基于機械設備智能診斷與預測維修系統(tǒng)分析

孫相忠（山鋼股份萊蕪分公司特鋼廠，山東　萊蕪　271104）

基于機械設備智能診斷與預測維修系統(tǒng)分析

孫相忠
（山鋼股份萊蕪分公司特鋼廠，山東萊蕪271104）

在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，機械設備是其中的重要設備，特別是一些大型的機械設備在生產(chǎn)中的作用更加巨大。但是這些機械設備在運行的過程中，卻很容易發(fā)生故障，對于企業(yè)的生產(chǎn)效率造成很大影響，因此對于機械設備進行智能診斷以及預測維修系統(tǒng)分析至關重要。本文主要對機械設備的故障原因進行了分析，并對這些設備建立智能診斷以及預測維修系統(tǒng)進行了深入探討。另外，對于該設備系統(tǒng)的主要功能也做詳細分析，還介紹了該系統(tǒng)的實際應用情況。

機械設備；智能診斷；預測維修；系統(tǒng)

0　引言

機械設備在工業(yè)生產(chǎn)中的作用是巨大的，因此，一旦這些機械設備發(fā)生故障，對于工業(yè)生產(chǎn)的影響也是巨大的，因此，對于機械設備進行智能診斷以及預測維修是十分必要。對于機械設備進行智能診斷以及預測維修主要的方式是根據(jù)設備的實際特點，采用先進的科學技術以及診斷的手段，對機械設備進行分析診斷。且根據(jù)機械設備的預測報告，分析其設備運行情況或者故障發(fā)生的原因，已達到及時對設備進行維修保證運行的效果。

1　主要功能介紹

對機械設備進行智能診斷以及預測維修的主要原理就是在不對設備進行拆卸的狀態(tài)下，分析設備運行的狀態(tài)，對于設備的故障點進行預測或者診斷，并根據(jù)診斷報告給出科學的診斷方案。它主要是對機械運行時的參數(shù)進行收集，并與正常運行下的參數(shù)進行比較，對于設備的故障點進行進一步的確定。一旦設備出現(xiàn)運行不良的情況，設備的智能診斷以及預測維修系統(tǒng)就會根據(jù)診斷結果做出及時的評價，并對設備進行檢修的具體方案。值得注意的是，該系統(tǒng)在處理檢測出來的數(shù)據(jù)時，都需要人的參與。一般來說，對機械設備進行智能診斷以及預測維修的主要功能包括故障問題的自動警示裝置、分析故障原因等［1］。

這個系統(tǒng)的特點就是各個板塊都是獨立的，因此要想升級是不容易的，但是它的操作比較簡單，占用的空間也比較小，操作性比較強。通過對該系統(tǒng)的熟練運用，可以對于設備發(fā)生的故障及時發(fā)現(xiàn)，甚至可以預測到設備發(fā)生的故障，這對于設備的有效運行，保證工作效率具有重要意義。

機械設備的智能診斷以及預測維修系統(tǒng)最核心的部分就是其中所含有的功能強大的數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)對設備的隨意增減，另外在進行測點的布置時，主要是對圖片進行設置，從而直接的進行測點設置。對于將要測試的數(shù)據(jù)以及布置的測點進行動態(tài)的觀測，并對其實現(xiàn)雙向的通訊管理。一般來說，該系統(tǒng)所預測得出的數(shù)據(jù)報表是多樣的，可以輸出或存儲為文本文件。另外值得注意的是，該系統(tǒng)對于管理的系統(tǒng)均采用了最為開放式的互聯(lián)網(wǎng)技術，大大為系統(tǒng)的操作以及設計開發(fā)提高了便利［2］。

一般來說，該系統(tǒng)主要所采取的數(shù)據(jù)庫有監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、報表數(shù)據(jù)庫以及結構參數(shù)數(shù)據(jù)庫等等。監(jiān)測數(shù)據(jù)庫主要指的是機械設備中的對設備進行維修預測的所有信息，另外它還包括機械設備在數(shù)據(jù)庫之中的主要排列方式以及在樹狀結構之中的顯示狀況。報表數(shù)據(jù)庫主要指的是對預測得到的報表以及數(shù)據(jù)進行規(guī)范格式的輸出，主要有故障的癥斷報告分析、設備維修的記錄報告以及設備測試分析報告等。結構參數(shù)數(shù)據(jù)庫主要指的是設備元件的結構參數(shù)進行存儲的區(qū)域，一般來說包括監(jiān)測部件庫以及傳動路線庫等［3］。

2　對信號的分析功能

該系統(tǒng)主要可以實現(xiàn)對譜陣進行分析、頻譜以及時域、小波包以及小波分析等。對譜陣進行分析是指可對于測點的譜陣進行分析，同時對指定頻帶以及全頻能量予以顯示，并對這些結果進行預測且分析它們的變化趨勢，最后根據(jù)診斷的結果進行維修。對于頻譜以及時域進行分析，可以直方圖等分析方法進行分析，并且每一種分析的方法都可以對其采取多頁顯示、改變量程等操作。對小波包以及小波進行分析，可以讓所有接收到的信號都直接分解到獨立的頻帶里，并且找出他們之間的特點，這是進行故障檢測的有效手段。

3　對設備進行智能診斷

該系統(tǒng)在進行智能診斷時還可以建立相應的知識庫以及診斷實例庫等，這些對于提高診斷的準確性以及智能水平具有重要的意義。在進行診斷的時候，知識庫配合智能診斷系統(tǒng)給出相應的診斷結果，并且這個診斷結果可以直接反饋給用戶。［4］如果診斷的結果與知識庫所給出的結果不一樣，那么系統(tǒng)就會直接將診斷的結果遞交給相關的專家。在進行實際的診斷時，還可以針對設備的不同特征，建立參數(shù)庫以及以及動態(tài)報警裝置等，利用這些裝置實現(xiàn)系統(tǒng)的智能診斷功能。一般來說，系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡主要是用于將調試完成的網(wǎng)絡進行儲存，這在實際應用之中，可以根據(jù)實際情況，進行神經(jīng)網(wǎng)絡的設計以及調試工作。

4　機械設備的預測維修系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以對設備的參數(shù)進行預測以及給予精確的分析。一般來說，預測的主要方法有神經(jīng)網(wǎng)絡方式、統(tǒng)計預測以及時間序列預測等。參與計算的主要參數(shù)數(shù)據(jù)有平均值、標準差、方差以及峰值等。通過對這些參數(shù)數(shù)據(jù)的有效分析，可以及時發(fā)現(xiàn)機械設備的運行情況，一旦設備發(fā)生故障，可以被及時檢測出來。

5　結語

機械設備在近年來被越來越廣泛地使用在工業(yè)生產(chǎn)之中去，因此對于機械設備的要求也就越來越高。且由于機械可以帶來的巨大經(jīng)濟價值，因此，對于機械設備的運行狀況也引起了人們的廣泛關注。但是現(xiàn)今來看，機械設備由于結構復雜，工作強度大，因此，在運行的時候經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，從而影響了工業(yè)生產(chǎn)的進度，造成了巨大的經(jīng)濟利益以及社會利益的損失。文章主要對機械設備的故障問題進行分析，并且對于機械設備的智能診斷以及預測維修系統(tǒng)做了詳細的介紹。另外，還對該系統(tǒng)的主要工作原理進行了分析，以期使機械設備的故障問題能夠被及時檢測，進而保證工業(yè)生產(chǎn)的正常開展。

［1］楊光.機械設備故障的智能診斷及預測維修系統(tǒng)的研究［J］.科學之友，2011（20）：41-42.

［2］王國彪，何正嘉，陳雪峰，賴一楠.機械故障診斷基礎研究“何去何從”［J］.機械工程學報，2013（01）：63-72.

［3］楊蘭.機械設備狀態(tài)監(jiān)測及智能診斷系統(tǒng)的研究［J］.化學工程與裝備，2013（01）：36-38.

［4］陸寶春，程相亮，樊帆，張登峰.機械設備運行故障預測方法綜述［J］.機械制造與自動化，2012（05）：1-5.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.133