臺灣博碩士論文加值系統

本研究計畫旨在提升往復式壓縮機活塞桿的運行效率和可靠性。往復式壓縮機在工業應用中扮演著關鍵角色，其運行狀態直接影響生產效率和安全性。然而，活塞桿等運動部件的高故障率對壓縮機的穩定運行造成挑戰。傳統的故障診斷方法主要依賴單一源數據，難以全面反映壓縮機的故障特徵。本文提出一種融合多變數據源的AutoEncoder自編碼器，通過收集和處理活塞桿軸心位置、振動信號等多種信號，利用自編碼器網絡進行特徵提取和融合，建立預測模型。運用該模型在線故障檢測，從而實現早期故障預測和優化維護計劃，降低非計劃停機時間和維護成本。
研究成果包括開發出往復式壓縮機活塞桿預警模組，能夠即時監測設備狀態，及時發現故障隱患。通過現場測試，積累更多的運行數據和故障數據，不斷優化和提升模型的準確性和可靠性。成功驗證後，該監測模組可以推廣應用到其他類型的旋轉機械和工業設備，提升整體設備管理水平。本研究的成果將推動在工業設備監測領域的應用與發展，對於提升設備的運行效率和可靠性具有重要意義。

This research project aims to enhance the operational reliability of piston rods in reciprocating compressors. Reciprocating compressors play a crucial role in industrial applications. However, the high failure rate of moving parts such as piston rods presents challenges to the stable operation of compressors. Traditional fault diagnosis methods mainly rely on single-source data, which cannot comprehensively reflect the fault characteristics of compressors. This paper proposes an AutoEncoder module that integrates multi-parameter data sources. By collecting and processing various signals such as the center position of the piston rod and vibration signals, and using an AutoEncoder network for feature extraction and fusion, a predictive model is established, achieving early fault prediction and thereby reducing unplanned downtime and maintenance costs.

The research results include developing a monitoring and predictive module for reciprocating compressor piston rods, which can monitor equipment status in real-time and promptly identify potential faults. Through field testing, more operational and fault data will be accumulated, continuously optimizing and enhancing the model's accuracy and reliability. Once successfully validated, this monitoring module can be extended to other types of rotating machinery and industrial equipment, improving overall equipment management levels.

摘要......i
Abstract......ii
誌謝......iii
目錄......iv
表目錄......vi
圖目錄......vii
第一章 緒論......1
1.1 研究背景......1
1.2 研究動機與目的......3
1.3 研究範圍與限制......4
第二章 文獻探討......6
2.1 往復式壓縮機在工業中的應用......6
2.2 可靠性的重要性......6
2.3 故障分類......6
2.4 熱力性故障的分析處理方法......7
2.5 動力性故障的分析處理方法......7
2.6 活塞桿系統故障監測......8
2.7 研究方法與應用......8
第三章 研究設備與方法......10
3.1 重組單元製程流程......10
3.2 往復式壓縮機結構及運行原理說明......11
3.3 往復式壓縮機運行原理......18
3.4 往復式壓縮機常見故障...... 19
3.5 本特利監視系統介紹......20
3.6 活塞桿整體能量指數的應用......21
第四章 活塞桿健康狀態監測模型建立......24
4.1 運行數據特徵分析......24
4.2 基於大數據技術的活塞桿健康狀態監測模型評估......31
第五章 結論與未來研究方向......35
5.1 研究結論......35
5.2 未來研究方向......36
參考文獻......38
Abstract......40
Chapter 1 Overview of the Reforming Unit and Types of Compressors......42
1.1 Reforming Unit：......42
1.2 Functions of Compressors：......42
1.3 Types of Compressors：......42
Chapter 2 Introduction to the Reciprocating Compressor System......43
2.1 Functions and Applications of the Compressor：......43
Chapter 3 Operating Stages of a Reciprocating Compressor......44
3.1 Principle of Operation：......44
3.2 Intake (Suction) Stage：......44
3.3 Compression Stage:......44
3.4 Exhaust Stage:......44
3.5 Expansion Stage:......44
Chapter 4 Fault Manifestations and Main Causes of Reciprocating Compressors......45
4.1 Fault Manifestations：......45
4.2 Main Causes of Damage:......45
Chapter 5 Study on the Operational Efficiency and Reliability of Reciprocating Compressor Piston Rods......46
5.1 Research Objective：......46
5.2 Problem Description：......46
5.3 Solution Overview：......46
5.4 Detailed Solution Description：......46
Chapter 6 Conclusion......47
Reference......47

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