李曉強

（北興公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 關(guān)于故障診斷科技的歷程

它的全稱是狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷（CMFD）。其涵蓋兩個層次的要素。第一，對機械的運作狀態(tài)開展的監(jiān)測活動。第二，在得知不正常的狀況之后對機械的問題開展綜合化的判別。該項技術(shù)是一項綜合化的內(nèi)容，其涵蓋了現(xiàn)代控制理論、信號處理、模式識別、最優(yōu)化方法、決策論、人工智能等，為處理繁瑣的問題診斷活動提供了非常多的知識，而且?guī)恿嗽\斷科技朝著實用性的方向不斷的進步。在最近的一些時間中，因為技術(shù)高速發(fā)展，同時市場的需求也擴張了，此時的故障診斷科技獲取了非常顯著的成就，在很多的行業(yè)，比如航空以及電廠等等層次之中都獲取了優(yōu)秀的意義。自從該項技術(shù)出現(xiàn)其，世界上的自控領域就對其給予了厚望。

將運行設備的振動檢測當成是關(guān)鍵點。配合氣溫以及壓力等的相關(guān)數(shù)值的搜集，進而對冶煉活動中的一些大規(guī)模的傳動裝置的狀態(tài)開展分辨活動，進而實現(xiàn)控制問題的意義。

2 問題診斷的參考信息和措施

1971年Beard發(fā)表的博士論文以及Mehra和Peschon發(fā)表的論文標志著故障診斷這門交叉學科的誕生。一直到目前為止，已經(jīng)存在了三十多年了。不過其身為一項綜合化的知識，是在最近的時間之中出現(xiàn)的。站在不一樣的層次之中分析，我們得知該項問題的診斷措施有很多，而且有著自身的獨特性，不過具體的講有如下的一些措施。

（1）基于系統(tǒng)數(shù)學模型的診斷方法:這個措施是將數(shù)學模型當成是前提，其將當前的礦工知識等當成是關(guān)鍵的指引理念，利用Luenberger觀測器、等價空間方程、Kalman濾波器、參數(shù)模型估計與辨識等方法產(chǎn)生殘差，然后基于某種準則或閥值對殘差進行分析與評價，實現(xiàn)故障診斷。該方法要求與控制系統(tǒng)緊急結(jié)合，是實現(xiàn)監(jiān)控、容錯控制、系統(tǒng)修復與重構(gòu)等的前提、得到了高度重視，但是這種方法過于依賴系統(tǒng)數(shù)學模型的精確性，對于非線性高耦合等難以建立數(shù)學模型的系統(tǒng)，實現(xiàn)起來較困難。如狀態(tài)估計診斷法、參數(shù)估計診斷法、一致性檢查診斷法等。

（2）基于系統(tǒng)輸入輸出信號處理的診斷方法:經(jīng)由特定的信息處理以及特點的提取措施來開展問題的診斷工作，目前使用較多的有各種譜分析方法、時間序列特征提取方法、自適應信號處理方法等。此類措施無需客體的模型，所以他的適應能力非常優(yōu)秀。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號處理的診斷方法、基于時間序列特征提取的診斷方法。基于信息融合的診斷方法等。

（3）基于人工智能的診斷方法:基于建模處理和信號處理的診斷技術(shù)正發(fā)展為基于知識處理的智能診斷技術(shù)。該項措施是當前行業(yè)中非常先進的技術(shù)，其在問題診斷中獲取了非常顯著的意義。針對那種未設置精準的數(shù)學模型或是無法設置模型的繁瑣的體系，該措施有著非常多的優(yōu)勢特點?；趯＜蚁到y(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的智能診斷技術(shù)與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復雜大系統(tǒng)故障診斷的首選方法，有著非常積極地探索意義以及應用性。這類智能診斷方法有基于專家系統(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的智能診斷技術(shù)、基于模糊邏輯的診斷方法、基于故障樹分析的診斷方法等。

（4）別的措施:其它診斷方法有模式識別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統(tǒng)理論的診斷方法等。另外還包括前述方法之間互相耦合、互補不足而形成的一些混合診斷方法。

3 鋼鐵領域中的問題診斷科技的使用

對于鋼鐵領域來講，它的關(guān)鍵的機械裝置是所有的傳動裝置以及液壓裝置。其活動狀態(tài)決定了其效率和品質(zhì)等，對此類機械開展在線的檢測活動，可以精準的得知其運作模式，而且給出一定的建議性內(nèi)容。所以，設置有關(guān)的問題診斷體系對于總的體系的運作來講意義非常關(guān)鍵。因為結(jié)合鋼鐵領域的獨特的設備氛圍，有關(guān)的診斷體系也要將相關(guān)的特點當成是參考信息來設置。其活動原理是結(jié)合設備的振動參量檢測為中心，輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集，進而對此類大規(guī)模的傳動機械的狀態(tài)全方位的分析，進而做出一定的處理。整套故障診斷系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、檢測元件、數(shù)據(jù)通訊單元以及專業(yè)開發(fā)軟件組成。這個體系不但可以自行活動，同時還可以和其他的一些體系組合運行。

在活動中經(jīng)常性的容易遇到機械振動。它會干擾到活動的精確性，使得磨損變得更加嚴重。而且因為磨損變多了，又容易導致它的振動變得厲害，進而成了一個不良循環(huán)體系，一直到機械出現(xiàn)問題，無法運作。而且，機械的活動氛圍也會導致其出現(xiàn)問題。所以，要切實的結(jié)合其振動信號以及活動狀態(tài)等積極的探索，不需要停機就能夠得知機械的受損狀態(tài)以及問題的特征等。而且結(jié)合過去的經(jīng)驗設置合理的處理機制庫，進而可以針對不一樣的問題進行不一樣的分析。所有的處理活動有以下的一些:

（1）傳感器采集設備工作狀態(tài)信號。如各種傳動裝置的振動信號、溫度信號、液壓裝置的壓力、流量和功率信號等。

（2）特征信號提取。把所有的傳感其的信號劃分類型，得出有關(guān)的傳感器的信號，如振動傳感器采集的文振動強度信號、壓力傳感器采集的壓力信號等。

（3）對特征信號處理。對傳感器采集的特征信號進行濾波、放大等處理，提取出相應的特征信號。

（4）對搜集的信號開展問題診斷活動。把獲取的獨特的信號做一定的判別，選取優(yōu)秀的問題應對措施，分析問題的種類和機械的狀態(tài)，進而分析問題庫，得到有關(guān)的應對方法。

[1]沈慶根，鄭水英.設備故障診斷[M].北京:化學工業(yè)出版社，2006.

[2]王仲生.智能故障診斷與容錯控制[M].西安:西北工業(yè)大學出版社，2005.

[3]李民中.狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在煤礦大型機械設備上的應用[J].煤礦機械，2006（03）.