基于機(jī)械設(shè)備智能診斷與預(yù)測(cè)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(jī)械設(shè)備智能診斷與預(yù)測(cè)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(guò)程中，機(jī)械設(shè)備是其中的重要設(shè)備，特別是一些大型的機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中的作用更加巨大。但是這些機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，卻很容易發(fā)生故障，對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)效率造成很大影響，因此對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能診斷以及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)分析至關(guān)重要。本文主要對(duì)機(jī)械設(shè)備的故障原因進(jìn)行了分析，并對(duì)這些設(shè)備建立智能診斷以及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)進(jìn)行了深入探討。另外，對(duì)于該設(shè)備系統(tǒng)的主要功能也做詳細(xì)分析，還介紹了該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況。

機(jī)械設(shè)備；智能診斷；預(yù)測(cè)維修；系統(tǒng)

0　引言

機(jī)械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的作用是巨大的，因此，一旦這些機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的影響也是巨大的，因此，對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能診斷以及預(yù)測(cè)維修是十分必要。對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能診斷以及預(yù)測(cè)維修主要的方式是根據(jù)設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及診斷的手段，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分析診斷。且根據(jù)機(jī)械設(shè)備的預(yù)測(cè)報(bào)告，分析其設(shè)備運(yùn)行情況或者故障發(fā)生的原因，已達(dá)到及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保證運(yùn)行的效果。

1　主要功能介紹

對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能診斷以及預(yù)測(cè)維修的主要原理就是在不對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆卸的狀態(tài)下，分析設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備的故障點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)或者診斷，并根據(jù)診斷報(bào)告給出科學(xué)的診斷方案。它主要是對(duì)機(jī)械運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行收集，并與正常運(yùn)行下的參數(shù)進(jìn)行比較，對(duì)于設(shè)備的故障點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的確定。一旦設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行不良的情況，設(shè)備的智能診斷以及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)診斷結(jié)果做出及時(shí)的評(píng)價(jià)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修的具體方案。值得注意的是，該系統(tǒng)在處理檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，都需要人的參與。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能診斷以及預(yù)測(cè)維修的主要功能包括故障問(wèn)題的自動(dòng)警示裝置、分析故障原因等［1］。

這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是各個(gè)板塊都是獨(dú)立的，因此要想升級(jí)是不容易的，但是它的操作比較簡(jiǎn)單，占用的空間也比較小，操作性比較強(qiáng)。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的熟練運(yùn)用，可以對(duì)于設(shè)備發(fā)生的故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)，甚至可以預(yù)測(cè)到設(shè)備發(fā)生的故障，這對(duì)于設(shè)備的有效運(yùn)行，保證工作效率具有重要意義。

機(jī)械設(shè)備的智能診斷以及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)最核心的部分就是其中所含有的功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的隨意增減，另外在進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的布置時(shí)，主要是對(duì)圖片進(jìn)行設(shè)置，從而直接的進(jìn)行測(cè)點(diǎn)設(shè)置。對(duì)于將要測(cè)試的數(shù)據(jù)以及布置的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀測(cè)，并對(duì)其實(shí)現(xiàn)雙向的通訊管理。一般來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)所預(yù)測(cè)得出的數(shù)據(jù)報(bào)表是多樣的，可以輸出或存儲(chǔ)為文本文件。另外值得注意的是，該系統(tǒng)對(duì)于管理的系統(tǒng)均采用了最為開(kāi)放式的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大大為系統(tǒng)的操作以及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提高了便利［2］。

一般來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)主要所采取的數(shù)據(jù)庫(kù)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)等等。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)主要指的是機(jī)械設(shè)備中的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修預(yù)測(cè)的所有信息，另外它還包括機(jī)械設(shè)備在數(shù)據(jù)庫(kù)之中的主要排列方式以及在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)之中的顯示狀況。報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)主要指的是對(duì)預(yù)測(cè)得到的報(bào)表以及數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范格式的輸出，主要有故障的癥斷報(bào)告分析、設(shè)備維修的記錄報(bào)告以及設(shè)備測(cè)試分析報(bào)告等。結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)主要指的是設(shè)備元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)的區(qū)域，一般來(lái)說(shuō)包括監(jiān)測(cè)部件庫(kù)以及傳動(dòng)路線庫(kù)等［3］。

2　對(duì)信號(hào)的分析功能

該系統(tǒng)主要可以實(shí)現(xiàn)對(duì)譜陣進(jìn)行分析、頻譜以及時(shí)域、小波包以及小波分析等。對(duì)譜陣進(jìn)行分析是指可對(duì)于測(cè)點(diǎn)的譜陣進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)指定頻帶以及全頻能量予以顯示，并對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)且分析它們的變化趨勢(shì)，最后根據(jù)診斷的結(jié)果進(jìn)行維修。對(duì)于頻譜以及時(shí)域進(jìn)行分析，可以直方圖等分析方法進(jìn)行分析，并且每一種分析的方法都可以對(duì)其采取多頁(yè)顯示、改變量程等操作。對(duì)小波包以及小波進(jìn)行分析，可以讓所有接收到的信號(hào)都直接分解到獨(dú)立的頻帶里，并且找出他們之間的特點(diǎn)，這是進(jìn)行故障檢測(cè)的有效手段。

3　對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能診斷

該系統(tǒng)在進(jìn)行智能診斷時(shí)還可以建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)以及診斷實(shí)例庫(kù)等，這些對(duì)于提高診斷的準(zhǔn)確性以及智能水平具有重要的意義。在進(jìn)行診斷的時(shí)候，知識(shí)庫(kù)配合智能診斷系統(tǒng)給出相應(yīng)的診斷結(jié)果，并且這個(gè)診斷結(jié)果可以直接反饋給用戶。［4］如果診斷的結(jié)果與知識(shí)庫(kù)所給出的結(jié)果不一樣，那么系統(tǒng)就會(huì)直接將診斷的結(jié)果遞交給相關(guān)的專家。在進(jìn)行實(shí)際的診斷時(shí)，還可以針對(duì)設(shè)備的不同特征，建立參數(shù)庫(kù)以及以及動(dòng)態(tài)報(bào)警裝置等，利用這些裝置實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能診斷功能。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是用于將調(diào)試完成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行儲(chǔ)存，這在實(shí)際應(yīng)用之中，可以根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試工作。

4　機(jī)械設(shè)備的預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)以及給予精確的分析。一般來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)的主要方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)以及時(shí)間序列預(yù)測(cè)等。參與計(jì)算的主要參數(shù)數(shù)據(jù)有平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、方差以及峰值等。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)數(shù)據(jù)的有效分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦設(shè)備發(fā)生故障，可以被及時(shí)檢測(cè)出來(lái)。

5　結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備在近年來(lái)被越來(lái)越廣泛地使用在工業(yè)生產(chǎn)之中去，因此對(duì)于機(jī)械設(shè)備的要求也就越來(lái)越高。且由于機(jī)械可以帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況也引起了人們的廣泛關(guān)注。但是現(xiàn)今來(lái)看，機(jī)械設(shè)備由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作強(qiáng)度大，因此，在運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，從而影響了工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)度，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)利益以及社會(huì)利益的損失。文章主要對(duì)機(jī)械設(shè)備的故障問(wèn)題進(jìn)行分析，并且對(duì)于機(jī)械設(shè)備的智能診斷以及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。另外，還對(duì)該系統(tǒng)的主要工作原理進(jìn)行了分析，以期使機(jī)械設(shè)備的故障問(wèn)題能夠被及時(shí)檢測(cè)，進(jìn)而保證工業(yè)生產(chǎn)的正常開(kāi)展。

［1］楊光.機(jī)械設(shè)備故障的智能診斷及預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)的研究［J］.科學(xué)之友，2011（20）：41-42.

［2］王國(guó)彪，何正嘉，陳雪峰，賴一楠.機(jī)械故障診斷基礎(chǔ)研究“何去何從”［J］.機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2013（01）：63-72.

［3］楊蘭.機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及智能診斷系統(tǒng)的研究［J］.化學(xué)工程與裝備，2013（01）：36-38.

［4］陸寶春，程相亮，樊帆，張登峰.機(jī)械設(shè)備運(yùn)行故障預(yù)測(cè)方法綜述［J］.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2012（05）：1-5.

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