了解状态监测中的阈值
定义:什么是阈值?
临界点 (也称为限值、设定点或触发值)是一个预定义的值,用于区分正常情况和异常情况。 状态监测 系统。当测量参数(振动, 当温度、压力等参数超过阈值时,就会触发相应的操作——例如发出警报、采集数据、生成工单或关闭设备。阈值是决策边界,它将连续的测量数据转化为离散的可操作事件,使自动化监控系统能够识别需要人工干预的异常情况。.
有效的阈值设定是监控项目成功与否的关键,它需要在灵敏度(及早发现问题)和特异性(避免误报)之间取得平衡。阈值体现了项目的决策标准,反映了设备的关键性、对故障模式的理解以及运行风险承受能力。.
阈值类型
绝对阈值
- 工程单位的固定值(mm/s、°C、bar)
- 例如:振动频率 > 7.1 毫米/秒时发出警报
- 基于标准(ISO 20816)、规范或经验
- 无论历史如何,都适用相同的阈值。
- 易于理解和实施
相对阈值
- 相对于……定义 基线 或参考
- 例如:振动幅度大于基线值的 3 倍时发出警报
- 适应不同机器的特性
- 对变化更敏感
- 需要良好的基线数据
变化率阈值
- 基于参数变化的速度
- 例如:如果一周内振动幅度增加超过 50%,则发出警报
- 及早发现快速恶化
- 与绝对水平无关
- 捕捉加速出现的问题
统计阈值
- 基于对历史数据的统计分析
- 例如:如果数值大于均值加 3 个标准差,则发出警报
- 解释了正常变异性
- 需要足够的历史数据
- 适应工艺变化
阈值设定方法
基于标准的
- 使用 ISO 20816 区域边界
- 行业特定标准(API、NEMA)
- 优点: 已证实、有据可查、站得住脚
- 限制: 通用条款,可能不适用于所有情况
基于经验的
- 基于历史的成败经验
- 机构知识
- 随着时间的推移而不断完善
- 优点: 场地和设备特定
- 限制: 需要经验才能发展
基于风险的
- 基于失败后果的阈值选择
- 高风险设备:更严格的门槛
- 低风险设备:更宽松的门槛
- 优化项目总成本和风险
常见陷阱
太紧(敏感)
- 结果: 误报过多
- 影响: 警报疲劳,浪费调查时间
- 风险: 真正的警报被误报掩盖了。
- 解决方案 根据误报率放宽阈值
过于宽松(宽容)
- 结果: 问题发现较晚
- 影响: 交货周期缩短,维修成本增加
- 风险: 检测前的故障
- 解决方案 收紧阈值,增加监测频率
均码
- 不同设备采用相同的阈值
- 未考虑机器差异
- 对某些人来说太紧,对另一些人来说又太松。
- 优先考虑设备特定阈值。
阈值优化
初始设置
- 首先从标准或保守估计入手
- 文件理由
- 根据经验改进计划
调优过程
- 赛道表现: 统计真假警报数量
- 目标指标: < 10% 误报,> 90% 真问题检测
- 调整: 如果漏报问题,则收紧警报;如果误报过多,则放松警报。
- 文档: 变更内容及原因
- 迭代: 持续改进,历时数月/数年
验证
- 与实际故障事件进行比较
- 阈值是否提供了足够的预警?
- 是否存在造成资源浪费的虚假警报?
- 根据结果进行调整
多参数阈值
整体振动
- 一般状况的主要阈值
- 最简单、最常见的
特定频率
- 轴承频率 阈值
- 1×、2×分量阈值
- 更具体的故障检测
导出参数
文件
阈值数据库
- 所有设备的所有阈值
- 当前数值及变化历史
- 每个阈值的理由
- 审批和审核文件
变更控制
- 阈值变更的正式流程
- 工程审查和批准
- 与运营部门的沟通
- 更新监控系统配置
阈值是决策边界,它使自动化状态监测系统能够识别需要关注的设备。有效的阈值设置和基于性能指标的持续优化——在早期检测和可接受的误报率之间取得平衡——是状态监测程序成功以及操作人员对系统可靠性信心的根本所在。.
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