонт.
Нет, ППР не может происходить на четвёртый день. Именно потому, что он планируется. И не за пару дней, а по ресурсу. То, про что Вы пишете, это ремонт по техническому состоянию. Кстати, довольно модная тема в наше время, переход от ППР к ремонтам по техническому состоянию.
Вообще бывает и такое применение технологии (не у нас, а из презентации партнёров). Обнаружение потенциальных проблем в электрических сетях.
Не пишите о том, в чём Вы ну вообще не понимаете. Не надо. Или это реклама производителя оборудования?
Неужели некому дать статью вычитать?
Если позволяет техника безопасности, то вместо деревянной палки можно использовать предплечье. Локоть на исследуемый агрегат, а указательный палец в ухо. Аудиокартина становится гораздо более насыщенной.
Как ваш метод диагностики согласуется с графиком планово-предупредительных ремонтов? По результатам оборудование останавливается в кратчайшие сроки и выполняется ремонт узла? Особенно это касается таких "простых" случаев, как вскрытие редуктора или замена подшипников приводного барабана.
Или ремонтные службы цеха, в котором внедряется столь инновационный метод выявления аномалий, переведены на обслуживание оборудования по состоянию? Но почему-то этого не видно на представленных фотографиях: утечки смазки, отсутствующие части кожухов, следы оперативного устранения неполадок (читай сварочные работы по живому), кое-как уложенные маслопроводы и это только на первый взгляд.
Рациональное зерно во всем этом безусловно есть, но как вы измеряли эффективность внедрения ?
P.S. Попробуйте добавить в систему тепловизор, так можно обнаружить и температурные аномалии (перегрев подшипниковых узлов и т.д.)
Процессы операционные слегка изменили в логике:
Смотрим системно агрегаты, которые являются «узким местом».
Замеры синхронизированы с графиком ППР.
Замер делаем за сутки или двое до ППР и в ППР уже выдаем рекомендации в виде отчёта для ремонтного управления.
По итогам ППР делаем замер и мониторим «ушли шумы» или нет.
Писали с 10–15 метров от оборудования, потому что к работающей линии во многих местах подходить просто запрещено.
Как-то тут комментаторы холодно восприняли новость, а вот как человек, который знает, что такое вибродиагностика, я имею сказать: вау.
Обычно опасные участки производства закрыты, и при попытке на них попасть срабатывает реле безопасности и отрубает всё оборудование. Это стандарт безопасности, даже проект завода без этого не примут. С другой стороны, вибродиагностика позволяет сильно снизить издержки на простой оборудования при отказе, да и в целом чинить в несколько раз дешевле до того, как подшипники в порошок стёрлись и двигатели пошли обмотки с ротора на статор перематывать. Получается неприятный цугцванг, что производство надо ненадолго останавливать, чтобы поставить датчики вибрации на двигатели, чтобы потом оттуда уйти, перезапустить и померять. Мало того, что простой оборудования ради избежания простоя оборудования, так ещё и перезапуск приводит к ускорению износа. А тут с 10 метров спокойно померяли на живом заводе и разошлись, можно хоть каждый день этим заниматься.
Правда, на графиках я нифига не вижу даже после того, как пометили, в каком диапазоне частот проблемы. Какой там сигнал/шум получается, какое разрешение? Вспоминаю статьи про зарубежный опыт в эхолокации, и полсотни микрофонов звучит как-то маловато. (Хотя легко понять: брали то, что было, а элементная база в РФ практически не существует.)
А, и если я правильно понял, и обработка сигналов делается не сразу на производстве, то это большая проблема. С погрешностью 5 метров на большом станке по-хорошему бы померять с разных точек, чтобы локализовать проблему точнее, а в таком вот оффлайн-режиме даже нельзя узнать, есть ли там какая-то проблема. Придётся по три дня на одно место выезжать.
технологии интересные, но для массового удобного использования нужно что-то пооперативнее и помобильнее, какой-то прибор типа тепловизора, но для ультразвука. Нужен прибор с экраном, где поверх картинки с камеры рисуется карта звуков-ультразвуков, которая работает прямо здесь и сейчас в режиме реального времени.
Другими словами, картинка как на https://www.youtube.com/watch?v=vzOmsvUQ-VI а прибор в виде тепловизора или на крайний случай в виде ноутбука с подключаемой тарелкой. И чтобы справился простой инженер на производстве, ну или немного подготовленный.
"Запись ведётся в диапазоне до 20 000 герц."
И где здесь ультразвук?
Какие УЗ микрофоны использовали?
Сегодня наткнулся на инструкцию http://pyatilistnik.org/kak-progolosovat-po-aktsiyam-severstal-sberbank-nlmk-mts-i-drugim/, что оказывается я могу голосовать, кхе)))))) Ради интереса проголосовал своими 50 акциями, чтобы дали дивиденды.
Я понимал, что мой голос мало на что влияет, но голосовать теперь всегда буду, так как это дисциплинирует и дает возможность дальше развиваться, узнавать про компанию, что-то новое.
Вообще компания очень классная, я стараюсь докупать ее акции совместно с Северсталем и ММК. Сейчас для этого есть все условия, малой ценой взять больший объем. Верю в отечественных производителей.
Было дело, я писал обработчик сигнала от широкополосного микрофона для задачи диагностики дефектов тележки подвижного состава... Тогда тема заглохла из-за непроработанности модели.
У вас же реализовано подобное решение с хорошей теоретической базой, и теперь я понимаю, что в том проекте надо было работать не с одним микрофоном, а с их матрицей, самый минимум - 3 штуки.
Как мы ищем дефекты оборудования ультразвуковыми микрофонами