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【摘要】近几年来,机电一体化设备技术有了很大的发展,同时,机电一体化设备的故障诊断技术也向前迈进了一大步。充分利用机电设备故障诊断技术,有效发现设备中存在的故障,可以避免重大安全事故的发生。本文对机电设备故障诊断技术的现状和存在的问题进行分析,通过分析指出,引入跨学科的理论和技术,进一步完善目前的技术,促进机电设备故障诊断技术的可持续发展。
【关键词】机电一体化;设备故障;机电设备;诊断技术;发展
机电一体化系统技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型交叉学科,机电一体化产品不断进入生产与生活领域,人们对机电产品的可靠性也提出了更高要求。可靠性是设备或产品在规定条件和规定时间内,完成规定功能的能力。由于机电设备具有独特的故障特点和可靠性特点,所以我们不能用传统的故障排除诊断方法进行维修。机电设备的故障诊断技术是随着机电设备的生产制造和使用技术一起发展的,是目前国内外一项发展迅速、备受欢迎的重要技术,是一门了解和掌握设备在使用过程中的工作状态,检测设备故障隐患,确定其整体和局部是否正常,早期发现设备的故障及其产生原因,并对故障发生部位、性质做出估计,能够预报故障发展趋势的技术,在提高设备的运行安全性、可靠性和经济性方面发挥了巨大的作用,越来越受到人们普遍重视。
1机电设备故障诊断技术的特点
1.1很强的目的性。故障诊断有着明确的目的,就是在机电一体化设备运行中运用相关技术对故障进行分析,并为发现的故障制定相应的维修方案,以确保安全生产,避免造成人员伤亡和经济损失。
1.2综合性强。由于机电一体化设备的复杂性,使得故障诊断也较复杂。诊断过程中要牵涉到诸如如摩擦学、物理学以及机械制造、液压机器的操作原理及应用多方面知识。知识的运用很多,综合性很强。
1.3理论和实践不可分离。一切诊断方法和维修技术都要看实际情况来定。前面处理的结果和原理甚至可以立刻向之后的实践转化应用。
2机电设备的故障诊断技术的发展现状分析
2.1初级阶段。这一阶段对机电一体化的诊断依据主要以专家的个人经验及其专业知识为主。
2.2计算机应用时代。在计算机网络信息化进程不断发展的背景趋势下,机电一体化设备故障的诊断技术应用计算机的信号处理和动态监测为主,逐渐向系统智能化的发展趋势迈进。
2.3逐渐成熟阶段。即现阶段,在各项技术不断创新发展的支撑下,机电一体化设备故障诊断技术已经慢慢趋向成熟。虽然在我国,该技术起步较晚,但经济的迅猛发展也促使该技术的快速发展,我国在这方面的研究也取得了很多的成果。目前我国机电一体化设备的故障诊断技术仍处于不断研究、探索阶段,虽在我们的日常生活中已得到了广泛应用,但尚未形成一套完整的技术诊断理论,使书面上的理论与实际运用脱节。其次对于设备故障诊断的准确性无法保证,机电一体化设备涉及的内容很多,是一项综合性极强的工程,诊断人员及检测设备的质量都会影响设备故障的诊断正确性。因此我们应详细了解机电一体化设备的诊断步骤及方法,不断加以完善,有效预防设备故障及恶性事故的发生,确保设备生产的正常运行。
3机电设备故障诊断技术发展分析
3.1机电设备远程诊断技术。基于互联网的设备故障远程协作诊断是将设备诊断技术与计算机网络技术相结合,用若干台中心计算机作为服务器,在企业的关键设备上建立状态监测点,采集设备状态数据,在技术力量较强的科研院所建立分析诊断中心,为企业提供远程技术支持和保障。当前研究的关键问题:远程信号采集与分析;实时监测数据的远程传输;基于Web数据库的开放式诊断专家系统设计;通用标准。
3.2人工智能专家系统。所谓的人工智能专家系统主要是把现代化的计算机技术与有关机电设备故障诊断领域的专家经验有机统一,实现诊断准确性的有效提高。通过人工智能技术,充分运用网络领域的诊断事例,得到不同类型的机电设备的有关故障的影响因素,经过仔细的对比以及认证的做好自我诊断工作,从而达到对机电设备诊断系统的不断趋于完善。
3.3改进机电设备检测仪器的敏感性。由于设备设计以及技术方面的原因,当前机电设备的检测仪器检测水平普遍不高,可靠性差,检测方式单一。因此,一定要加强对检测仪器的设计、制造以及使用等环节的改进,实现检测仪器的精密性的有效改善,机电设备的监测准确性也就随之得到提高。
3.4混合智能故障诊断方法。将多种不同的智能故障诊断方法结合起来构成混合诊断系统是智能故障诊断研究的发展趋势之一。结合方式主要有专家系统与神经网络结合,CBR与专家系统和神经网络结合,模糊逻辑、神经网络与专家系统结合等。其中模糊逻辑、神经网络与专家系统结合的诊断模型是最具有发展前景的,也是目前人工智能领域的研究热点之一。但尚有很多问题需要深入研究。总的趋势是由基于知识的系统向基于混合模型的系统、由领域专家提供知识到机器学习、由非实时诊断到实时诊断、由单一推理控制策略到混合推理控制策略。
3.5智能机内测试技术。BIT技术可为系统和设备内部提供故障检测和隔离的自动测试能力。随着传感器技术、超大规模集成电路和计算机技术的日益发展,BIT技术也得到了不断完善。国内外近年来的研究表明,BIT技术是提高设备测试性的最为有效的技术途径之一。目前,BIT研究和发展趋势:与自动测试设备日渐融合、应用领域不断拓宽、发展为具有状态监控与故障诊断能力的综合系统、智能化。
4控制机电设备故障的预防措施
4.1加强职工安全技术培训,提高职工安全技术素质。对机电操作人员上岗前要经过技术培训,考试(包括现场操作)合格,颁发合格证,人人持证上岗,按章操作,严禁无证上岗。要做到“三懂、四会”,即懂设备原理、设备构造、设备性能;会使用、会维修保养、会检查、会排除故障。使用设备切忌超负荷运转。
4.2加强设备的日常维修保养,确保设备的正常运转。安装设备必须按照技术说明书(或规程)规定的程序、方法和要求进行,安装的全过程所有数据都要有详细的记录,安装完毕要严格验收,验收合格后方能移交使用。
4.3对各类机电事故认真分析,使职工受到教育。对于发生的机电事故,无论时阔长短、性质轻重、责任大小,都要认真组织技术人员和当事人按照“事故责任倒查法”详细分析事故原因并找出责任者,严格考核,奖罚兑现。对于事故当事人要进行思想教育,使其心服口服,吸取教训受到教育,制定并落实切实可行的防范措施,杜绝类似的事故发生。
5结束语
机电设备的故障诊断是一项重要的工作,其诊断技术是一门新的学科。随着科学技术的迅猛发展,机电产品越来越广泛地应用于社会各个领域,其使用条件也越来越严酷,因此,对机电产品的可靠性要求越来越高,对实际中的应用及效果越来越重视。机电一体化设备诊断的方法多种多样,工作人员应充分了解各种设备的原始特征征兆,根据设备的实际特点及生产需求选择合适的诊断方法,及时排查出设备故障原因,有效预防设备故障及恶性事故的发生,确保机电一体化设备系统运行的安全、可靠,提高了设备的可靠性,才能说是真正的成功。
参考文献:
[1]张薇薇.机械设备故障诊断技术概述[J]-建筑机械化2005(08).
[2]黄伟建.机械设备故障诊断技术及其发展趋势[J]-矿山机械2005(01).
[3]刘玉秋.机械设备故障诊断发展历程及展望[J].河北工业科技,2010(12).
【关键词】机电一体化;设备故障;机电设备;诊断技术;发展
机电一体化系统技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型交叉学科,机电一体化产品不断进入生产与生活领域,人们对机电产品的可靠性也提出了更高要求。可靠性是设备或产品在规定条件和规定时间内,完成规定功能的能力。由于机电设备具有独特的故障特点和可靠性特点,所以我们不能用传统的故障排除诊断方法进行维修。机电设备的故障诊断技术是随着机电设备的生产制造和使用技术一起发展的,是目前国内外一项发展迅速、备受欢迎的重要技术,是一门了解和掌握设备在使用过程中的工作状态,检测设备故障隐患,确定其整体和局部是否正常,早期发现设备的故障及其产生原因,并对故障发生部位、性质做出估计,能够预报故障发展趋势的技术,在提高设备的运行安全性、可靠性和经济性方面发挥了巨大的作用,越来越受到人们普遍重视。
1机电设备故障诊断技术的特点
1.1很强的目的性。故障诊断有着明确的目的,就是在机电一体化设备运行中运用相关技术对故障进行分析,并为发现的故障制定相应的维修方案,以确保安全生产,避免造成人员伤亡和经济损失。
1.2综合性强。由于机电一体化设备的复杂性,使得故障诊断也较复杂。诊断过程中要牵涉到诸如如摩擦学、物理学以及机械制造、液压机器的操作原理及应用多方面知识。知识的运用很多,综合性很强。
1.3理论和实践不可分离。一切诊断方法和维修技术都要看实际情况来定。前面处理的结果和原理甚至可以立刻向之后的实践转化应用。
2机电设备的故障诊断技术的发展现状分析
2.1初级阶段。这一阶段对机电一体化的诊断依据主要以专家的个人经验及其专业知识为主。
2.2计算机应用时代。在计算机网络信息化进程不断发展的背景趋势下,机电一体化设备故障的诊断技术应用计算机的信号处理和动态监测为主,逐渐向系统智能化的发展趋势迈进。
2.3逐渐成熟阶段。即现阶段,在各项技术不断创新发展的支撑下,机电一体化设备故障诊断技术已经慢慢趋向成熟。虽然在我国,该技术起步较晚,但经济的迅猛发展也促使该技术的快速发展,我国在这方面的研究也取得了很多的成果。目前我国机电一体化设备的故障诊断技术仍处于不断研究、探索阶段,虽在我们的日常生活中已得到了广泛应用,但尚未形成一套完整的技术诊断理论,使书面上的理论与实际运用脱节。其次对于设备故障诊断的准确性无法保证,机电一体化设备涉及的内容很多,是一项综合性极强的工程,诊断人员及检测设备的质量都会影响设备故障的诊断正确性。因此我们应详细了解机电一体化设备的诊断步骤及方法,不断加以完善,有效预防设备故障及恶性事故的发生,确保设备生产的正常运行。
3机电设备故障诊断技术发展分析
3.1机电设备远程诊断技术。基于互联网的设备故障远程协作诊断是将设备诊断技术与计算机网络技术相结合,用若干台中心计算机作为服务器,在企业的关键设备上建立状态监测点,采集设备状态数据,在技术力量较强的科研院所建立分析诊断中心,为企业提供远程技术支持和保障。当前研究的关键问题:远程信号采集与分析;实时监测数据的远程传输;基于Web数据库的开放式诊断专家系统设计;通用标准。
3.2人工智能专家系统。所谓的人工智能专家系统主要是把现代化的计算机技术与有关机电设备故障诊断领域的专家经验有机统一,实现诊断准确性的有效提高。通过人工智能技术,充分运用网络领域的诊断事例,得到不同类型的机电设备的有关故障的影响因素,经过仔细的对比以及认证的做好自我诊断工作,从而达到对机电设备诊断系统的不断趋于完善。
3.3改进机电设备检测仪器的敏感性。由于设备设计以及技术方面的原因,当前机电设备的检测仪器检测水平普遍不高,可靠性差,检测方式单一。因此,一定要加强对检测仪器的设计、制造以及使用等环节的改进,实现检测仪器的精密性的有效改善,机电设备的监测准确性也就随之得到提高。
3.4混合智能故障诊断方法。将多种不同的智能故障诊断方法结合起来构成混合诊断系统是智能故障诊断研究的发展趋势之一。结合方式主要有专家系统与神经网络结合,CBR与专家系统和神经网络结合,模糊逻辑、神经网络与专家系统结合等。其中模糊逻辑、神经网络与专家系统结合的诊断模型是最具有发展前景的,也是目前人工智能领域的研究热点之一。但尚有很多问题需要深入研究。总的趋势是由基于知识的系统向基于混合模型的系统、由领域专家提供知识到机器学习、由非实时诊断到实时诊断、由单一推理控制策略到混合推理控制策略。
3.5智能机内测试技术。BIT技术可为系统和设备内部提供故障检测和隔离的自动测试能力。随着传感器技术、超大规模集成电路和计算机技术的日益发展,BIT技术也得到了不断完善。国内外近年来的研究表明,BIT技术是提高设备测试性的最为有效的技术途径之一。目前,BIT研究和发展趋势:与自动测试设备日渐融合、应用领域不断拓宽、发展为具有状态监控与故障诊断能力的综合系统、智能化。
4控制机电设备故障的预防措施
4.1加强职工安全技术培训,提高职工安全技术素质。对机电操作人员上岗前要经过技术培训,考试(包括现场操作)合格,颁发合格证,人人持证上岗,按章操作,严禁无证上岗。要做到“三懂、四会”,即懂设备原理、设备构造、设备性能;会使用、会维修保养、会检查、会排除故障。使用设备切忌超负荷运转。
4.2加强设备的日常维修保养,确保设备的正常运转。安装设备必须按照技术说明书(或规程)规定的程序、方法和要求进行,安装的全过程所有数据都要有详细的记录,安装完毕要严格验收,验收合格后方能移交使用。
4.3对各类机电事故认真分析,使职工受到教育。对于发生的机电事故,无论时阔长短、性质轻重、责任大小,都要认真组织技术人员和当事人按照“事故责任倒查法”详细分析事故原因并找出责任者,严格考核,奖罚兑现。对于事故当事人要进行思想教育,使其心服口服,吸取教训受到教育,制定并落实切实可行的防范措施,杜绝类似的事故发生。
5结束语
机电设备的故障诊断是一项重要的工作,其诊断技术是一门新的学科。随着科学技术的迅猛发展,机电产品越来越广泛地应用于社会各个领域,其使用条件也越来越严酷,因此,对机电产品的可靠性要求越来越高,对实际中的应用及效果越来越重视。机电一体化设备诊断的方法多种多样,工作人员应充分了解各种设备的原始特征征兆,根据设备的实际特点及生产需求选择合适的诊断方法,及时排查出设备故障原因,有效预防设备故障及恶性事故的发生,确保机电一体化设备系统运行的安全、可靠,提高了设备的可靠性,才能说是真正的成功。
参考文献:
[1]张薇薇.机械设备故障诊断技术概述[J]-建筑机械化2005(08).
[2]黄伟建.机械设备故障诊断技术及其发展趋势[J]-矿山机械2005(01).
[3]刘玉秋.机械设备故障诊断发展历程及展望[J].河北工业科技,2010(12).