摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐漸被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，并發(fā)揮了重要的作用。汽輪機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定和安全與否對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著深遠(yuǎn)的影響。汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，工作環(huán)境也比較特殊，因此汽輪機(jī)的故障發(fā)生率也較高。汽輪機(jī)一旦發(fā)生故障，就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為此研究故障診斷技術(shù)，提高故障診斷水平，成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的話題。文章對(duì)此進(jìn)行了分析，以期為相關(guān)人士提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；故障診斷技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展和展望

近年來，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出日新月異的發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)于工業(yè)設(shè)備的要求也日益提高，不再局限于滿足工業(yè)生產(chǎn)基本需求，而是需要設(shè)備具有更高的安全性和可靠性，并且便于維修，適用性強(qiáng)。由于汽輪機(jī)的故障率較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，危害較大，因此要求更為先進(jìn)和可靠的故障診斷技術(shù)與之相適應(yīng)。汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)也不斷地發(fā)展起來，然而在其發(fā)展的過程中存在著一些問題，影響汽輪機(jī)故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，因此非常有必要對(duì)故障診斷技術(shù)展開研究，解決當(dāng)前存在的一些問題，以使其能夠滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，確保汽輪機(jī)的使用安全和運(yùn)行可靠。

1 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展

1.1 信號(hào)的采集與分析

汽輪機(jī)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，因此可靠的故障診斷技術(shù)就顯得尤為重要，傳感器是故障診斷系統(tǒng)中的重要元件，對(duì)于傳感器的可靠性要求也相對(duì)較高。目前，對(duì)于傳感器的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新階段，向提高可靠性的方向發(fā)展，新型傳感器的研究和開發(fā)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。傳感器故障診斷的性能，也是一個(gè)重要的研究方向，采用信息實(shí)現(xiàn)診斷融合，以達(dá)到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，其硬件的缺點(diǎn)較為明顯。為提高傳感器的可靠性，可以通過提高融合技術(shù)和傳感器信號(hào)的可靠性來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于振動(dòng)信號(hào)的分析和處理是信號(hào)分析處理的主要內(nèi)容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中較為常用的方法。然而，傅里葉變換也有一定的適用條件，即要求信號(hào)較為平穩(wěn)，而現(xiàn)實(shí)中平穩(wěn)的信號(hào)卻不多，一般都是非線性的，因此為提高信號(hào)分析和處理的精度和準(zhǔn)確度，可以采取圖形辨識(shí)的方法。

1.2 故障的機(jī)理和診斷

在分析汽輪機(jī)的故障時(shí)，不能停留在故障的表面，而是應(yīng)該深入研究故障產(chǎn)生的原因，究其本質(zhì)，即針對(duì)故障機(jī)理的研究。通過分析汽輪機(jī)故障的機(jī)理，可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)的技術(shù)，故障機(jī)理分析對(duì)于快速準(zhǔn)確地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范圍主要是故障的類型、故障發(fā)生的規(guī)律和特征。邏輯、統(tǒng)計(jì)和對(duì)比是汽輪機(jī)故障診斷中通常采用的幾個(gè)主要方式。專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、模糊診斷以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，則是故障診斷中采取的主要策略。

2 目前汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中存在的問題

2.1 檢測(cè)方式問題

目前所采用的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)和故障檢測(cè)手段較為落后，無法適應(yīng)現(xiàn)代化故障診斷的需求，并且在一定程度上對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展造成了影響。推理算法是目前故障診斷技術(shù)所采用的主要方法，應(yīng)用也較為廣泛，然而卻存在一定的缺點(diǎn)，在故障征兆的獲取方面始終停滯不前。

2.2 材料性能診斷較差

汽輪機(jī)的性能和所使用的材料是汽輪機(jī)的重要參數(shù)，也是很重要的一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容，并且具有評(píng)估汽輪機(jī)使用壽命的重要作用。然而，就目前來看，對(duì)于材料性能的診斷還有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善，這就導(dǎo)致故障診斷系統(tǒng)存在一些弊端，不利于故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

2.3 復(fù)雜故障的機(jī)理

針對(duì)故障機(jī)理的研究是進(jìn)行故障診斷的第一步，對(duì)于接下來的診斷工作具有重要的指導(dǎo)意義。如果故障機(jī)理判斷失誤，就會(huì)耽誤故障維修的時(shí)間，并引發(fā)各類問題。然而汽輪機(jī)本身是十分復(fù)雜的設(shè)備，其產(chǎn)生故障的原因也是多種多樣，如果不能深入了解故障機(jī)理，就很難對(duì)故障進(jìn)行詳細(xì)徹底的分析，為汽輪機(jī)故障診斷工作帶來難度。

2.4 人工智能的應(yīng)用

人工智能是近年來逐漸發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)，并且獲得了廣泛的應(yīng)用，在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行故障診斷的過程中應(yīng)用人工智能系統(tǒng)，可以解決一些傳統(tǒng)診斷系統(tǒng)無法解決的問題，其診斷的效果也較為出色。然而人工智能系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中也存在一些問題，需要加以優(yōu)化和改進(jìn)。隨著科技的發(fā)展，人工智能技術(shù)必將日益完善，從而更加適用于汽輪機(jī)的故障診斷，并使診斷技術(shù)上升到一個(gè)嶄新的高度。

3 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢(shì)

3.1 全方位的檢測(cè)技術(shù)

針對(duì)汽輪機(jī)及其系統(tǒng)各類故障的各種新檢測(cè)技術(shù)將是一個(gè)主要的研究方向，會(huì)出現(xiàn)許多重要成果。

3.2 故障機(jī)理的深入研究

故障機(jī)理的研究將集中在對(duì)漸發(fā)故障定量表征的研究上，研究判斷整個(gè)系統(tǒng)故障狀態(tài)的指標(biāo)體系及其判斷閾值將是另一個(gè)重要方向。

3.3 知識(shí)表達(dá)、獲取和系統(tǒng)自學(xué)習(xí)

知識(shí)的表達(dá)、獲取和學(xué)習(xí)一直是診斷系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)，但并未取得重大突破，它仍將是繼續(xù)研究的熱點(diǎn)。

3.4 綜合診斷

汽輪機(jī)故障診斷，將從以振動(dòng)診斷為主向考慮熱影響診斷、性能診斷、邏輯順序診斷、油液診斷、溫度診斷等的綜合診斷發(fā)展，更符合汽輪機(jī)的特點(diǎn)和實(shí)際。

3.5 診斷與仿真技術(shù)的結(jié)合

診斷與仿真技術(shù)的結(jié)合將主要表現(xiàn)在，通過故障仿真辨識(shí)汽輪機(jī)故障、通過系統(tǒng)仿真為診斷專家系統(tǒng)提供知識(shí)規(guī)則和學(xué)習(xí)樣本、通過邏輯仿真對(duì)系統(tǒng)中部件故障進(jìn)行診斷。

3.6 信息融合

汽輪機(jī)信息融合診斷將重點(diǎn)在征兆級(jí)和決策級(jí)展開研究，目的是要通過不同的信息源準(zhǔn)確描述汽輪機(jī)的真實(shí)狀態(tài)和整體狀態(tài)。

3.7 從診斷向汽輪機(jī)設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展

設(shè)備計(jì)算機(jī)化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來一段時(shí)期內(nèi)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動(dòng)診斷技術(shù)的發(fā)展，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式，對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用，同時(shí)產(chǎn)生的社會(huì)效益也將是非常巨大的。

4 結(jié)束語

時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步賦予了工業(yè)生產(chǎn)新的活力，汽輪機(jī)也在發(fā)展中日益完善，獲得了廣泛的應(yīng)用和積極的推廣。在工業(yè)生產(chǎn)中，汽輪機(jī)作為重要的機(jī)械設(shè)備而存在，其作用和帶來的經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。針對(duì)汽輪機(jī)的研究越來越受到人們的重視，而研究中較為重要的一個(gè)方面就是對(duì)于汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究。這項(xiàng)研究對(duì)于汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性無疑是非常重要的。隨著科技的進(jìn)步，汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)必然會(huì)越來越復(fù)雜，功能越來越多，對(duì)于汽輪機(jī)性能的要求也會(huì)逐漸提高，故障診斷技術(shù)不僅有助于更好地使用和維護(hù)汽輪機(jī)，更可以通過該項(xiàng)技術(shù)的研究，分析汽輪機(jī)發(fā)生故障的主要機(jī)理，并根據(jù)故障機(jī)理，對(duì)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)加以改進(jìn)和優(yōu)化，從而推動(dòng)汽輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

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