守卫先锋——基于深度学习的电机智能故障监测
ABB运动控制事业部驱动世界运转，促进节约能源。我们持续创新，不断拓展技术疆界，赋能客户、行业和社会实现低碳未来。通过数字化赋能的变频器、电机和服务，我们的客户和合作伙伴将获得更优的产品性能、安全性和可靠性。我们将领域专长和技术优势融为一体，为工业领域的广泛应用场景提供可靠的变频器和电机解决方案。通过遍布全球的服务渠道，我们始终为客户带来便捷的服务。
在数字化智能化的时代浪潮中，ABB运动控制致力于通过数字化转型不断创新，为客户提供更有竞争力的产品、服务与解决方案，助力可持续高质量发展。本赛题的挑战在于如何充分利用电机运行时产生的多种信号，包括电流、电压等，结合机理模型、计算机视觉和机器学习等技术，实现对转条断裂故障的准确监测和诊断。同时，还需解决信号处理、特征提取、数据融合等关键问题。
基于电信号的电机转条断裂简介
在日常巡检中，工程师会通过振动信号对电机进行故障诊断，但通过变频器采集的电信号也能实现对电机的故障诊断，作为传统的振动信号监测的重要补充，它可以：
电信号监测原理
电机转条断裂是指电机转子上的导条（通常称为转条）出现断裂或损坏的情况。转条断裂是电机运行过程中常见的故障之一，它可能导致电机性能下降、能效降低甚至损坏设备。
转条断裂
电机通常由定子和转子两部分组成，其中转子是电机的旋转部件。转条则是固定在转子上的导条，通过电流的激励来产生磁场，从而驱动电机旋转。
当电机运行时，由于转子的旋转和负载的作用，转条可能会受到机械应力和热应力的影响，导致转条的断裂。转条断裂可能是由于材料疲劳、电流过载、振动过大、负载变化等原因引起的。转条断裂会导致电机的运行不稳定、振动增加、噪声增加以及电机效率下降。
电信号是指电机运行时产生的电流、电压和功率等信号。通过监测和分析电信号的特征，可以判断电机是否存在转条断裂问题。常用的方法包括采集电机运行过程中的电流波形、频谱分析、时域分析等，以识别转条断裂导致的异常信号模式。
大赛使用仿真数据和实验数据，包括DOL和VSD两类。DOL是指电机直接在线启动，简单常见，但启动瞬间电流大，适用于小型或轻负载电机。VSD是通过变频器调节电机转速，实现平滑启停和转速调整，适用于需精确控制转速的应用，如电梯、机床等。
参赛对象
- 各高校全日制在校生（大专及以上），及各中、高职全日制在校生（含海外高校留学生）。
- 参赛者可以个人或团队的方式参加比赛。每支队伍最多3名队员，同时须配备至少1名导师。
- 组队参赛者每组须选出一名队长，负责团队报名和提交解决方案。
任务要求及作品交付
参与本次比赛的选手需完成如下任务：
1.电机转条断裂检测模型：
基于大赛组织方给出的训练集数据，进行信号处理，分析数据间的关系，基于故障机理以及机器
学习，深度学习技术建立ABB电机转条断裂监测模型，并基于验证集数据给出结果，要求如下：
- 自主首次开发，尚未以其他方式公开发表，且不侵犯他人知识产权
- Python 语言实现，对使用模型不做限制
- 模型准确
- 代码运行效率高
2.比赛评分因素
- 模型准确性（使用分类模型相关指标混淆矩阵） 50%
- 模型创新型： 40%
- 演讲技巧： 10%
3.主办方提供的资源如下：（样本通/百度网盘）
4.提交作品要求如下：
- 模型建模流程介绍PPT
- 软件代码打包文件1（针对训练集的源代码以及分析结果）
- 软件代码打包文件2（针对验证集的源代码以及分析结果）
5.作品提交邮箱及要求
- 发送到：cn-abb-cup-innovation@abb.com
- 邮件主题：题目+队长姓名+学校+电话 （学生信息需与注册信息一致）
- 邮件附件：请使用QQ邮箱的文件中转站并从QQ邮箱发出为佳。由于公司安全政策，请务必在发送邮件附件时使用压缩软件（7-zip,win-zip等）加密压缩后再发送，并在邮件正文附上加密密码
赛程安排
奖项及奖品
- 比赛设一、二、三等奖及优秀奖
- 一、二、三等奖获奖学生将获得现金奖励，所有获奖学生及其导师均颁发ABB（中国）有限公司及中国自动化学会联合签发的获奖证书
- 获奖团队代表将有机会获邀于9月下旬参加在上海举办的中国国际工业博览会现场颁奖并参观ABB展台
日常答疑与直播
- 所有注册参赛选手请按照“姓名+学校名”的格式提交入本分赛QQ群：QQ: 903862923
- 赛事信息将通过此网站发布，并通过QQ群告知
- 赛事或赛题相关问题请发送至QQ群，主办方技术专家或工作人员将及时解答
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