论文部分内容阅读
【摘 要】 大庆市自来水有限公司是大庆市最大一家转供水企业。公司以开展和谐创建活动为契机，确立新的发展思路，破解企业发展难题，公司紧紧围绕增收节支这个中心，以深化改革，建立现代企业制度为突破口，采取有效措施降低水损，增收水费，发展副业，保证了企业增效，职工增收，供水安全目标的实现。
【关键词】 现状 方向
Abstract ： The paper mainly discusses the machinery and equipment management and maintenance.
我国自从改革开放以来，各个工业部门先后出现了一大批生产能力大、效率高、技术先进的生产机械设备，为国民经济的快速发展起到重大作用。这些生产设备，无论是引进的或国产的，一次性投资很大，使用和维护要求较高，在一定程度上体现了当代的先进技术水平。如何加强对这些设备的维护与管理，提高使用的可靠性，减少因故障停机带来的直接和间接经济损失，是保证生产装置长周期稳产、增产的关键。
1.现状
1.1基本过程及内容
机械故障检测诊断的基本过程（如图所示）：
典型故障————
它包含两方面内容：（1）对设备运行状态进行检测；（2）发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。其发展也经历了从简易诊断到精密诊断，从一般诊断到智能诊断，从单机诊断到网络诊断的过程。
1.2主要技术方法现状
根据系统采用的特征描述和决策方法，故障检测诊断的方法概括起来分为：基于系统数学模型的故障诊断方法和基于非模型的故障诊断方法两大类。
1.2.1基于系统数学模型的故障诊断方法
基于模型的故障诊断技术是通过构造观测器估计出系统输出，然后将它与输出的测量值比较从中取得故障信息。该方法能与控制系统紧密结合，是监控、容错控制、系统修复和重构的前提；是以现代控制理论和现代优化方法的指导，以系统数学模型为基础，利用观测器、等价空间方程、滤波器、参数模型估计和辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阈值对该残差进行评功价和决策。
1.2.2基于非模型的故障诊断方法
（1）基于可测信号处理的故障诊断方法，系统的输出在幅值、相信、频率及相关性上与故障源存在着某种关系，利用这种关系可确定系统的故障。常用的方法有谱分析、相关分析、功谱分析和概率密度法。
（2）基于故障诊断专家系统的诊断方法。专家系统是近年来故障诊断领域最显著的成就之一，内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理以及诊断知识的获取等。随着计算机和工人智能的发展，基于专家系统的故障诊断方法克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性，成为故障检测的有效方法。
（3）故障模型识别的故障诊断方法。这是一种静态诊断方法，它以模式识别技术为基础，其关键是故障模式特征量的选取取和提取。该方法分为离线分析和在线分析两个阶段。通过离线分析来确定表达系统故障状态的特征向量集和以该特征向量集描述故障模式向量，并由此形成故障的基本模式集，以确定区分识别这些故障模式向量的叛别函数，然后通过在线诊断提取故障的特征微向量，出叛别函数对故障进行分离定位。
（4）基于故障碍树的诊断方法。故障树是表示系统或设备特定事件或不希望事件与它的各子系统或各部件故障事件之间的逻辑结构图，通过结构图对系统故障形成的原因做出总体至部分按树状逐渐地详细划分。这是一种图形演绎法，把系统故障与导致该故障的各种因素形象地绘成故障图表，较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系，也能定量计算故障程度、概率、原因等。
（5）基于模糊数学的故障诊断方法。根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。
1.2.3技术研究现状
目前，主要在以下几方面开展研究：
（1）传感技术研究；（2）关于信号分析与处理技术的研究；（3）关于人工智能和专家系统的研究；（4）关于神经网络的研究；（5）关于诊断系统的开发与研究；（6）专门化与便携式诊断仪器与设备的研制与开发。
2.发展方向
发展方向为传感器的精密化、多维化，诊断理论、诊断模型的多元化、检测诊断技术趋于自动化、数字化、智能化和综合化，应用软件规范化、硬件专业化、标准化，诊断仪表与装置趋向工程网络系统发展。具体表现在以下几方面：
2.1与最新信号处理方法相融合。开展基于小波分析上的故障诊断技术研究。小波分析是一种全新的信号一尺度分析方法，其分析基函数是一系列尺度可变有简谐函数，具有良好的时一频定性特性以及对信号的自适应能力。机械设备故障诊断中由于设备零件结构不同，产生的信号中含有大量的非平稳成分，利用小波分析可把不同频率信号分解到不同频道的分解序列，从而为故障特征的提取提供理论依据。由于它具有时域和频域局部化分析功能和可变分辨率的特点，使之在分析瞬变信号时比傅立叶分析更具优越性。
2.2与非线性原理和方法及多元传感技术的融合。现代化大生产要求对设备进行全方位、多角度的监测与维护。以便对设备的运行状态有整体的、全方面的了解。在进行设备故障检测诊断时，可采用多个传感器同时对设备的各个位置进行监测，然后按照一定的方法以这些信息进行处理。机械设备在发生故障时，又往往表现为非线性特征，随着混沌与分型几何方法的日趋完善，这类问题也必将得到进一步解决。
2.3与现代化智能方法的融合。现代智能技术包括专家系统、模糊逻辑、神经网络、进行计算等。现代智能方法在设备故障诊断技术中已得到广泛的应用，随着智能科技的不断发展，设备状态的智能监和故障诊断将是故障诊断技术的最终目标。
总之
随着微电子、计算机、智能技术和网络技术的发展，机械设备故障检测诊断的准确性会越来越高，操作使用越来越方便，在机械设备维修中会起着越来越重要的作用，它可以直接提高企业设备管理和维护水平，提高企业效益和国际竞争力。
（作者单位：大庆市自来水有限公司）
【关键词】 现状 方向
Abstract ： The paper mainly discusses the machinery and equipment management and maintenance.
我国自从改革开放以来，各个工业部门先后出现了一大批生产能力大、效率高、技术先进的生产机械设备，为国民经济的快速发展起到重大作用。这些生产设备，无论是引进的或国产的，一次性投资很大，使用和维护要求较高，在一定程度上体现了当代的先进技术水平。如何加强对这些设备的维护与管理，提高使用的可靠性，减少因故障停机带来的直接和间接经济损失，是保证生产装置长周期稳产、增产的关键。
1.现状
1.1基本过程及内容
机械故障检测诊断的基本过程（如图所示）：
典型故障————
它包含两方面内容：（1）对设备运行状态进行检测；（2）发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。其发展也经历了从简易诊断到精密诊断，从一般诊断到智能诊断，从单机诊断到网络诊断的过程。
1.2主要技术方法现状
根据系统采用的特征描述和决策方法，故障检测诊断的方法概括起来分为：基于系统数学模型的故障诊断方法和基于非模型的故障诊断方法两大类。
1.2.1基于系统数学模型的故障诊断方法
基于模型的故障诊断技术是通过构造观测器估计出系统输出，然后将它与输出的测量值比较从中取得故障信息。该方法能与控制系统紧密结合，是监控、容错控制、系统修复和重构的前提；是以现代控制理论和现代优化方法的指导，以系统数学模型为基础，利用观测器、等价空间方程、滤波器、参数模型估计和辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阈值对该残差进行评功价和决策。
1.2.2基于非模型的故障诊断方法
（1）基于可测信号处理的故障诊断方法，系统的输出在幅值、相信、频率及相关性上与故障源存在着某种关系，利用这种关系可确定系统的故障。常用的方法有谱分析、相关分析、功谱分析和概率密度法。
（2）基于故障诊断专家系统的诊断方法。专家系统是近年来故障诊断领域最显著的成就之一，内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理以及诊断知识的获取等。随着计算机和工人智能的发展，基于专家系统的故障诊断方法克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性，成为故障检测的有效方法。
（3）故障模型识别的故障诊断方法。这是一种静态诊断方法，它以模式识别技术为基础，其关键是故障模式特征量的选取取和提取。该方法分为离线分析和在线分析两个阶段。通过离线分析来确定表达系统故障状态的特征向量集和以该特征向量集描述故障模式向量，并由此形成故障的基本模式集，以确定区分识别这些故障模式向量的叛别函数，然后通过在线诊断提取故障的特征微向量，出叛别函数对故障进行分离定位。
（4）基于故障碍树的诊断方法。故障树是表示系统或设备特定事件或不希望事件与它的各子系统或各部件故障事件之间的逻辑结构图，通过结构图对系统故障形成的原因做出总体至部分按树状逐渐地详细划分。这是一种图形演绎法，把系统故障与导致该故障的各种因素形象地绘成故障图表，较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系，也能定量计算故障程度、概率、原因等。
（5）基于模糊数学的故障诊断方法。根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。
1.2.3技术研究现状
目前，主要在以下几方面开展研究：
（1）传感技术研究；（2）关于信号分析与处理技术的研究；（3）关于人工智能和专家系统的研究；（4）关于神经网络的研究；（5）关于诊断系统的开发与研究；（6）专门化与便携式诊断仪器与设备的研制与开发。
2.发展方向
发展方向为传感器的精密化、多维化，诊断理论、诊断模型的多元化、检测诊断技术趋于自动化、数字化、智能化和综合化，应用软件规范化、硬件专业化、标准化，诊断仪表与装置趋向工程网络系统发展。具体表现在以下几方面：
2.1与最新信号处理方法相融合。开展基于小波分析上的故障诊断技术研究。小波分析是一种全新的信号一尺度分析方法，其分析基函数是一系列尺度可变有简谐函数，具有良好的时一频定性特性以及对信号的自适应能力。机械设备故障诊断中由于设备零件结构不同，产生的信号中含有大量的非平稳成分，利用小波分析可把不同频率信号分解到不同频道的分解序列，从而为故障特征的提取提供理论依据。由于它具有时域和频域局部化分析功能和可变分辨率的特点，使之在分析瞬变信号时比傅立叶分析更具优越性。
2.2与非线性原理和方法及多元传感技术的融合。现代化大生产要求对设备进行全方位、多角度的监测与维护。以便对设备的运行状态有整体的、全方面的了解。在进行设备故障检测诊断时，可采用多个传感器同时对设备的各个位置进行监测，然后按照一定的方法以这些信息进行处理。机械设备在发生故障时，又往往表现为非线性特征，随着混沌与分型几何方法的日趋完善，这类问题也必将得到进一步解决。
2.3与现代化智能方法的融合。现代智能技术包括专家系统、模糊逻辑、神经网络、进行计算等。现代智能方法在设备故障诊断技术中已得到广泛的应用，随着智能科技的不断发展，设备状态的智能监和故障诊断将是故障诊断技术的最终目标。
总之
随着微电子、计算机、智能技术和网络技术的发展，机械设备故障检测诊断的准确性会越来越高，操作使用越来越方便，在机械设备维修中会起着越来越重要的作用，它可以直接提高企业设备管理和维护水平，提高企业效益和国际竞争力。
（作者单位：大庆市自来水有限公司）