淺談設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的高速發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)成為了一門新興的學(xué)科。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)是個(gè)新的故障診斷手段，它能夠通過監(jiān)控實(shí)時(shí)掌握設(shè)備在運(yùn)行過程中零部件的耗損狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)。隨著它的發(fā)展和普及，改變了傳統(tǒng)的設(shè)備維修制度中陳舊的檢修模式，很大程度地保證了設(shè)備的運(yùn)行的安全性，及時(shí)消除了設(shè)備的潛在故障，降低維修成本。如今，設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)和診斷技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展為紅外診斷技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù)和傳感技術(shù)。本文通過分析設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)的必要性、運(yùn)用現(xiàn)。和未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述，提出幾點(diǎn)淺薄的看法。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；故障診斷；運(yùn)用探析；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TV53

設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)指的是通過監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行過程中設(shè)備部件的耗損情況，參照其參數(shù)波動(dòng)的變化來檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，當(dāng)參數(shù)小于正常允許的范圍之內(nèi)時(shí)，則設(shè)備存在異常。設(shè)備的故障診斷技術(shù)是通過監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用狀態(tài)結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行軌道，對(duì)設(shè)備潛在的故障進(jìn)行分析、判斷、預(yù)報(bào)，確定設(shè)備的故障性質(zhì)，從而指出故障的發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)生的后果，為制定科學(xué)的維修方案提供科學(xué)的依據(jù)，最終達(dá)到設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行的效果。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)備維修管理中必不可少的重要手段，尤其在市場(chǎng)競(jìng)爭日趨白熱化的今天，控制生產(chǎn)設(shè)備的維修成本，保證生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的持續(xù)性是降低企業(yè)生產(chǎn)成本的有效措施。因此，充分利用現(xiàn)代化的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)診斷設(shè)備故障原因，預(yù)知潛在的故障隱患，提高維護(hù)、維修的效率是十分必要的。

1 研究狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷的必要性

近年來，通過不斷的實(shí)踐證明，狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可以有效維護(hù)設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性，延長設(shè)備的使用周期，從而降低生產(chǎn)及維修成本。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷的工作原理是根據(jù)對(duì)設(shè)備部件定時(shí)、定點(diǎn)、定量進(jìn)行運(yùn)行耗損進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免潛在隱患導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生，保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

1.1 是降本增效的需要。設(shè)備的后期維修與維護(hù)是在設(shè)備運(yùn)行周期中資金耗費(fèi)最大的環(huán)節(jié)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭愈演愈烈，如何生產(chǎn)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，是擺在所有管理人員面前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。從過往的工作經(jīng)歷來看，部分單位不夠重視設(shè)備的維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備存在不同程度的欠修和過剩檢修。設(shè)備欠修容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性故障，從而不能正常進(jìn)行生產(chǎn)工作，影響生產(chǎn)效率。維修過剩則指的是過量檢修，增加維護(hù)人員的工作量以及檢測(cè)費(fèi)用，浪費(fèi)大量的人力和物力。開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)可以有效地預(yù)防設(shè)備運(yùn)行中潛在故障，在發(fā)生故障后亦能準(zhǔn)確地分析故障發(fā)生的原因，為制定科學(xué)、準(zhǔn)確的維修方案提供科學(xué)依據(jù)，為設(shè)備搶修提供更多時(shí)間，很好地避免欠修和維修過剩的現(xiàn)象，做到物盡其用，從而降低維修成本，提高企業(yè)效益。

1.2 提高設(shè)備管理水平的需要。在設(shè)備檢修項(xiàng)目檢修方案的制定和設(shè)備老化零部件的更換上，可以根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)采集的數(shù)據(jù)有針對(duì)性地進(jìn)行檢修，使得檢修項(xiàng)目可以更具針對(duì)性、目的性以及經(jīng)濟(jì)性，避免了檢修環(huán)節(jié)中的盲目性。通過執(zhí)行有效的狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷，可以讓管理人員更清楚地掌握機(jī)械設(shè)備各個(gè)部件的運(yùn)行和耗損狀態(tài)，提高設(shè)備的管理水平。

1.3 是二期投產(chǎn)的需要。在設(shè)備購置投產(chǎn)后，要按照使用規(guī)范制定維修計(jì)劃。例如兩年一大修計(jì)劃則按照三臺(tái)機(jī)計(jì)算，每年至少要安排兩臺(tái)機(jī)進(jìn)行大修，且如此長時(shí)間的維修計(jì)劃導(dǎo)致諸多細(xì)節(jié)問題的產(chǎn)生之外，相繼投入大修的機(jī)器也會(huì)從一定程度上影響生產(chǎn)效率。如果能夠執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)，可以有效地對(duì)機(jī)器進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)，及時(shí)更換耗損的零部件，保證設(shè)備的正常運(yùn)行之余還能延長大修計(jì)劃，為生產(chǎn)提供更多的時(shí)間。且通過專業(yè)人員對(duì)機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，可以讓工作人員積累更多的檢修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)有更深的了解，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。通過日常的維護(hù)延長設(shè)備的使用壽命，降低二期設(shè)備的購置和投產(chǎn)成本。

2 當(dāng)前形勢(shì)下故障診斷的現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷計(jì)算經(jīng)過30多年的發(fā)展，已經(jīng)初步形成了一個(gè)較為完善的檢測(cè)維修體系。從維修技術(shù)手段上看，已經(jīng)初步形成了油樣分析、震動(dòng)頻率、溫度檢測(cè)和無損探傷為主的檢測(cè)機(jī)制。

2.1 信號(hào)采集。以計(jì)算機(jī)為主要手段的設(shè)備故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)能夠勝任各種場(chǎng)合的需要。在設(shè)備震動(dòng)信號(hào)的分析處理方面，除了沿用傳統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)、統(tǒng)計(jì)分析、模型分析等分析方法之外，還發(fā)展了以共振調(diào)節(jié)、倒譜分析、頻率細(xì)化、三維全息頻率分析、軸心運(yùn)行軌跡分析、抗干擾頻率識(shí)別分析等為代表的高科技監(jiān)測(cè)手段，為科學(xué)準(zhǔn)確的維修方案提供強(qiáng)有力的支持。在診斷技術(shù)方面，除了傳統(tǒng)的單一參數(shù)、單一故障診斷技術(shù)之外，隨著維修技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，人工智能診斷設(shè)備也因高科技的加入不斷注入了新的活力，研制了多故障、多變量的綜合診斷系統(tǒng)。與此同時(shí)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究成果也逐步滲透到機(jī)械故障診斷中來，傳感技術(shù)就是其中極具代表性的應(yīng)用之一。

2.2 應(yīng)用領(lǐng)域。由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)本身具有的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)普遍被應(yīng)用在了諸如往復(fù)機(jī)械設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備及各種零部件等設(shè)備的故障診斷中。尤其是旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)用范圍最為成熟、最為廣泛。近年來，隨著現(xiàn)代化信息工業(yè)的不斷進(jìn)步，機(jī)械故障診斷科學(xué)在國內(nèi)國外都取得了空前的發(fā)展，設(shè)備監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)始終貫穿于生產(chǎn)領(lǐng)域的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中。

3 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)涉及的專業(yè)面越來越廣，其發(fā)展前景是十分樂觀的，未來其發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 采用常規(guī)的數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行分析處理，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，開發(fā)新的數(shù)據(jù)分析和故障診斷技術(shù)是歷史發(fā)展的必然。通過研究生產(chǎn)出人工智能的故障診斷技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)自動(dòng)診斷技術(shù)系統(tǒng)，可以促進(jìn)設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

3.2 通過現(xiàn)代化的信號(hào)采集技術(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的判斷，加強(qiáng)對(duì)疑難檢修項(xiàng)目的研究，提高設(shè)備故障診斷維修的精確性和有效性。通過不斷的經(jīng)驗(yàn)積累，擴(kuò)展運(yùn)用領(lǐng)域，增加設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)運(yùn)用的深度和廣度。

3.3 隨著高科技的投入，多狀態(tài)、多功能的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展和運(yùn)用。

3.4 設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程管理。對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)故障診斷進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，一方面可以讓管理者可以隨時(shí)隨地掌握設(shè)備的狀態(tài)。另一方面，可以實(shí)現(xiàn)診斷知識(shí)的數(shù)據(jù)共享，讓更多專業(yè)人員參與其中，收集不同意見，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

總而言之，運(yùn)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)可以更準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的運(yùn)行耗損狀況，提高設(shè)備的維修、維護(hù)水平。因此，我們要不斷對(duì)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)進(jìn)行深入研究，一切從實(shí)際出發(fā)，具體問題具體分析，不斷提高自身技術(shù)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，仔細(xì)分析數(shù)據(jù)，做出正確的判斷，減少和消除設(shè)備故障，提高設(shè)備機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，把設(shè)備管理維修工作提高到一個(gè)新的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建華.在線設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備.2010（03）.

[2]蔣弦，弋孫，啟闊殷.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2011（15）.

[3]蔣瞻.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].木工機(jī)床，2012（12）.

[4]黃浩，武金生，程曉東.應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)提高設(shè)備管理與維修現(xiàn)代化水平[J].中國科技博覽，2011（15）.

作者單位：91315部隊(duì)，遼寧大連 116041