機(jī)械故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

廖典科　蒙偉

摘 要：在我國各項生產(chǎn)活動中，都能涉及到鋼鐵的使用，因此如何保障鋼鐵生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行是當(dāng)前相關(guān)工作者需要重點考慮的問題，隨著機(jī)械故障診斷技術(shù)不斷深入研究，能夠為機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。鑒于此，本文從機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，并對其應(yīng)用及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，以期保證鋼鐵生產(chǎn)活動的持續(xù)進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：機(jī)械故障：診斷技術(shù)；現(xiàn)狀

當(dāng)前我國科技水平不斷提高，由此也極大的促進(jìn)了國內(nèi)各個行業(yè)的生產(chǎn)水平，隨著機(jī)械設(shè)備越來越精密復(fù)雜，其故障檢測工作顯得尤為艱難，但是機(jī)械設(shè)備的檢測工作不僅能杜絕機(jī)械故障的發(fā)生，顯著提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠降低機(jī)械設(shè)備維修次數(shù)，極大提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，因此對于企業(yè)的生產(chǎn)實踐具有極其重要的意義，由于歷史原因，我國機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展時間不長，在理論知識與技術(shù)運(yùn)用方面均存在著明顯的不足，因此需要相關(guān)工作人員通過吸收當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗，對機(jī)械故障診斷技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善，從而更好的實現(xiàn)我國現(xiàn)代化建設(shè)

一、機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

（一）機(jī)械故障檢測技術(shù)的發(fā)展史。英國人主要是用它來研究摩擦、汽車、發(fā)動機(jī)領(lǐng)域；日本主要是在民用行業(yè)；法國和瑞士都開發(fā)了關(guān)于機(jī)械診斷的相關(guān)設(shè)備。我國開始接觸到機(jī)械故障檢測技術(shù)是在上世紀(jì)七十年代，首先在石化企業(yè)進(jìn)行了與故障診斷相關(guān)的工作。而后在鋼鐵、發(fā)電等行業(yè)能也開始廣泛得到了運(yùn)用。并呈現(xiàn)逐步發(fā)展的趨向。機(jī)械故障檢測技術(shù)是在熟知了機(jī)械裝備設(shè)備運(yùn)行過程的各個狀態(tài)之后，從而明確了機(jī)械設(shè)備是否處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，以便與及時的查找到并排除故障，查出原因，并熟知故障趨勢的技術(shù)。

（二）機(jī)械故障檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。由于各種原因，國家在機(jī)械故障診斷方面起步相對較晚，但這不代表它發(fā)展緩慢，近年來，診斷理論主要來自于理論與生產(chǎn)實踐的結(jié)合，讓社會上的很多研究組，研究院校以及研究單位在方法研究與工程機(jī)械故障診斷理論這一大領(lǐng)域中獲益匪淺。例如全息譜理論的創(chuàng)建，標(biāo)志著機(jī)械振動的幅、頻、相信息被西安交通大學(xué)運(yùn)用的恰到好處，大大降低了故障識別錯發(fā)生。諸如此類的機(jī)械故障診斷技術(shù)比比皆是。國外在這一研究領(lǐng)域也做出了大量的努力，畢竟落后就要挨打，結(jié)果是他們也取得了相對完善和理想的成績。并在各大產(chǎn)品中得到普遍運(yùn)用。例如BORD電子監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，德國O&K公司作出了巨大貢獻(xiàn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，提高了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益?？焖贆z測、作業(yè)數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)的顯示以及評估都是運(yùn)用微處理機(jī)來檢查挖掘機(jī)實現(xiàn)的，不但能快速檢測到將要發(fā)生的故障和極限值的超出趨勢，而且若是發(fā)生重大事故，它會及時做出警示反應(yīng)，最重要的是其還能監(jiān)測出液壓挖掘機(jī)在維修和作業(yè)過程中相關(guān)的全部重要參數(shù)。

二、機(jī)械設(shè)備故障智能診斷方法

（一）基于學(xué)習(xí)的智能故障診斷系統(tǒng)。在智能故障診斷系統(tǒng)中，知識的自動獲取一直是一個難點。機(jī)器學(xué)習(xí)是為了讓其能具備自主學(xué)習(xí)、自主診斷、自主總結(jié)的能力，對于存放在知識庫中的知識要求它能進(jìn)行自動的修改和調(diào)整，這是提高智能故障診斷的主要途徑。

（二）基于集成的智能故障診斷系統(tǒng)。工程機(jī)械等復(fù)雜系統(tǒng)診斷的要求在逐漸提高，為了滿足其要求，我們所采用的智能診斷系統(tǒng)是將各種不同的智能技術(shù)結(jié)合起來，這也成為了一種發(fā)展趨勢。然而當(dāng)前進(jìn)行的集成主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與規(guī)則的專家系統(tǒng)的集成、基于規(guī)則系統(tǒng)與實際例子的推力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集成、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與小波分析等。

（三）基于網(wǎng)絡(luò)的智能故障診斷系統(tǒng)。電子監(jiān)測器等一些工程機(jī)械故障診斷設(shè)備雖然能解決一些故障問題，但其不能從根本上進(jìn)行科學(xué)的管理和調(diào)度。因此網(wǎng)絡(luò)智能故障診斷系統(tǒng)在此體現(xiàn)出巨大的作用，其主要研究對象是工程機(jī)械機(jī)群，并將它與單機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點相結(jié)合，來完成一系列的故障診斷問題。

三、機(jī)械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）融合多傳感器數(shù)據(jù)。以后的機(jī)械會向自動化、復(fù)雜化、大型化進(jìn)行發(fā)展，因此需要對機(jī)械進(jìn)行全方位的維護(hù)，就必須對工程機(jī)械的狀態(tài)進(jìn)行全方面的了解。所以進(jìn)行故障診斷，可以應(yīng)用多個傳感器從多位置檢測，并按照一定的方法對信息進(jìn)行處理，融合最先進(jìn)的傳感技術(shù)，研發(fā)更先進(jìn)的檢測儀器與傳感器，實現(xiàn)對運(yùn)行過程中機(jī)械的準(zhǔn)確、快速的檢測，來提高機(jī)械故障診斷的準(zhǔn)確性和高效性

（二）混合智能診斷技術(shù)。未來機(jī)械故障具有突發(fā)性、多樣性的特點，將多種不同的智能技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合形成混合診斷系統(tǒng)，是未來智能故障診斷技術(shù)發(fā)展的又一明顯趨勢。此外，針對傳統(tǒng)的故障診斷方法難以準(zhǔn)確、客觀地對未來機(jī)械運(yùn)行過程中發(fā)生的故障進(jìn)行有效的診斷的問題，未來必將應(yīng)用最新的信號處理方法，對非線性與非平穩(wěn)的信號進(jìn)行分析，具有顯著的優(yōu)勢

（三）遠(yuǎn)程故障診斷。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場診斷的難度較多，且很多機(jī)械都位于工地，流動性強(qiáng)且較為分散，加大了故障排除與診斷的難度，應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)測和故障診斷必將是機(jī)械故障智能診斷技術(shù)的發(fā)展方向。遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與故障診斷技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在機(jī)械上安裝傳感器，建立監(jiān)測點，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以為遠(yuǎn)程故障診斷提供依據(jù)。

總而言之，機(jī)械設(shè)備故障檢測是一項繁瑣復(fù)雜的工作，其涵蓋了信息采集、提取、分析及處理的全過程，僅僅依靠人力操作很難完成，這恰恰說明了機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的重要性，通過對其研究應(yīng)用，能夠做到對設(shè)備充分的檢測與診斷，并且隨著機(jī)械設(shè)備的日益精細(xì)化、復(fù)雜化，機(jī)械設(shè)備診斷技術(shù)也變得人工智能化，其必然能夠為國內(nèi)各行業(yè)營造良好生產(chǎn)環(huán)境，從而推進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒芳.機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢[J].時代農(nóng)機(jī)，2016，

02：8-10.