馮振業(yè)

摘 要：在長時間使用中機電設備可能會出現(xiàn)各種故障，如設備超負荷、設備零件損壞和老化等造成的故障。通過故障診斷技術，能夠快速、準確找出機電設備故障的位置及原因，完成設備的維修。當前，應用較為廣泛的故障診斷技術有智能檢測技術、參考故障記錄診斷法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡診斷技術等。文章先闡述了故障診斷技術的原理與優(yōu)勢，然后具體探討了當前機電設備維修中故障診斷技術的具有應用。

關鍵詞：機電設備;故障診斷技術;人工神經(jīng)網(wǎng)絡診斷技術

引言

機電設備在長期使用中，在內外部諸多因素的影響下，難免會發(fā)生一些故障問題，并且很多故障問題都存在較大的維修難度，最終可能唯有更換設備。伴隨現(xiàn)代化信息技術的日益發(fā)展，進一步優(yōu)化、完善了故障診斷與維修技術，當機電設備發(fā)生故障時能展開精準診斷，通過應用故障診斷技術，針對性處理故障問題，使機電設備的應用質量得到良好保證，提高生產(chǎn)水平。

一、故障診斷技術的原理與優(yōu)勢

人工經(jīng)驗法是過去機電設備故障診斷采用的主要方法。這種方法是相關人員結合過去的機電設備維修經(jīng)驗，完成機電設備故障位置及原因的判斷。此種方法有著較大的局限性，其一需要維修人員具有豐富的工作經(jīng)驗，其二無法快速診斷設備故障，診斷效率不佳。為了良好保證機電設備的故障診斷效率，就應加強故障診斷技術的應用。

所謂故障診斷技術，主要是結合設備運行中產(chǎn)生的一些參數(shù)，完成機電設備故障位置及原因的判斷，是伴隨信息技術快速發(fā)展而衍生的一種診斷決策技術。故障診斷技術的主要流程是信息采集、特征提取、狀態(tài)識別及診斷決策，具體見圖1 [1]。

故障診斷技術的重中之重即為信息采集，主要是將傳感器安裝在機電設備上實現(xiàn)這一點。一般采集的信息有電壓、電流、轉速及溫度等設備運行狀態(tài)信號。如果設備運行出現(xiàn)異常，上述狀態(tài)也會出現(xiàn)明顯變化。完成信息采集后，會對具有價值的信息進行提取。設備出現(xiàn)故障，也會相應改變某些狀態(tài)，比如電流增加到額定值的數(shù)倍、轉速突然升高等。對此，可通過對這些量的變化特征進行提取，完成故障原因的判斷。對故障狀態(tài)體征提取之后，就能實現(xiàn)故障成因的有效識別。同時，識別故障位置與原因，需要匹配故障數(shù)據(jù)庫內的故障類型，這就對數(shù)據(jù)庫的完整度有著較高要求。數(shù)據(jù)庫內含有越多越詳細的故障類型，也就能夠越加精準地識別故障原因及類型。在識別故障后，還要給出可行的維修方案，來保證維修快速進行，這就要利用一些決策算法。

綜上分析，在機電設備故障維修中故障診斷技術的主要具有如下優(yōu)勢：第一，實現(xiàn)設備故障的及早發(fā)現(xiàn)，防止發(fā)生機電安全事故。故障診斷技術具有信息采集功能，能夠對設備運行狀態(tài)做實時觀察，若有故障出現(xiàn)，就能夠快速做出反應。第二，使用數(shù)據(jù)庫對比的方法診斷故障，具有更高的靈敏性，且對機電設備維修人員的要求也有所降低。第三，能夠快速維修故障，依托自帶的決策系統(tǒng)，可以迅速給出可行的維修方案，使設備維修效率顯著提升。

二、機電設備維修中故障診斷技術的相關應用

（一）人工神經(jīng)網(wǎng)絡診斷技術

通過近年來相關人員的不斷研究，人工神經(jīng)網(wǎng)絡診斷技術得到較大改良，能夠更為精準地判斷機電設備故障。這項技術重點是感應檢測機電設備出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的非線性映射關系，再系統(tǒng)分析這種關系，從而實現(xiàn)機電設備故障位置及原因的確定。同時，在設備維修檢測中，應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡診斷技術，能夠將潛在的故障提前檢測出來。

（二）參考故障記錄診斷法

在長時間的設備使用過程中，不可避免會遇到各種各樣的故障，但故障的產(chǎn)生并非是無跡可尋的。在發(fā)生設備故障的時候，可以借助故障診斷技術精準找出故障的位置與原因，同時，也能夠記錄與保存機電設備故障的原因及維修措施[2]。如此一來，當故障再次出現(xiàn)的時候，通過對設備故障記錄冊的翻查，查看是否此次設備故障存在和之前故障類似的癥狀，若有著相同的故障癥狀，就不用再重新診斷與檢測，使機電設備維修的時間、成本得到有效節(jié)約。同時，具體維修按照記錄冊所記載的開展，進而使維修效率得到良好保障。

（三）智能檢測故障診斷技術

智能故障診斷技術所具有的優(yōu)勢更為明顯，更符合時代發(fā)展特征。智能故障診斷技術主要包含了失效樹分析、診斷專家系統(tǒng)、模糊技術、模式識別及灰色理論等。其中診斷專家系統(tǒng)可作為平臺，結合其他幾種診斷技術構成智能故障診斷系統(tǒng)。所以，通常我們所說的電子設備智能故障診斷技術便是診斷專家系統(tǒng)。診斷專家系統(tǒng)包含了解釋機、綜合數(shù)據(jù)庫、知識庫及推理機等較多內容。尤其是推理機，是診斷專家系統(tǒng)十分關鍵的一部分。其作用主要體現(xiàn)在，能充分調動知識展開邏輯性判斷。在需通過數(shù)據(jù)處理的診斷專家系統(tǒng)中，推理機想要獲得工作進程，就要依靠相應數(shù)值。在需依托符合處理的診斷專家系統(tǒng)中，推理機在狀態(tài)搜索與邏輯分析中，是運用的符合匹配形式。當前推理機所主要使用的推理機制，是正反向和混合推理，一般反向推理運用于驗證邏輯推理真?zhèn)?，正向推理運用于邏輯推理的假設。發(fā)生故障之后，技術人員能夠借助智能化技術精準、全面地分析和處理故障，使電氣設備診斷效率大大提升，從而使電力工程的穩(wěn)定性、安全性得到良好保障。

（四）傳感器故障診斷技術

傳感器故障診斷技術，也是機電設備維修的一項重要技術。其擁有著顯著的優(yōu)勢，如快速、及時、靈敏、準確等。傳感器技術通過在齒輪傳動箱、軸承等多個部位安裝壓力、溫度傳感器，能夠對設備參數(shù)的變化情況做直接監(jiān)測[3]。在持續(xù)監(jiān)測機電設備某部位的壓力、溫度等情況的時候，對每個時段壓力和溫度的變化情況進行記錄，設備檢修人員可測試機電設備中的溫度、壓力，并和機電設備的基本信息相對比，進而將機電設備中的異常數(shù)據(jù)參數(shù)找出，如此，就能實現(xiàn)機電設備故障原因的精準判斷。

（五）綠色診斷技術

這項技術主要目的是，減小或消除因維修活動導致的能源污染或損耗，包含了綠色化的清潔技術、工藝技術、材料技術及診斷技術等多方面內容。該技術強調不可盲目維修、不當維修、過度維修，要結合機電設備的具體情況采用相應維修手段。同時，在滿足機電設備各項功能要求的前提下，還要保證應用的材料無污染、低能耗，具有良好環(huán)境兼容性。綠色化維修技術主要包含了如下幾種手段：第一，自修復技術，此技術是將多種超細礦物質混合材料加入機電設備，通過外力影響，如催化劑、摩擦力等，逐漸擴散至機電設備受損部位，完成自我修復。第二，模塊化拆卸技術，此技術有助于拆卸效率的顯著提升，有益于資源利用率的提升。第三，虛擬維修技術，借助計算機設備3D模擬機電設備可能發(fā)生的故障問題，以實現(xiàn)設備維修效率及效果的提升。

結語

總之，在長期使用中機電設備難免會出現(xiàn)各種故障，但企業(yè)可采用一定技術方法，來有效降低故障的出現(xiàn)幾率，提高維修效率，避免故障影響程度加深，保證正常的生產(chǎn)活動。但每種技術方法都具有自身特點，在實際使用時要結合實際情況進行合理選擇及應用。

參考文獻：

[1]劉寅琴.電廠機電設備維修管理模式及應用發(fā)展分析[C]//2020萬知科學發(fā)展論壇論文集（智慧工程三）.2020.

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[3]龐振華.煤礦機電設備故障診斷及維修技術淺探[J].石化技術，2020，027（001）：242-244.

[4]袁耀輝.機電設備故障診斷及維修技術研究[J].名城繪，2020（3）：33.