機械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)分析

薛清華　張元媛

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機械設(shè)備也朝著智能化、自動化、復(fù)雜化和大型化的方向進(jìn)行。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，機械設(shè)備所帶來的影響力越來越大，并且它的復(fù)雜程度也在不斷地提高。在這些機械設(shè)備當(dāng)中，任何一個部件出現(xiàn)了故障和問題，都會對整個系統(tǒng)帶來影響。在這樣的背景下，對機械設(shè)備故障開展智能的診斷非常關(guān)鍵。本文主要對機械故障的智能診斷技術(shù)進(jìn)行了研究和探討，更好地為機械故障的排除提供有效的參考，推動社會的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)備；故障；智能診斷技術(shù)；分析

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0047-01

1 機械故障診斷方法的概述

伴隨著機械設(shè)備在人們生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，對于機械的故障診斷來說，也有很多診斷的方法出現(xiàn)。機械設(shè)備在使用的過程中容易出現(xiàn)各種各樣的故障和問題，因此開展故障的診斷非常關(guān)鍵。雖然從表面上來看，關(guān)于機械故障診斷的方法非常多，并且在日常的機械設(shè)備的故障診斷中，也有很多應(yīng)用，但是能夠真正地進(jìn)入到實際中，使故障的診斷能夠獲得及時性和準(zhǔn)確性呈現(xiàn)的方法卻寥寥無幾。對機械設(shè)備的故障診斷來說，首先我們要進(jìn)行常規(guī)的診斷。這方面主要是利用一些動態(tài)性的檢測技術(shù)和傳感器來開展相關(guān)的工作，在信號處理手段的幫助下進(jìn)行。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該類型診斷技術(shù)慢慢地在機械設(shè)備的故障診斷中逐漸被取代。目前，人們經(jīng)常使用的故障診斷方法是智能的診斷方法，并且在這種方法中，人工智能是它的核心和基礎(chǔ)。對智能診斷技術(shù)來說，它是無法和原有的診斷技術(shù)進(jìn)行脫離然后單獨存在，需要獲得原有技術(shù)的支持才能進(jìn)行運轉(zhuǎn)。人工智能的方法主要是在計算機和軟件技術(shù)的幫助下，利用知識化的診斷過程把故障的診斷問題盡量降到一個最低門檻的狀態(tài)，這樣可以使診斷結(jié)果在準(zhǔn)確性方面得到提高。

2 基于專家系統(tǒng)的智能診斷系統(tǒng)

伴隨著現(xiàn)階段專家系統(tǒng)的智能診斷在不斷地發(fā)展，開始有不同的診斷方式在人們的生活中出現(xiàn)，并且淺知識、深知識和復(fù)合式的專家系統(tǒng)智能診斷系統(tǒng)是最主要的一種形式[1]。

2.1 基于淺知識

對淺知識的故障診斷來說，該系統(tǒng)主要是根據(jù)經(jīng)驗知識來進(jìn)行的，并非是從過程知識或者是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展。從專家啟發(fā)性經(jīng)驗知識的角度出發(fā)，它會開展演繹式的推理活動，從而產(chǎn)生出一定的診斷結(jié)果，因此這樣的措施會在故障集合找出的輔助下，對人們設(shè)定出來的征兆集合所產(chǎn)生出來的原因開展一個深入性的解釋和探討。對于這樣的一類問題來說，它一般會涉及到兩個方面的內(nèi)容，第一個方面是對機械設(shè)備故障所導(dǎo)致的征兆集合的因果性符號知識進(jìn)行有效地反應(yīng)。第二個方面是對機械設(shè)備這類型的因果關(guān)系的可能性和成立程度的數(shù)值給予一定的反應(yīng)。但是，這類型的技術(shù)也會存在著一定的缺點，主要體現(xiàn)在伴隨著機械設(shè)備故障復(fù)雜程度的不斷提高，在故障的智能診斷上會有不完備知識面的存在甚至?xí)C械設(shè)備產(chǎn)生出比較強的一些依賴性。

2.2 基于深知識

從深知識的角度出發(fā)所誕生的故障智能診斷技術(shù)主要是對模型方面的知識進(jìn)行依賴，例如機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的一些功能模型、過程模型和結(jié)構(gòu)模型等，同時還會對相對應(yīng)的一些因果關(guān)系模型進(jìn)行思考。對于這類型的系統(tǒng)來說，它要求機械設(shè)備中的每一個環(huán)節(jié)在輸入和輸出方面的關(guān)系都比較明確，并且在進(jìn)行診斷的時候，要對機械設(shè)備的設(shè)定的輸出和實際輸出之間的偏差進(jìn)行關(guān)注，并且開展偏差的診斷工作，這樣才能有效地找到偏差之間的原因。緊接著再按照機械設(shè)備內(nèi)部的一些特定的約束關(guān)系和一些第一定律知識，在固定算法的幫助下，就是找到故障源[2]。

和淺知識的故障智能診斷技術(shù)比起來，在深知識方法所誕生出來的知識獲取簡便性更加突出，同時在維護(hù)上也比較簡單，這對于知識庫的一致性和完整性來說是有保障的。當(dāng)然這種方式也會存在著一定的缺點，它所需要的搜索空間是比較大的，并且自身在推理方面的過程存在著一定的緩慢性，復(fù)雜的程度也比較高，因此這類型的診斷推理方式能夠慢慢地得到機械界的一致認(rèn)可，并且得到了人們較為廣泛的一些關(guān)注。

2.3 復(fù)合式

復(fù)合式的機械故障智能診斷系統(tǒng)，一般是在開展機械設(shè)備故障診斷開始的時候，在淺層推力的幫助下開展初步的故障假設(shè)生成工作，然后再利用一些深層的整頓，開展相應(yīng)的解釋與確認(rèn)工作。對于二者之間的相互銜接來說，在很多情況之下需要對假設(shè)的對象及假設(shè)的節(jié)點進(jìn)行有效的利用，這樣才能夠使相互之間的對應(yīng)得到有效地保持。如果機械設(shè)備的故障假設(shè)對象在淺層產(chǎn)生后，那么在深層的推理當(dāng)中就會建立起一個相對更大網(wǎng)絡(luò)連接點，同時進(jìn)行推理工作的有效開展。在這樣的背景下，人們能夠獲得對推翻故障假設(shè)的一些精確的解釋，從而幫助人們更好地對機械設(shè)備的故障進(jìn)行智能方面的診斷。對這類型的智能診斷方法來說，它的存在可以使機械設(shè)備在智能診斷的專家系統(tǒng)方面有著比較強大的求解能力，因此故障診斷的高效性也會更加突出[3]。

對機械故障設(shè)備的智能診斷工作來說，它需要在一個合理的系統(tǒng)下來進(jìn)行運行。一般來說這個系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在對人類思維方式要求的滿足方面，同時在理解性方面也會比較突出，它的知識能夠有效地對機械設(shè)備的一些基本原則來進(jìn)行運用，從而完成解釋工作的開展，并且在這個過程當(dāng)中他不需要太多的細(xì)節(jié)知識進(jìn)行大量的輸入。從整體上來說，它對個別的事實進(jìn)行改變，同時也方便相關(guān)維修工作和修改工作的開展，能夠?qū)Ρ旧淼耐评磉^程開展最為合理解釋的同時，使整體的故障診斷效果更加突出，精準(zhǔn)性更加明顯。但是從總體到角度上來說，在這些設(shè)備當(dāng)中所使用的故障診斷系統(tǒng)，它也一樣會存在著自身的一些局限性。例如：人們在進(jìn)行專家性知識庫存建立的時候，就會遇到一定的難度，難以把機械設(shè)備的故障進(jìn)行全方面的收集。此外，有的經(jīng)驗是沒有辦法在描述的過程當(dāng)中完全利用格式化或者數(shù)字化的方式來進(jìn)行表達(dá)的。有的推理本身的效率比較低下，因此自我適應(yīng)的能力和主動學(xué)習(xí)的能力都會呈現(xiàn)出低下的特點。

3 結(jié)語

綜上所述，目前在機械設(shè)備的故障智能診斷當(dāng)中，它可以有效地對各種各樣不同的智能技術(shù)進(jìn)行綜合利用，然后形成一個比較強大的，有著混合診斷能力的系統(tǒng)。伴隨著智能化發(fā)展趨勢的不斷推進(jìn)，在一些機械設(shè)備的日常使用中，依然會有一些問題的存在，需要人們通過各種各樣的方式去解決。因此，在今后機械設(shè)備故障診斷工作開展的過程當(dāng)中，需要人們通過比較前沿的科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)行利用，并且在一些新的方法和思維的幫助之下，從實際當(dāng)中進(jìn)行經(jīng)驗的尋找，這種把機械設(shè)備故障的診斷，從理論層面的分析，朝著故障診斷處理的方向進(jìn)行發(fā)展和邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐廣生.機械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的現(xiàn)狀分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013，（24）：101.

[2]別云成，張斌.機械設(shè)備故障監(jiān)測與智能診斷[J].電子技術(shù)應(yīng)用，1999，（11）：42-44.

[3]焦健.機械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技尚品，2016，（06）：127.