機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)發(fā)展分析

【摘要】近幾年來，機(jī)電一體化設(shè)備技術(shù)有了很大的發(fā)展，同時，機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)也向前邁進(jìn)了一大步。充分利用機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)，有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障，可以避免重大安全事故的發(fā)生。本文對機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行分析，通過分析指出，引入跨學(xué)科的理論和技術(shù)，進(jìn)一步完善目前的技術(shù)，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；設(shè)備故障；機(jī)電設(shè)備；診斷技術(shù)；發(fā)展

機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型交叉學(xué)科，機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷進(jìn)入生產(chǎn)與生活領(lǐng)域，人們對機(jī)電產(chǎn)品的可靠性也提出了更高要求?？煽啃允窃O(shè)備或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。由于機(jī)電設(shè)備具有獨(dú)特的故障特點(diǎn)和可靠性特點(diǎn)，所以我們不能用傳統(tǒng)的故障排除診斷方法進(jìn)行維修。機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)是隨著機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)制造和使用技術(shù)一起發(fā)展的，是目前國內(nèi)外一項(xiàng)發(fā)展迅速、備受歡迎的重要技術(shù)，是一門了解和掌握設(shè)備在使用過程中的工作狀態(tài)，檢測設(shè)備故障隱患，確定其整體和局部是否正常，早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障及其產(chǎn)生原因，并對故障發(fā)生部位、性質(zhì)做出估計，能夠預(yù)報故障發(fā)展趨勢的技術(shù)，在提高設(shè)備的運(yùn)行安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面發(fā)揮了巨大的作用，越來越受到人們普遍重視。

1機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的特點(diǎn)

1.1很強(qiáng)的目的性。故障診斷有著明確的目的，就是在機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)行中運(yùn)用相關(guān)技術(shù)對故障進(jìn)行分析，并為發(fā)現(xiàn)的故障制定相應(yīng)的維修方案，以確保安全生產(chǎn)，避免造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

1.2綜合性強(qiáng)。由于機(jī)電一體化設(shè)備的復(fù)雜性，使得故障診斷也較復(fù)雜。診斷過程中要牽涉到諸如如摩擦學(xué)、物理學(xué)以及機(jī)械制造、液壓機(jī)器的操作原理及應(yīng)用多方面知識。知識的運(yùn)用很多，綜合性很強(qiáng)。

1.3理論和實(shí)踐不可分離。一切診斷方法和維修技術(shù)都要看實(shí)際情況來定。前面處理的結(jié)果和原理甚至可以立刻向之后的實(shí)踐轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

2機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1初級階段。這一階段對機(jī)電一體化的診斷依據(jù)主要以專家的個人經(jīng)驗(yàn)及其專業(yè)知識為主。

2.2計算機(jī)應(yīng)用時代。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息化進(jìn)程不斷發(fā)展的背景趨勢下，機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷技術(shù)應(yīng)用計算機(jī)的信號處理和動態(tài)監(jiān)測為主，逐漸向系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢邁進(jìn)。

2.3逐漸成熟階段。即現(xiàn)階段，在各項(xiàng)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的支撐下，機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)已經(jīng)慢慢趨向成熟。雖然在我國，該技術(shù)起步較晚，但經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展也促使該技術(shù)的快速發(fā)展，我國在這方面的研究也取得了很多的成果。目前我國機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)仍處于不斷研究、探索階段，雖在我們的日常生活中已得到了廣泛應(yīng)用，但尚未形成一套完整的技術(shù)診斷理論，使書面上的理論與實(shí)際運(yùn)用脫節(jié)。其次對于設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性無法保證，機(jī)電一體化設(shè)備涉及的內(nèi)容很多，是一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的工程，診斷人員及檢測設(shè)備的質(zhì)量都會影響設(shè)備故障的診斷正確性。因此我們應(yīng)詳細(xì)了解機(jī)電一體化設(shè)備的診斷步驟及方法，不斷加以完善，有效預(yù)防設(shè)備故障及惡性事故的發(fā)生，確保設(shè)備生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

3機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展分析

3.1機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程診斷技術(shù)?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的設(shè)備故障遠(yuǎn)程協(xié)作診斷是將設(shè)備診斷技術(shù)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，用若干臺中心計算機(jī)作為服務(wù)器，在企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測點(diǎn)，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，在技術(shù)力量較強(qiáng)的科研院所建立分析診斷中心，為企業(yè)提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持和保障。當(dāng)前研究的關(guān)鍵問題:遠(yuǎn)程信號采集與分析；實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸；基于Web數(shù)據(jù)庫的開放式診斷專家系統(tǒng)設(shè)計；通用標(biāo)準(zhǔn)。

3.2人工智能專家系統(tǒng)。所謂的人工智能專家系統(tǒng)主要是把現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)與有關(guān)機(jī)電設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)診斷準(zhǔn)確性的有效提高。通過人工智能技術(shù)，充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的診斷事例，得到不同類型的機(jī)電設(shè)備的有關(guān)故障的影響因素，經(jīng)過仔細(xì)的對比以及認(rèn)證的做好自我診斷工作，從而達(dá)到對機(jī)電設(shè)備診斷系統(tǒng)的不斷趨于完善。

3.3改進(jìn)機(jī)電設(shè)備檢測儀器的敏感性。由于設(shè)備設(shè)計以及技術(shù)方面的原因，當(dāng)前機(jī)電設(shè)備的檢測儀器檢測水平普遍不高，可靠性差，檢測方式單一。因此，一定要加強(qiáng)對檢測儀器的設(shè)計、制造以及使用等環(huán)節(jié)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)檢測儀器的精密性的有效改善，機(jī)電設(shè)備的監(jiān)測準(zhǔn)確性也就隨之得到提高。

3.4混合智能故障診斷方法。將多種不同的智能故障診斷方法結(jié)合起來構(gòu)成混合診斷系統(tǒng)是智能故障診斷研究的發(fā)展趨勢之一。結(jié)合方式主要有專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，CBR與專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)結(jié)合等。其中模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)結(jié)合的診斷模型是最具有發(fā)展前景的，也是目前人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但尚有很多問題需要深入研究?？偟内厔菔怯苫谥R的系統(tǒng)向基于混合模型的系統(tǒng)、由領(lǐng)域?qū)＜姨峁┲R到機(jī)器學(xué)習(xí)、由非實(shí)時診斷到實(shí)時診斷、由單一推理控制策略到混合推理控制策略。

3.5智能機(jī)內(nèi)測試技術(shù)。BIT技術(shù)可為系統(tǒng)和設(shè)備內(nèi)部提供故障檢測和隔離的自動測試能力。隨著傳感器技術(shù)、超大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，BIT技術(shù)也得到了不斷完善。國內(nèi)外近年來的研究表明，BIT技術(shù)是提高設(shè)備測試性的最為有效的技術(shù)途徑之一。目前，BIT研究和發(fā)展趨勢:與自動測試設(shè)備日漸融合、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬、發(fā)展為具有狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷能力的綜合系統(tǒng)、智能化。

4控制機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防措施

4.1加強(qiáng)職工安全技術(shù)培訓(xùn)，提高職工安全技術(shù)素質(zhì)。對機(jī)電操作人員上崗前要經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，考試(包括現(xiàn)場操作)合格，頒發(fā)合格證，人人持證上崗，按章操作，嚴(yán)禁無證上崗。要做到“三懂、四會”，即懂設(shè)備原理、設(shè)備構(gòu)造、設(shè)備性能；會使用、會維修保養(yǎng)、會檢查、會排除故障。使用設(shè)備切忌超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2加強(qiáng)設(shè)備的日常維修保養(yǎng)，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝設(shè)備必須按照技術(shù)說明書(或規(guī)程)規(guī)定的程序、方法和要求進(jìn)行，安裝的全過程所有數(shù)據(jù)都要有詳細(xì)的記錄，安裝完畢要嚴(yán)格驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能移交使用。

4.3對各類機(jī)電事故認(rèn)真分析，使職工受到教育。對于發(fā)生的機(jī)電事故，無論時闊長短、性質(zhì)輕重、責(zé)任大小，都要認(rèn)真組織技術(shù)人員和當(dāng)事人按照“事故責(zé)任倒查法”詳細(xì)分析事故原因并找出責(zé)任者，嚴(yán)格考核，獎罰兌現(xiàn)。對于事故當(dāng)事人要進(jìn)行思想教育，使其心服口服，吸取教訓(xùn)受到教育，制定并落實(shí)切實(shí)可行的防范措施，杜絕類似的事故發(fā)生。

5結(jié)束語

機(jī)電設(shè)備的故障診斷是一項(xiàng)重要的工作，其診斷技術(shù)是一門新的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品越來越廣泛地應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域，其使用條件也越來越嚴(yán)酷，因此，對機(jī)電產(chǎn)品的可靠性要求越來越高，對實(shí)際中的應(yīng)用及效果越來越重視。機(jī)電一體化設(shè)備診斷的方法多種多樣，工作人員應(yīng)充分了解各種設(shè)備的原始特征征兆，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)及生產(chǎn)需求選擇合適的診斷方法，及時排查出設(shè)備故障原因，有效預(yù)防設(shè)備故障及惡性事故的發(fā)生，確保機(jī)電一體化設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠，提高了設(shè)備的可靠性，才能說是真正的成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]張薇薇.機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)概述[J]-建筑機(jī)械化2005(08).

[2]黃偉建.機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J]-礦山機(jī)械2005(01).

[3]劉玉秋.機(jī)械設(shè)備故障診斷發(fā)展歷程及展望[J].河北工業(yè)科技，2010（12）.