燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷及維護(hù)措施

邸擴(kuò)擴(kuò)

（海軍工程大學(xué)，湖北 武漢 430033）

燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷及維護(hù)措施

邸擴(kuò)擴(kuò)

（海軍工程大學(xué)，湖北 武漢 430033）

在動(dòng)力設(shè)備方面，燃?xì)廨啓C(jī)起到至關(guān)重要的作用。維護(hù)管理人員在其故障處理方法上采用了先進(jìn)技術(shù)，其中包括對(duì)比法、模型分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法。其中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷中采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)模擬原理，通過(guò)查看燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中模擬的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障的診斷。這種方法應(yīng)用率十分高。因此，燃?xì)廨啓C(jī)的故障診斷和維護(hù)工作十分重要。

燃?xì)廨啓C(jī)；故障診斷；存在問(wèn)題；維護(hù)措施

燃?xì)廨啓C(jī)因體積較小，啟動(dòng)較快，較少對(duì)環(huán)境的污染，應(yīng)用范圍十分廣泛。但是它作為主要的動(dòng)力設(shè)備，一旦發(fā)生故障，將會(huì)給機(jī)器的運(yùn)行帶來(lái)巨大的影響，因此應(yīng)及時(shí)排除各種故障，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。盡管燃?xì)廨啓C(jī)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，而且也在各行各業(yè)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，但在運(yùn)行的過(guò)程中也存在許多故障問(wèn)題，需要專業(yè)的人員對(duì)其進(jìn)行診斷，以保證燃?xì)廨啓C(jī)處于安全的運(yùn)行環(huán)境中，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，要加強(qiáng)維護(hù)工作的進(jìn)行，定期的對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，避免重大安全事故的發(fā)生。這需要公司的專業(yè)人員和相關(guān)部門(mén)高度重視對(duì)故障維護(hù)以及培訓(xùn)工作的進(jìn)行，保證在燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠得到及時(shí)的維修，將損失降到最低。本文將從燃?xì)廨啓C(jī)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)針對(duì)故障所要采取的措施進(jìn)行具體的介紹。

1 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

與國(guó)際對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的故障分析相比，我國(guó)起步較晚。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)以及國(guó)內(nèi)航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家現(xiàn)已投入大量的技術(shù)在研發(fā)方面，并已取得了顯著成就。燃?xì)廨啓C(jī)主要工作原理便是提供扇葉旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，將外界連續(xù)流動(dòng)的氣體經(jīng)過(guò)軸流壓縮機(jī)的高強(qiáng)度壓縮，將壓縮后的氣體經(jīng)過(guò)燃燒室與燃料混合后，推動(dòng)外負(fù)荷轉(zhuǎn)子做功。整體而言，我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和故障診斷方面還存在著較多問(wèn)題，一些可靠的專家系統(tǒng)還沒(méi)有得到真正的應(yīng)用。因此，在我國(guó)，燃油輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的研究還有很大的空間，值得相關(guān)技術(shù)人員的研究。

1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

燃?xì)廨啓C(jī)的工作動(dòng)力非常不錯(cuò)，也因此使得其在我國(guó)的輪船、軍事、公共設(shè)施上廣泛應(yīng)用，而為了更好的提高燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率，我國(guó)開(kāi)始逐漸產(chǎn)生對(duì)其進(jìn)行診斷的相關(guān)技術(shù)。燃?xì)廨啓C(jī)引進(jìn)我國(guó)的時(shí)間比較晚，且剛引進(jìn)時(shí)在我國(guó)應(yīng)用范圍也不大，直到目前才開(kāi)始逐漸的廣泛應(yīng)用，也因此使得我國(guó)對(duì)其沒(méi)有較為完善的研究理論，在其發(fā)生工作問(wèn)題時(shí)，也無(wú)法準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行診斷。隨著相關(guān)行業(yè)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的不斷研究，對(duì)其也產(chǎn)生了很多的科研成果，且在科技技術(shù)的幫助下，研發(fā)出一種智能診斷的技術(shù)。

診斷技術(shù)是一項(xiàng)逐漸發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)，大概是20世紀(jì)60年代以后，是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來(lái)的。美國(guó)是最早對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行研究的國(guó)家，處于世界的領(lǐng)先水平。美國(guó)在燃?xì)廨啓C(jī)診斷上有著非常好的發(fā)展，使得其與其他國(guó)家相比擁用著較先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。除了美國(guó)之外，俄羅斯燃?xì)廨啓C(jī)船艦方面的研究也已經(jīng)擁有了比較實(shí)用和有效的診斷系統(tǒng)，能夠在燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)故障時(shí)有著可參考的診斷理論。國(guó)外先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)診斷技術(shù)，值得學(xué)習(xí)和借鑒。

2 故障診斷技術(shù)

2.1 對(duì)比分析法

對(duì)比分析法主要是指在故障機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、歸納等手段將有關(guān)狀態(tài)的特征作為一種標(biāo)準(zhǔn)的模式，之后再在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，根據(jù)其特征的變化規(guī)律和參考模式進(jìn)行人工分析，進(jìn)一步判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及其故障存在與否。

2.2 模型分析法

模型分析法。而在模型分析法中，最經(jīng)典的模型分析法是時(shí)間序列分析法，是根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)表達(dá)式，但是這種方法建立模型需要花費(fèi)一定的時(shí)間，不能適應(yīng)實(shí)時(shí)性較高的場(chǎng)合，而且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性系統(tǒng)的建模。因此，其使用有較大的局限性。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立在神經(jīng)心理學(xué)和生理學(xué)的基礎(chǔ)上，模仿人的腦神經(jīng)元而建立的非線性動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它對(duì)人腦的特性具有簡(jiǎn)單的模仿功能，因此，廣泛的應(yīng)用于智能控制和識(shí)別之中。同時(shí)，它在故障診斷方面也具有強(qiáng)大的功能，第一是從模式識(shí)中應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使其作為分類(lèi)器對(duì)進(jìn)行故障診斷；第二是從預(yù)測(cè)的角度對(duì)其進(jìn)行，使其能夠作為預(yù)測(cè)模型對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)；第三是從知識(shí)處理方面建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷專家系統(tǒng)。

2.4 模糊診斷法

模糊診斷法的出現(xiàn)是因?yàn)闄C(jī)器在運(yùn)行的過(guò)程中信號(hào)極其特征都會(huì)有某種不確定，為了解決這些問(wèn)題，就以模糊數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，把模糊現(xiàn)象與模糊關(guān)系用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描述，再進(jìn)行運(yùn)算，從而得到一個(gè)確切的結(jié)果。這樣就形成模糊診斷法，其中占有重要地位的是隸屬函數(shù)，能夠使不確定性在形式上用數(shù)學(xué)方法計(jì)算，得到一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果。

2.5 故障樹(shù)分析法

把所研究的最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為故障分析一個(gè)目標(biāo)，再尋找直接導(dǎo)致這一故障發(fā)生的所有因素，繼續(xù)找出造成下一事件發(fā)生的全部直接因素，一直追查到無(wú)需再深究的因素為止，這就是故障樹(shù)分析法。故障樹(shù)分析法方法簡(jiǎn)單易操作，思路清晰明了，所以應(yīng)用較為廣泛，是一種對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)分析的有效方法。

3 燃?xì)廨啓C(jī)的維護(hù)措施

3.1 以規(guī)則為前提的專家體系診斷措施

以規(guī)程為前提的專家體系診斷措施也被稱為產(chǎn)生式方法，其方法理論是在專家不斷研究的經(jīng)驗(yàn)下總結(jié)而來(lái)，主要應(yīng)用與燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷和故障發(fā)生病狀前的關(guān)系。產(chǎn)生式方法的優(yōu)點(diǎn)是直觀形象和簡(jiǎn)答易懂，并且其診斷推理的速度十分迅速，所占儲(chǔ)存空間也比較小。產(chǎn)生式方法在對(duì)于編程和開(kāi)發(fā)快速原型系統(tǒng)方面有著較好的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槠涮峁┹^多有利之處。任何技術(shù)都是有著雙面性的，燃?xì)廨啓C(jī)診斷技術(shù)也不例外，其也是存在一些缺點(diǎn)的，其在知識(shí)覆蓋的故障模式方面十分有限，對(duì)于一些沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)象不能迅速準(zhǔn)確的診斷出來(lái)，很容易出現(xiàn)誤診和失敗的情況。

3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷措施

建立從征兆到故障源的映射過(guò)程是故障診斷的實(shí)質(zhì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法具有高度的非線性，和聯(lián)想記憶能力，能夠?qū)赡艽嬖诘娘L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)和分析，得出正確的結(jié)論。這種診斷方法在實(shí)際診斷時(shí)也有一些不足之處，其不能全面的論述出診斷過(guò)程，在具體活動(dòng)中不適用，屬于一種黑箱式的方法?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法在應(yīng)用中還需要進(jìn)一步的改善和探索，以便更好應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的故障檢測(cè)中，使得其能為診斷燃?xì)廨啓C(jī)提供一個(gè)參考。

3.3 混合智能故障診斷方法

混合智能故障診斷方法是一個(gè)非常全面的故障檢測(cè)體系，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)故障的征兆以及故障狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)來(lái)決定具體的檢驗(yàn)原則。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠描述模糊信息的水平，同時(shí)其推理能力十分接近人腦的思維水平，能夠最大程度的對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)保護(hù)意識(shí)的不斷的增強(qiáng)，以及燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷系統(tǒng)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不斷增加，大家對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)診斷技術(shù)的需求也日益增高。所以，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的保護(hù)工作就顯得十分重要，要不斷的建立故障診斷系統(tǒng)，及時(shí)診斷出故障，并在第一時(shí)間分析解決這些問(wèn)題，這對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)平穩(wěn)安全的運(yùn)營(yíng)具有十分重要的作用，也是燃?xì)廨啓C(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)必要前提。同時(shí)，值得注意的是燃?xì)廨啓C(jī)故障的的深入研究和故障樣本的采集也是研究的關(guān)鍵，需要該領(lǐng)域的專家和專業(yè)技術(shù)人員不斷深入的進(jìn)行探索，推動(dòng)診斷技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于診斷方法，通過(guò)對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)路與基于知識(shí)推理的的專家系統(tǒng)的相結(jié)合，以及對(duì)其在實(shí)踐中的具體檢驗(yàn)，說(shuō)明其是具有可行性的，但是在很多診斷技術(shù)中還存在不足，這仍然是研究的重點(diǎn)，需要不斷的改進(jìn)，以促進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。

[1]夏迪. 基于熱力學(xué)參數(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷系統(tǒng)分析軟件[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.43.(2).

[2]孫祥逢，陳玉春，胡福. 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷主因子模型的測(cè)量參數(shù)選擇[J]. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào)，2010(1).

[3]卜凱旗，任興民，秦衛(wèi)陽(yáng). 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)[J]. 噪聲與振動(dòng)控制，2007(02).

[4]黃成兵.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全與防御分析[J]. 福建電腦，2011.9(6):84～86．

[5]石瑋.淺談?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全與防御技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2010.6(13):131～132.

TK478

A

1671-0711（2016）12（上）-0067-02