面向機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的現(xiàn)代技術(shù)

劉文新

摘 要： 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測也取得了較大的發(fā)展，開始應(yīng)用了一系列的現(xiàn)代技術(shù)來對機電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行檢測，并且通過采用各種現(xiàn)代測試技術(shù)來對故障進行診斷。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，也就帶動了監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的發(fā)展。下文主要圍繞機電系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)進行簡要的分析，并對故障的診斷技術(shù)進行說明。

關(guān)鍵詞：機電系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測 故障診斷 現(xiàn)代技術(shù)

中圖分類號：TH165.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）05-0250-01

前言

通過對機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，以及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒁恍┥a(chǎn)系統(tǒng)中潛在的事故隱患進行發(fā)現(xiàn)，從而將這些設(shè)備故障進行排除，防止出現(xiàn)惡性事故進而帶來較大的損失。下文主要圍繞機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)代技術(shù)進行簡要的探究，并對其故障診斷技術(shù)進行闡述。

一、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展

隨著機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，以及其診斷技術(shù)的發(fā)展，各種監(jiān)測儀器、診斷設(shè)備以及系統(tǒng)得到了較大的發(fā)展，其功能也變得更加的強大。就以振動測量儀器及其系統(tǒng)為例，其功能就有以下幾種，（1）軸振動監(jiān)測、（2）殼體振動檢測、（3）自動預(yù)報警等等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外比較典型的系統(tǒng)主要分為以下幾種：

1.離線定期監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

測試人員定期前往現(xiàn)場，通過傳感器來對各測點進行測試，并且用記錄儀器來記錄信號，也可以用存儲儀器來記錄信號，而對于數(shù)據(jù)處理工作，則可以在計算機上進行完成，也可以在便攜式內(nèi)置微機的儀器上進行完成。因為這種系統(tǒng)有著成本較低的優(yōu)點，而且使用也非常的方便，故此在早期得到了廣泛的使用。但是這種系統(tǒng)測試工作非常的繁瑣，需要專門的測試人員來進行測試，而且要進行定期的監(jiān)測，不能夠避免一些突發(fā)性的故障。

2.在線檢測和離線分析檢測系統(tǒng)

這種系統(tǒng)又被稱為主從機檢測與診斷系統(tǒng)，在設(shè)備上的多個測點上，都可以安裝傳感器，由現(xiàn)場微處理器來對設(shè)備各測點進行數(shù)據(jù)采集，然后再由專業(yè)人員來進行狀態(tài)的分析，進行故障的診斷。與離線定期監(jiān)測系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)雖然避免了更換測點的麻煩，并且還實現(xiàn)了在線檢測以及報警的功能，然而需要離線進行數(shù)據(jù)分析，進行數(shù)據(jù)判斷，而且在分析以及判斷時，要求有專業(yè)技術(shù)人員從旁指導(dǎo)。

3.自動在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

這種系統(tǒng)實現(xiàn)了對設(shè)備工作狀態(tài)的自動在線監(jiān)測，并且能夠及時的預(yù)報故障，還可以實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)處理，可以實現(xiàn)在線分析判斷。因為這種系統(tǒng)可以根據(jù)專家的經(jīng)驗來進行智能化的判斷，所以工作人員需要具有一定的專業(yè)素質(zhì)，要經(jīng)過相應(yīng)的培訓(xùn)才能夠適應(yīng)[1]。這種系統(tǒng)技術(shù)較為先進，在更換測點時，不需要人為操作，也不需要專門的技術(shù)人員前來參與分析與判斷。然而，其軟硬件的研制工作量較大，且應(yīng)用的成本相對較高。

根據(jù)不同機電系統(tǒng)設(shè)備的需求，狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)可以采取不同的檢測方式與診斷方式。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，對于一些大中型的設(shè)備，其發(fā)展趨勢會朝向自動在線監(jiān)測方向發(fā)展。

二、狀態(tài)檢測技術(shù)以及故障診斷技術(shù)的進展

1.信號采集技術(shù)

要想使機電系統(tǒng)得到更有效的監(jiān)測與診斷，那么就需要對相關(guān)的信號進行不斷的采集，而在信號采集技術(shù)中，傳感器技術(shù)是其中的重點。一般情況下，根據(jù)功能的不同，可以將傳感器分為以下幾種[2]，（1）溫度傳感器、（2）振動傳感器等，在之前，主要是對傳感器的硬件進行研究，要確保其以下幾種能力都滿足相關(guān)的要求，（1）靈敏度、（2）穩(wěn)定性、（3）抗干擾能力，然而，監(jiān)測診斷系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，傳感器也有著更多的類型，從而形成了傳感器群，而這就使傳感器布局的研究得到了發(fā)展。傳感器如果組合不同，那么所提供的被測設(shè)備也會有所不同，從而產(chǎn)生對信息融合的研究。

2.信號分析和處理方法

在機電系統(tǒng)狀態(tài)檢測技術(shù)以及故障診斷技術(shù)中，信號的分析與處理是其中的一個重要方面。一般來說，不能夠直接采用原始信號，而是要利用信號的分析處理技術(shù)，來對信號進行處理，如此一來，就能夠?qū)C電系統(tǒng)的運動狀態(tài)有效的反應(yīng)出來。故此，在這項技術(shù)之中，提取敏感因子是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前，出現(xiàn)了較多的信號分析以及處理技術(shù)，如（1）小波變換方法、（2）混沌分析方法等等。

三、基于遠程網(wǎng)絡(luò)的異地狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)以及故障診斷技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也取得了較大的發(fā)展，借助有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在傳送數(shù)據(jù)時會更加的準(zhǔn)確、更加的快速，借助于傳輸介質(zhì)，可以對設(shè)備狀態(tài)進行在線監(jiān)測 ，并對故障進行診斷，而且可以實現(xiàn)資源共享。在故障監(jiān)測技術(shù)以及診斷技術(shù)中，可以充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對生產(chǎn)設(shè)備的一些重要參數(shù)實行連續(xù)的監(jiān)測，例如電機功率等，并且可以根據(jù)相關(guān)的協(xié)議填報到服務(wù)器的設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中，以方便遠程專家進行監(jiān)測，對歷史數(shù)據(jù)進行察看以及診斷。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常情況時，那么可以通過Internet的E-mail或者其他無線網(wǎng)絡(luò)來傳呼維護專家，從而對設(shè)備的故障進行及時的處理。

采用這種系統(tǒng)有著以下幾種優(yōu)點：（1）能夠?qū)收线M行遠程診斷。在對故障進行診斷時，采集的數(shù)據(jù)是其中的判斷依據(jù)，但是在對數(shù)據(jù)進行分析時，分析人員的經(jīng)驗以及水平對數(shù)據(jù)的分析有著重要的影響。因為現(xiàn)場的人員因為經(jīng)驗有限，有可能會對故障難以判斷，而如果邀請專家趕往現(xiàn)場，那么就難以及時的對問題進行處理。而采用計算機網(wǎng)絡(luò)之后，那么就可以將數(shù)據(jù)傳送至診斷中心，那么專家們在異地也可以通過傳輸來的數(shù)據(jù)來對故障進行分析，并且將分析的結(jié)果及時的反饋到現(xiàn)場，從而采取措施，使損失有所減少。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)知識資源的共享。可以邀請大范圍內(nèi)的領(lǐng)域?qū)＜遥瑏韺崿F(xiàn)知識的共享，克服局部地區(qū)因為知識缺乏的這一弊端，而且有助于加強科研院所的交流，使設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確性了有了極大的提升。（3）能夠進一步提升管理的水平。將遠程故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)之中，與企業(yè)的管理系統(tǒng)進行鏈接，如此就能使它們互通信息，能夠構(gòu)成企業(yè)的intranet系統(tǒng)，從而促使企業(yè)的管理水平有所提升。企業(yè)的銷售部門以及維修部門都能夠通過網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供一些關(guān)于維修方面的技術(shù)支持，能夠改善企業(yè)的售后服務(wù)水平。（4）能夠為一些特殊的設(shè)備提供故障診斷。遠程診斷能夠?qū)崿F(xiàn)對以下幾種特殊設(shè)備的遠程監(jiān)控，第一，遠洋船舶、第二，海洋鉆井平臺等等，極大的保障了設(shè)備的安全運行。

結(jié)語

綜上，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有了較大的提升，對機電行業(yè)也越來越依賴。將狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(shù)應(yīng)用其中，能夠及時的發(fā)現(xiàn)故障，使事故發(fā)生的概率大大降低，從而保證了生產(chǎn)的安全性。

參考文獻

[1]靳永勝.機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的技術(shù)探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，04：233.

[2]劉英英.探討面向機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)代技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，06：247.