四川大學(xué)商學(xué)院 陳 杰 陳 建

采棉機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷策略研究

四川大學(xué)商學(xué)院 陳 杰 陳 建

隨著現(xiàn)代化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，現(xiàn)代化生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)越來越受到重視。如何能在工作中時(shí)實(shí)的發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障，并能明確知道發(fā)生故障的原因，最及時(shí)高效的解除機(jī)器故障，成為目前重要的 研究課題。

采 棉機(jī)；遠(yuǎn)程；故障診斷

在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，大型機(jī)器設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)成為普遍。大型設(shè)備價(jià)值高，運(yùn)行系統(tǒng)復(fù)雜，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的價(jià)值也高，如果設(shè)備的某一零部件出現(xiàn)故障而又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，不僅可能導(dǎo)致設(shè)備自身的損壞，更嚴(yán)重的將會(huì)造成機(jī)毀人亡的重大事故。

采棉機(jī)在正常的操作和使用當(dāng)中，關(guān)鍵工作件上（如發(fā)動(dòng)機(jī)、采棉部件、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、機(jī)具作業(yè)速度、采棉室堵塞等）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多種故障，如果在這些部位裝設(shè)多種傳感器，可定時(shí)向操作者循環(huán)提供不同部件的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，操作者可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)智能處理和診斷，及時(shí)了解各部位運(yùn)行狀態(tài)，判斷機(jī)況。根據(jù)采棉機(jī)的機(jī)況判斷是否停機(jī)修理、繼續(xù)使用等。使采棉機(jī)能保持最佳的狀態(tài)，擁有較好的使用可靠性，降低采棉機(jī)的故障率，減少采棉機(jī)的維護(hù)維修費(fèi)用，使采棉機(jī)能創(chuàng)造更大的效益。

一、選擇傳感器

隨著生產(chǎn)的進(jìn)步，傳感器在市面上千其百怪，品種繁多。一般來說，選擇了傳感器就能確定采用何種測(cè)量技術(shù)與設(shè)備，而測(cè)量結(jié)果的好壞在一定程度上原于傳感器的選擇是否合理。所以，選擇傳感器是進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)首先考慮的問題。在采棉機(jī)診斷當(dāng)中運(yùn)用的傳感器的選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，根據(jù)其使用的環(huán)境來確定其靈敏度、頻率響應(yīng)特性、穩(wěn)定性、精度幾要素。

二、采棉機(jī)的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)建立

所謂遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)，就是將固定或移動(dòng)的遠(yuǎn)程設(shè)備節(jié)點(diǎn)到中央信息服務(wù)器之間，通過網(wǎng)路、傳感器等信息傳輸設(shè)備聯(lián)系起來，用戶可以遠(yuǎn)距離對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。通過這種連接的目的是為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控診斷為目的所建立的系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)包括多項(xiàng)功能，如圖1所示。

圖1 采棉機(jī)的遠(yuǎn)程診斷功能

由于采棉機(jī)的作業(yè)需要大范圍轉(zhuǎn)場(chǎng)，我們不能為每臺(tái)機(jī)器都配備檢測(cè)人員，遠(yuǎn)程診斷的出現(xiàn)，為解決這個(gè)問題提供了一條途徑。目前我們可以將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與采棉機(jī)的診斷中。物聯(lián)網(wǎng)作為新興的遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)，目前已經(jīng)吸引了很多人的關(guān)注，有很多的專家正在從多方面研究對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的未來方向進(jìn)行研究。在采棉機(jī)的診斷運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、控制、診斷和維護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“管理、控制、營(yíng)運(yùn)”一體化的一種網(wǎng)絡(luò)。在采棉機(jī)的故障診斷中，我們可以運(yùn)用遠(yuǎn)程診斷這種模式，首先用傳感器監(jiān)測(cè)采棉機(jī)主要的故障零件，并將其用局域網(wǎng)連接，局域網(wǎng)在與設(shè)備診斷服務(wù)器等相連接。如圖2所示。另外在采棉機(jī)上安裝車載GPS定位系統(tǒng)，及時(shí)了解采棉機(jī)的位置，方便對(duì)采棉機(jī)診斷后的維護(hù)維修工作。

圖2 采棉機(jī)的遠(yuǎn)程診斷模式

三、采棉機(jī)關(guān)鍵部位的風(fēng)險(xiǎn)量分析

風(fēng)險(xiǎn)量指的是不確定的損失程度和損失發(fā)生的概率。若某個(gè)可能發(fā)生的事件（如零件損壞），其可能造成的損失程度和發(fā)生的概率都很大，則其風(fēng)險(xiǎn)量就很大，如圖3所示的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A。對(duì)采棉機(jī)關(guān)鍵部件的風(fēng)險(xiǎn)量分析：可以幫助作業(yè)人員對(duì)采棉機(jī)的維修維護(hù)做出最好的策略和順序安排，避免損失的進(jìn)一步擴(kuò)大，爭(zhēng)取將損失降到最低。

若某事件經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，它處于風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A，則應(yīng)采取措施，降低其概率，以使它移位至風(fēng)險(xiǎn)區(qū)B，或采取措施降低其損失量，以使它移位至風(fēng)險(xiǎn)區(qū)C。風(fēng)險(xiǎn)區(qū)B和風(fēng)險(xiǎn)區(qū)C的事件則應(yīng)采取措施，使其移位至風(fēng)險(xiǎn)區(qū)D。

圖3 事件風(fēng)險(xiǎn)量的區(qū)域

在采棉機(jī)的維護(hù)維修與診斷當(dāng)中，可以將風(fēng)險(xiǎn)量分析法運(yùn)用其中，對(duì)主要故障零件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量分析，并建立風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估表（如表1），可以更有效、方面地對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)，降低應(yīng)為機(jī)械設(shè)備故障而造成的重大損失，提高采棉機(jī)的使用設(shè)備和無(wú)故障使用時(shí)間，使其最大限度的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

表1 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估表

根據(jù)表1的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，圖3所示的各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)如下。風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A----5等風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)B----4等風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)C----3等風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)D----2等風(fēng)險(xiǎn)。

將采棉機(jī)故障零件的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相對(duì)應(yīng)，對(duì)危險(xiǎn)等級(jí)在3以上（包括3）的零部件或部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)行定期不定期的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，降低其發(fā)生的概率。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在3以下的各零部件或部位，由于其發(fā)生的概率低，造成的損失小，但我們依然不能忽略，對(duì)其實(shí)行定期監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)。基于風(fēng)險(xiǎn)量分析法，我們能清楚明了的了解采棉機(jī)的重要監(jiān)測(cè)部位，為采棉機(jī)的維護(hù)維修與診斷分配人員提供了有力的依據(jù)，避免的人員的閑置。

四、結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械化與智能化的當(dāng)代，對(duì)大型機(jī)器建立完善的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，時(shí)實(shí)反映機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度有著重要的作用。

[1]樊建榮．采棉機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]．機(jī)械研究與應(yīng)用,2011,01: 1-4．

[2]郝付平,韓增德,韓科立,崔俊偉,王超,曾力．國(guó)內(nèi)外采棉機(jī)現(xiàn)狀研究與發(fā)展對(duì)策[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械,2013,31:144-147．

[3]竟靜靜． 基于多信息傳輸?shù)牟擅迿C(jī)車載監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與研究[D]．石河子大學(xué),2013．

陳杰（1991—），男，四川南充人，四川大學(xué)商學(xué)院碩士在讀，研究方向：工業(yè)工程。