Utilizing acoustic measurements in equipment condition monitoring

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2016-06-14
Department
Major/Subject
Systeemi- ja operaatiotutkimuksen pääaine
Mcode
F3008
Degree programme
Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
60 + 8
Series
Abstract
Condition based maintenance has become an increasingly popular maintenance strategy. According to the strategy, maintenance decisions are made in compliance with the actual condition of the equipment. The introduction of condition based maintenance strategy requires the establishment of a condition monitoring system that is used to determine the condition of the maintained equipment. One way to observe the condition of the equipment is to analyze the changes in its audio signature. This study examines the feasibility of an audio based condition monitoring system for the condition monitoring of a certain type of equipment. First, the audio signatures are measured in several conditions, where the equipment operates normally, and in three fault situations. Obtained audio signatures are then analyzed by using statistical features in time and frequency domain as well as power spectral densities. From the three fault cases, two can be accurately detected by using the selected methods. Different normal operational conditions do affect the sound signature, but notably not as much as the detected faults do.

Laitteen kunnonvalvontaan perustuva menetelmä on viime aikoina noussut suosituksi kunnossapitostrategiaksi. Kyseisessä strategiassa huollot ja korjaukset tehdään laitteen senhetkisen kunnon mukaan. Tästä syystä strategian käyttöönotto vaatii toimivan kunnonvalvontajärjestelmän. Eräs tapa havainnoida laitteen kuntoa on analysoida laitteen tuottamia ääniä ja niiden muutoksia. Tässä työssä tutkitaan ääneen perustuvan kunnonvalvontajärjestelmän soveltuvuutta tietyn tyyppisen laitteen kunnonvalvontaan. Työssä mitataan laitteen tuottamia äänisignaaleja eri normaalin toiminnan olosuhteissa, sekä kolmessa eri vikatilanteessa. Äänisignaalien analysointiin käytetään aika- ja taajuustason tilastollisia parametreja, sekä äänisignaalin spektriä. Valituilla menetelmillä pystytään selkeästi havaitsemaan kaksi kolmesta testatusta vikatilanteesta. Erilaiset normaalin toiminnan olosuhteet vaikuttavat myös laitteen tuottamiin ääniin, mutta vaikutukset ovat selvästi pienemmät kuin havaittujen vikojen aiheuttamat muutokset.
Description
Supervisor
Ilmonen, Pauliina
Thesis advisor
Parviainen, Juha
Keywords
maintenance, condition monitoring, audio, classification
Other note
Citation