機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展探析

1、機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展探析羅亞（湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北宜昌，443000）【摘 要】機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)已發(fā)展為一門獨(dú)立的跨學(xué)科的綜合信息處理技術(shù)， 本文介紹了目前機(jī)電設(shè)備故障診斷所使用的幾種常用的傳統(tǒng)技術(shù)和方法， 分析了目前存在的突出問(wèn)題， 通過(guò)分析指出， 引入跨學(xué)科的理論和技術(shù)，把先進(jìn)的理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，進(jìn)一步完善目前的技術(shù)，將是今后主要的發(fā)展方向?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備故障診斷發(fā)展The Research of Development on Fault Diagnosis for Mechanical EquipmentLuo Ya（ Hubei Three Gorges Voca

2、tional and Technical College，Hubei Yichang，443000）Abstract: As a treated technology, the fault diagnosis has become to be independent and multi-subjects. This paper introduces several classical approaches technologies and methods, analyes the prominent problems at present. Through analysis, the pape

3、r points out that the promisingdirections on the modern theory with advanced technology to prefect the present technology is the primary development direction for a long time.Key words: mechanical equipment; fault diagnosis; development機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)是目前國(guó)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(guò)程中的工作狀態(tài)， 檢測(cè)設(shè)備故障隱患

4、， 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(duì)故障發(fā)生部位、 性質(zhì)做出估計(jì)， 能夠預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)。 由于它可及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障和預(yù)防設(shè)備惡性事故發(fā)生，從而避免人員傷亡、 環(huán)境污染和造成巨大經(jīng)濟(jì)損失， 還可為設(shè)備維修管理提供依據(jù)， 具有保障生產(chǎn)正常運(yùn)行、防止突發(fā)事故、節(jié)約維修成本等顯著特點(diǎn)，在確保設(shè)備安全運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，節(jié)約維修費(fèi)用，降低成本，在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，越來(lái)越受到人們普遍重視。一、發(fā)展歷程及現(xiàn)狀現(xiàn)代化生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)越來(lái)越受到重視，人們投人大量精力進(jìn)行研究，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)取得了很大的進(jìn)展： 探索出一系列新的理論方法與

5、技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際， 增加了對(duì)設(shè)備故障判斷的效率， 奠定了對(duì)設(shè)備實(shí)施故障診斷分析與修復(fù)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)最初來(lái)自軍事上的需要， 在第二次世界大戰(zhàn)初期問(wèn)世。 當(dāng)時(shí)能用儀表進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)測(cè)定，相繼又開(kāi)發(fā)了快速、多功能自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器； 20 世紀(jì) 60 年代以來(lái)，隨著航天工業(yè)的發(fā)展，可靠性理論的應(yīng)用，使設(shè)備診斷技術(shù)迅速發(fā)展； 70 年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)更加完善，主要用于航天、核電等部門；20 世紀(jì)末已經(jīng)在冶金礦山、交通運(yùn)輸、化工、發(fā)電、農(nóng)業(yè)和機(jī)械制造等部門的機(jī)械設(shè)備上開(kāi)始應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)， 其發(fā)展日新月異

6、， 經(jīng)濟(jì)效益日益明顯； 進(jìn)入新世紀(jì)，這一技術(shù)迅速滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門， 應(yīng)用已相當(dāng)普及， 設(shè)備故障診斷技術(shù)水平的提高， 開(kāi)始向智能化方向發(fā)展?；仡櫄v史，不難看出機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了 3 個(gè)階段：診斷結(jié)果取決于領(lǐng)域?qū)＜业母泄偌皩I(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)診斷信息判斷的初級(jí)階段； 以傳感器、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)為手段， 基于計(jì)算機(jī)信號(hào)處理的現(xiàn)代診斷技術(shù)；實(shí)現(xiàn)診斷系統(tǒng)智能化，向監(jiān)測(cè)、診斷、管理和調(diào)度的集成化發(fā)展。美國(guó)從 1967 年在美宇航局和海軍研究所的倡導(dǎo)下，由企業(yè)和大學(xué)參加成立了機(jī)械故障診斷技術(shù)的研究組織，開(kāi)展機(jī)械設(shè)備的故障機(jī)理，檢測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)等方面的研究。 另外俄亥俄州立大學(xué)開(kāi)展了根據(jù)振動(dòng)的解析對(duì)軸承

7、、齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)及一般回轉(zhuǎn)機(jī)械的診斷技術(shù)研究。相繼鍋爐、壓力容器等靜止機(jī)械的檢測(cè)診斷中心，根據(jù)美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) （ ASME）的規(guī)定開(kāi)展靜止機(jī)械的故障診斷技術(shù)研究，制定了一系列規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。 同時(shí)一些監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備公司也研制并生產(chǎn)各類型檢測(cè)診斷儀器，如Atlanta公司開(kāi)發(fā)的 M600旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線監(jiān)測(cè)裝置在實(shí)際應(yīng)用取得良好效果。日本、英國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)的機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究工作也起步較早，并在某些方面處于領(lǐng)先地位。我國(guó)機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究工作起步較晚， 但發(fā)展較快。西安交通大學(xué)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷進(jìn)行了研究。天津大學(xué)開(kāi)展了軸承和齒輪的狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究。 華中理工大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)展了汽車發(fā)

8、動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)。 石化系統(tǒng)研究和應(yīng)用紅外診斷和聲發(fā)射定位系統(tǒng)。 機(jī)械部門繼一汽、 二汽之后洛陽(yáng)軸承廠開(kāi)發(fā)了軸承故障診斷系統(tǒng)； 冶金部門繼太鋼、 寶鋼之后武鋼進(jìn)行離心鼓風(fēng)機(jī)和透平壓縮機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了 KTD型旋轉(zhuǎn)鐵譜儀及計(jì)算機(jī)磨屑圖像分析系統(tǒng)。 北京科技大學(xué)對(duì)礦用汽車故障診斷有較深的研究探討。此外， 設(shè)備診斷儀器的開(kāi)發(fā)取得較大進(jìn)展， 為設(shè)備診斷提供各類儀器。 這些發(fā)展為我國(guó)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。我國(guó)機(jī)械設(shè)備的維修制度正在經(jīng)歷由以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為基礎(chǔ)的定期維修制度向以機(jī)械技術(shù)狀況為基礎(chǔ)按需維修制度發(fā)展。正常運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備可不停車， 在發(fā)

9、現(xiàn)故障征兆后及時(shí)停車， 按診斷故障性質(zhì)和部位有目的地進(jìn)行檢修。實(shí)現(xiàn)按需維修的前提， 必須應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備故障診斷技術(shù)與手段， 提高對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的準(zhǔn)確性，以保證設(shè)備安全、 穩(wěn)定運(yùn)行，增加機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間， 大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。二、常用的傳統(tǒng)技術(shù)方法機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展到今天，已形成了一門集數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、信息處理、模式識(shí)別、基礎(chǔ)與信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和人工智能等多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)。但傳統(tǒng)的診斷技術(shù)仍然在大量地使用，主要包括：振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)、紅外測(cè)溫技術(shù)以及，射線掃描技術(shù)等。1. 振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)振動(dòng)監(jiān)測(cè)

10、診斷技術(shù)是通過(guò)檢測(cè)設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)及其特征來(lái)分析設(shè)備的狀態(tài)和故障的方法。由于振動(dòng)的廣泛性、參數(shù)多維性、 測(cè)振方法的無(wú)損性、 在線性，決定了人們將機(jī)械設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷作為機(jī)械設(shè)備故障診斷的首選方法。機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中要產(chǎn)生振動(dòng)，機(jī)械狀態(tài)特征凝結(jié)在振動(dòng)信息中。機(jī)械振動(dòng)的測(cè)量參數(shù)有速度、加速度和位移，可根據(jù)機(jī)械設(shè)備頻率來(lái)選擇測(cè)量的參數(shù)和傳感器。 為了檢測(cè)到足夠數(shù)量， 又能真實(shí)地反映機(jī)械狀態(tài)的信號(hào)，要恰當(dāng)?shù)剡x擇振動(dòng)測(cè)量點(diǎn)。 通常選擇能夠?qū)C(jī)械振動(dòng)狀態(tài)作全面反映的機(jī)械振動(dòng)敏感點(diǎn)， 離機(jī)械診斷的核心部位最近的關(guān)鍵點(diǎn)和容易發(fā)生劣化現(xiàn)象的易損點(diǎn)，以保證機(jī)械振動(dòng)信號(hào)測(cè)量的有效性。通過(guò)各種振動(dòng)傳感器檢測(cè)的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)經(jīng)

11、放大濾波處理后， 送入 A/D 轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入數(shù)據(jù)處理分析診斷裝置進(jìn)行時(shí)域分析、頻域分析、時(shí)序模型分析、倒譜分析、共軛解調(diào)分析以及三維全息譜分析等分析處理后以振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的曲線和頻譜圖形式輸出， 作為診斷的依據(jù)， 以判定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并采取相應(yīng)的措施。 由于振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)能實(shí)時(shí)地、 直觀地、精確地表征機(jī)械動(dòng)態(tài)特征及其變化過(guò)程，監(jiān)測(cè)診斷方法簡(jiǎn)單實(shí)用，而被廣泛應(yīng)用。2. 油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)通過(guò)對(duì)油液磨屑粒形狀態(tài)識(shí)別或觀察油液介質(zhì)的物理、 化學(xué)成分的變化來(lái)判斷機(jī)械運(yùn)行狀況。 主要用于機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。 油液中磨屑微粒來(lái)自磨損和污染， 機(jī)械摩擦幅的金屬表

12、面間不同磨損方式和磨損速度造成油液中微?？偭?、 尺寸分布和形態(tài)的差異， 可以根據(jù)金屬微粒的總量判斷磨損所處階段； 根據(jù)尺寸分布判斷磨損的程度；根據(jù)微粒形態(tài)判斷磨損類型；根據(jù)化學(xué)成分判斷磨損部位。油液分析方法如下所述。利用各種元素受到一定能量激發(fā)時(shí)具有發(fā)射或吸收特定波長(zhǎng)光的特性，當(dāng)各類型光譜儀對(duì)油液發(fā)射光譜化學(xué)分析時(shí)就可檢測(cè)到油液中各種物質(zhì)在特定條件下發(fā)出具有特定波長(zhǎng)的光確定其化學(xué)成分和含量，就可準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的磨損部位和程度。其特點(diǎn)分析速度快，診斷方便、準(zhǔn)確，適用于磨屑粒徑小于10的磨損狀態(tài)分析。3. 紅外測(cè)溫診斷技術(shù)通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備各部位的不同溫度或溫度變化來(lái)分析判斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法。

13、機(jī)械磨損、發(fā)動(dòng)機(jī)排煙管堵塞、液壓系統(tǒng)油液性能優(yōu)劣、 電器接點(diǎn)燒壞等常見(jiàn)故障都會(huì)造成相應(yīng)部位溫度升高， 另外材料機(jī)械性能也與溫度有關(guān)，機(jī)械故障的溫度檢測(cè)占有重要地位，占工業(yè)檢測(cè) %左右。對(duì)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)件采用一般傳感器測(cè)溫不能獲得準(zhǔn)確測(cè)量值，而紅外測(cè)溫儀具有顯著優(yōu)越性；可以遠(yuǎn)距離，非接觸式測(cè)溫，具有信息處理、運(yùn)算和判斷功能，可精確地確定儀器工作環(huán)境溫度狀態(tài)與變化情況， 如農(nóng)業(yè)機(jī)械經(jīng)常處于暴曬或風(fēng)雨雪的露天作業(yè)，環(huán)境溫度影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)溫度。 因而可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正與補(bǔ)償， 減少溫度誤差， 提高測(cè)量準(zhǔn)確度。 測(cè)量數(shù)據(jù)存取使用方便， 具有通用接口可與計(jì)算機(jī)通信， 便于實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)監(jiān)控， 易于實(shí)現(xiàn)有關(guān)常數(shù)設(shè)定

14、與更換如報(bào)警裝置的設(shè)定于更換。通過(guò)測(cè)溫判斷機(jī)械狀態(tài)的薄弱環(huán)節(jié)如磨損加劇、油液劣化及材料缺陷，以便采取相應(yīng)措施，改善性能，保證機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)以提高使用壽命。4. 射線掃描技術(shù)射線掃描是一項(xiàng)用于工藝設(shè)備過(guò)程故障檢測(cè)診斷的新技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)明顯、應(yīng)用范圍廣闊?；驹硎沁\(yùn)用射線在物質(zhì)中的衰減服從 Lamber一 Beer 指數(shù)規(guī)律，結(jié)合工藝設(shè)備的特點(diǎn)對(duì)設(shè)備的掃描檢測(cè)得到反映設(shè)備內(nèi)介質(zhì)密度變化關(guān)系的圖譜，通過(guò)系統(tǒng)分析掃描圖譜以確定設(shè)備故障，為故障修復(fù)提供依據(jù)。三、存在的問(wèn)題雖然機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)得到很大發(fā)展，但是至今為止尚未形成一套完整的理論體系和有效的診斷技術(shù)。絕大多數(shù)技術(shù)都是針對(duì)特定的故障、 特定的設(shè)

15、備來(lái)研究， 目前設(shè)備故障診斷的研究都是根據(jù)故障的種類、 特定的設(shè)備、特定的層次建立自己的機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)。 這些理論和方法在實(shí)際中廣泛應(yīng)用的較少， 即使在實(shí)際中得到應(yīng)用，也沒(méi)有一個(gè)完善的評(píng)價(jià)體系對(duì)其效果做出合理的評(píng)價(jià)。此外，故障診斷準(zhǔn)確性也是一個(gè)急于解決的問(wèn)題。 提高故障診斷準(zhǔn)確性的關(guān)鍵在于確定故障與特征 （信號(hào)）間的因果關(guān)系， 但這是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。 因?yàn)楣收吓c特征間的關(guān)系可能是多元的， 往往不能認(rèn)為是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。如機(jī)械制造、 材質(zhì)和安裝運(yùn)行維護(hù)上的差異可導(dǎo)致振動(dòng)特征相差很大。 振動(dòng)響應(yīng)的非線性， 在多因素產(chǎn)生特征的疊加時(shí)，有用和無(wú)用信號(hào)混在一起，要用信號(hào)提純、分解、融合等方法加以

16、處理難免產(chǎn)生誤差。有時(shí)故障可能是間歇性的， 不一定連續(xù)出現(xiàn)， 監(jiān)測(cè)儀表的功能、 質(zhì)量和可靠性也影響診斷的準(zhǔn)確性。 故障診斷是依賴于人們認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科，診斷從分析機(jī)械狀態(tài)特征入手，但人們認(rèn)識(shí)局限性以及對(duì)事物認(rèn)識(shí)永無(wú)止境，機(jī)械及其組成零件的個(gè)體差異， 使得通過(guò)特征來(lái)判斷設(shè)備狀態(tài)帶有某些不確定性， 特別是機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的正常與異常中間無(wú)明確界限， 多為漸變性過(guò)渡的， 一些設(shè)備狀態(tài)處于邊緣狀態(tài)也使診斷人員做出定性的結(jié)論是困難的。目前，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)是一個(gè)開(kāi)放性課題，有必要建立一套完整的理論方法體系來(lái)指導(dǎo)機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究。目前存在的具體問(wèn)題有：模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、智能方法等研究

17、熱點(diǎn)主要停留在理論研究上，實(shí)際應(yīng)用較少；搭建的故障診斷操作平臺(tái)繁瑣且可操作性差，應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中既不便操作，也不便管理；許多機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)主要注重故障的診斷而沒(méi)有考慮設(shè)備故障的修復(fù)， 為后面的修復(fù)工作帶來(lái)不便；企業(yè)對(duì)設(shè)備故障診斷的重視不夠，追求短期效益，成熟的診斷技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際的較少。四、發(fā)展趨勢(shì)隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是傳感器的精密化、多維化，診斷理論、診斷模型的多元化，診斷技術(shù)的智能化。成熟的技術(shù)將大量運(yùn)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中， 促進(jìn)國(guó)家和軍隊(duì)的現(xiàn)代化建設(shè)。 從目前的研究資料來(lái)看， 今后機(jī)電設(shè)備

18、故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向可歸納如下：1. 基于 Internet 的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷技術(shù)。將設(shè)備診斷技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與決策支持技術(shù)相結(jié)合形成遠(yuǎn)程協(xié)作診斷技術(shù)， 它用多臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)儀器在各企業(yè)、 大型工程施工工程和機(jī)械化作業(yè)農(nóng)場(chǎng)中的大型關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備建立狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并采集狀態(tài)信號(hào)， 在技術(shù)水平高經(jīng)驗(yàn)豐富的科研院所建立分析診斷中心， 為企業(yè)、大型施工工程和機(jī)械化作業(yè)農(nóng)場(chǎng)提供遠(yuǎn)程診斷的支持和保證。 網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中儲(chǔ)存了多種設(shè)備的故障診斷知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)， 可響應(yīng)不同監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)用戶的使用要求， 不同的監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可以與同一個(gè)診斷中心建立聯(lián)系， 使得用戶的使用頻率很高。

19、 這樣一來(lái)可以避免系統(tǒng)的重復(fù)開(kāi)發(fā)和維護(hù)，顯著降低了系統(tǒng)的費(fèi)用。 另一方面，由于構(gòu)造于網(wǎng)絡(luò)之上， 系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)中的專家知識(shí)來(lái)源廣泛， 可以得到不斷充實(shí)，診斷規(guī)則可以是來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的企業(yè)單位的經(jīng)驗(yàn)， 也可來(lái)自于從事設(shè)備故障理論研究的科研單位， 知識(shí)庫(kù)比較豐富，相應(yīng)地診斷能力也增強(qiáng)了?；诰W(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程設(shè)備診斷專家系統(tǒng)將管理部門、監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)、診斷專家、設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)系起來(lái)， 形成一個(gè)真正開(kāi)放的系統(tǒng)。 它能夠充分利用更多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和診斷數(shù)據(jù)共享， 從而提高設(shè)備診斷的準(zhǔn)確性， 并能在診斷中心中對(duì)企業(yè)、工程和農(nóng)場(chǎng)等的設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)資源利用充分， 生產(chǎn)效率高、成本低，施工質(zhì)量好的綜合目標(biāo)。 基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備故障

20、診斷與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是今后發(fā)展的必由之路， 可以直接提高企業(yè)設(shè)備管理和維護(hù)水平，對(duì)提高企業(yè)效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有巨大作用。2. 人工智能專家系統(tǒng)。 把傳統(tǒng)的專家經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理巧妙結(jié)合， 把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)相結(jié)合、將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)機(jī)制引人專家系統(tǒng)， 提高專家系統(tǒng)的判斷準(zhǔn)確性。 人工智能是一門綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、生理學(xué)和哲學(xué)的交叉學(xué)科。 人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法力圖模擬人的大腦一些基本特征如自適應(yīng)性、 自組織性和容錯(cuò)性能， 用于模式識(shí)別、 系統(tǒng)辨識(shí)領(lǐng)域取得了良好效果。 由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)想記憶能力、 自適應(yīng)自學(xué)習(xí)能力，其非線性映射能力和逼近能力能解決很多問(wèn)題。 計(jì)算簡(jiǎn)便、評(píng)估客觀。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模

21、型中知識(shí)信息分布存儲(chǔ)，個(gè)別單元損壞，容錯(cuò)能力強(qiáng)，可靠性高。因此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)相結(jié)合建立智能診斷模型，在機(jī)器學(xué)習(xí)診斷實(shí)時(shí)性等方面性能的改善是提高診斷準(zhǔn)確性、 有效性的關(guān)鍵。它利用領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q問(wèn)題的實(shí)例來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)信息， 采用隱式表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)， 自動(dòng)產(chǎn)生的知識(shí)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和權(quán)值表示。 對(duì)同一問(wèn)題若干知識(shí)表示在同一網(wǎng)絡(luò)中， 便于知識(shí)自動(dòng)獲取及聯(lián)想推理， 并通過(guò)神經(jīng)源間相互作用實(shí)現(xiàn)， 通過(guò)自學(xué)習(xí)不斷完善診斷系統(tǒng)提高診斷準(zhǔn)確性。3. 小波分析。小波分析是一種信號(hào)的時(shí)間尺度分析方法， 它具有多分辨率分析的特點(diǎn)， 在低頻部分具有較高的頻率分辨率和較低的時(shí)間分辨率， 在高頻部分具有較低的頻率

22、分辨率和較高的時(shí)間分辨率， 很適合探測(cè)正常信號(hào)中夾帶的瞬態(tài)反?，F(xiàn)象并展示其成分， 被譽(yù)為分析信號(hào)的顯微鏡。 在實(shí)際設(shè)備故障診斷中， 利用小波變換進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷具有良好的效果： 連續(xù)小波變換可以檢測(cè)信號(hào)的奇異性， 區(qū)分信號(hào)突變和噪聲漓散小波變換可以檢測(cè)隨機(jī)信號(hào)頻率結(jié)構(gòu)的突變。 其故障診斷機(jī)理是利用觀測(cè)器信號(hào)的奇異性進(jìn)行故障診斷，以及利用觀測(cè)器信號(hào)頻率結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行故障診斷。 小波分析方法具有良好的時(shí)頻定位特性， 特別適合于分析時(shí)變、瞬態(tài)及非線性信號(hào)， 具有一般譜分析所不具備的時(shí)域和頻域同時(shí)定位的能力， 為設(shè)備故障診斷檢測(cè)提供了新的強(qiáng)有力的分析手段。 將小波理論與分形理論、 小波分析與

23、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合是提高故障診斷可靠性的重要方法之一。4. 研究和改進(jìn)傳感器與監(jiān)測(cè)儀器。 機(jī)械設(shè)備檢測(cè)的傳感器有多種類型， 但存在檢測(cè)水平低， 可靠性差，監(jiān)測(cè)儀器只使用于單一目標(biāo)決策， 方法簡(jiǎn)單。必須研究開(kāi)發(fā)新型傳感器和監(jiān)測(cè)儀器， 提高監(jiān)測(cè)技術(shù)水平； 監(jiān)測(cè)設(shè)備的參量有振動(dòng)、溫度、噪音、扭矩、油液中磨屑及其形態(tài)，但每種方法對(duì)不同故障敏感程度不同，因此選擇最有效的參量是提高診斷準(zhǔn)確性的前提， 高效多功能儀器對(duì)診斷設(shè)備的幾何量、 物理量快速準(zhǔn)確的檢測(cè)與識(shí)別是研究故障診斷的基礎(chǔ)工作。復(fù)雜設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用以及維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)密不可分。進(jìn)行設(shè)備故障診斷，必須考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 制造材料、故障檢測(cè)的信號(hào)傳輸和處理等因素， 把設(shè)備故障的檢測(cè)、 傳輸、診斷與修復(fù)融為一體，為快速修復(fù)故障設(shè)備奠定基礎(chǔ)。五、結(jié)語(yǔ)總之，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)無(wú)論如何發(fā)展， 人們?cè)絹?lái)越重視實(shí)際中的應(yīng)用及效果