人需要定期体检,机器当然也不例外,在制造业加快数字化进程,迈向工业4.0的背景下,工业设备的安全与预测性维护受到越来越多的关注。很多大型企业不仅产线庞大,而且设备众多,一旦运维出现突发问题,损失巨大,而对于电力、铁路、能源等行业的大型关键装备,其运转状态更是关乎国计民生。
(相关资料图)
随着人工智能、语音识别技术的不断进步,工业设备的“听音识病”正在成为可能。设备在运行时会产生声音和振动信号,就像人的指纹一样具有辨识特征,当设备产生缺陷或发生故障后,其声纹也会随之改变,这即是声学监测的原理。
记者注意到,目前这一新兴赛道簇拥着老牌科技公司、新兴创业企业等多个玩家,可以为工业设备提供高精度、预测性、实时性的故障诊断及预测性维护服务。
工业设备的隐患排查与定期检修最早主要依赖人力,需要经验丰富的师傅一个个敲、一个个听,判断哪里有问题,而对于山上、地下等不易巡检的地方,人工维护难度非常大。
近年来,技术的进步使得市面上检修手段丰富起来,如红外、热敏、振动传感器等,但这些方案大多用于故障发生后的维修定位,很难起到故障预防的作用,一些后装式入侵式监测方式容易给设备带来二次伤害。此外,使用多种不同类型的传感器、硬件接口和软件协议,系统颇为复杂,工作量很大。
谛声科技合伙人、COO常炜熙告诉记者,声音作为最基础的物理量,是评估设备工作状态的重要参数指标之一,与上述监测方案相比,声学监测具备非接触式测量、通用性强、能够较快部署、易于发现早期故障等特点,在当前的通用产品故障中,20%左右运用声音监测是最优的解决方案,尤其是封闭结构件的机械类问题、周期性转动的齿轮故障、气体泄漏相关问题方面,声学监测优势更是明显。
祥峰投资执行合伙人李伟也十分看好声学监测的应用与前景。“传统的铁路以及电力等行业的检测维修,大多是通过人工辅以部分检测设备周期性地进行检修及零部件更换,或者遇到实际故障时再进行拆卸维修,安全隐患高且检修成本高。采用声音实时在线监测方式既可以做到实时状态监测,又可以对潜在故障做到预防性维护,不仅极大提高了安全性,同时能够很好地节省人工及检修成本。”李伟表示,声学监测在铁路设备运维、电力系统运维,工业设备预防性维护等行业都具有较大市场空间。
成立于2017年的谛声科技创始团队来自中国科学院声学研究所,在硬件方面,谛声科技打造了麦克风阵列技术壁垒,通过一定数量的麦克风组成阵列,对声场的空间特性进行采样处理,实现声源定位、去混响、声信号增强、盲源分离等功能在嘈杂的环境下准确识别故障音。在软件方面,谛声科技自研了声学算法,目前已建立了37种铁路系统故障模型、50余种电网系统故障模型以及百余种工业系统故障模型,准确识别率可达92%,通过软硬件结合,谛声科技最终通过终端设备部署和SaaS平台为客户提供解决方案。
常炜熙向记者介绍称,目前国内在工业声学监测领域的企业主要有两类,一类是基于智能语音及计算机视觉的科技公司,在消费类产品逐渐成熟后拓展业务覆盖工业监测场景。另一类是像谛声科技这样的创业公司,利用新技术建立起相对完整的声学故障模型,专注于工业设备的智能化运维。
常炜熙判断,未来各企业的竞争重点将围绕数据和应用场景展开,能够不断拓宽应用场景边界,积累更大数据量和故障模型分析系统的企业将脱颖而出。
铁路、电网、能源等基建场景是谛声科技正在着力拓展声学监测应用场景,其已建立起铁路系统与电力系统故障算法模型。常炜熙表示,对于这类客户而言,安全性是其关注的首要因素,其故障监测需求强烈,声学监测相较其他解决方案更适合,不仅场景丰富而且通用性好,产品能够在同一行业较快推广复制,发展空间也很大。未来除了声学监测,谛声科技还将在音视频联动方面进行多元探索,与机器视觉结合,发掘更多机器听觉的潜力和应用价值。
封面图片来源:视觉中国-VCG21gic15078606
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