淺談機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)

【摘 要】 大慶市自來(lái)水有限公司是大慶市最大一家轉(zhuǎn)供水企業(yè)。公司以開(kāi)展和諧創(chuàng)建活動(dòng)為契機(jī)，確立新的發(fā)展思路，破解企業(yè)發(fā)展難題，公司緊緊圍繞增收節(jié)支這個(gè)中心，以深化改革，建立現(xiàn)代企業(yè)制度為突破口，采取有效措施降低水損，增收水費(fèi)，發(fā)展副業(yè)，保證了企業(yè)增效，職工增收，供水安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)狀 方向

Abstract ： The paper mainly discusses the machinery and equipment management and maintenance.

我國(guó)自從改革開(kāi)放以來(lái)，各個(gè)工業(yè)部門先后出現(xiàn)了一大批生產(chǎn)能力大、效率高、技術(shù)先進(jìn)的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到重大作用。這些生產(chǎn)設(shè)備，無(wú)論是引進(jìn)的或國(guó)產(chǎn)的，一次性投資很大，使用和維護(hù)要求較高，在一定程度上體現(xiàn)了當(dāng)代的先進(jìn)技術(shù)水平。如何加強(qiáng)對(duì)這些設(shè)備的維護(hù)與管理，提高使用的可靠性，減少因故障停機(jī)帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，是保證生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的關(guān)鍵。

1.現(xiàn)狀

1.1基本過(guò)程及內(nèi)容

機(jī)械故障檢測(cè)診斷的基本過(guò)程（如圖所示）：

典型故障————

它包含兩方面內(nèi)容：（1）對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；（2）發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。其發(fā)展也經(jīng)歷了從簡(jiǎn)易診斷到精密診斷，從一般診斷到智能診斷，從單機(jī)診斷到網(wǎng)絡(luò)診斷的過(guò)程。

1.2主要技術(shù)方法現(xiàn)狀

根據(jù)系統(tǒng)采用的特征描述和決策方法，故障檢測(cè)診斷的方法概括起來(lái)分為：基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法和基于非模型的故障診斷方法兩大類。

1.2.1基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法

基于模型的故障診斷技術(shù)是通過(guò)構(gòu)造觀測(cè)器估計(jì)出系統(tǒng)輸出，然后將它與輸出的測(cè)量值比較從中取得故障信息。該方法能與控制系統(tǒng)緊密結(jié)合，是監(jiān)控、容錯(cuò)控制、系統(tǒng)修復(fù)和重構(gòu)的前提；是以現(xiàn)代控制理論和現(xiàn)代優(yōu)化方法的指導(dǎo)，以系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，利用觀測(cè)器、等價(jià)空間方程、濾波器、參數(shù)模型估計(jì)和辨識(shí)等方法產(chǎn)生殘差，然后基于某種準(zhǔn)則或閾值對(duì)該殘差進(jìn)行評(píng)功價(jià)和決策。

1.2.2基于非模型的故障診斷方法

（1）基于可測(cè)信號(hào)處理的故障診斷方法，系統(tǒng)的輸出在幅值、相信、頻率及相關(guān)性上與故障源存在著某種關(guān)系，利用這種關(guān)系可確定系統(tǒng)的故障。常用的方法有譜分析、相關(guān)分析、功譜分析和概率密度法。

（2）基于故障診斷專家系統(tǒng)的診斷方法。專家系統(tǒng)是近年來(lái)故障診斷領(lǐng)域最顯著的成就之一，內(nèi)容包括診斷知識(shí)的表達(dá)、診斷推理方法、不確定性推理以及診斷知識(shí)的獲取等。隨著計(jì)算機(jī)和工人智能的發(fā)展，基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法克服了基于模型的故障診斷方法對(duì)模型的過(guò)分依賴性，成為故障檢測(cè)的有效方法。

（3）故障模型識(shí)別的故障診斷方法。這是一種靜態(tài)診斷方法，它以模式識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，其關(guān)鍵是故障模式特征量的選取取和提取。該方法分為離線分析和在線分析兩個(gè)階段。通過(guò)離線分析來(lái)確定表達(dá)系統(tǒng)故障狀態(tài)的特征向量集和以該特征向量集描述故障模式向量，并由此形成故障的基本模式集，以確定區(qū)分識(shí)別這些故障模式向量的叛別函數(shù)，然后通過(guò)在線診斷提取故障的特征微向量，出叛別函數(shù)對(duì)故障進(jìn)行分離定位。

（4）基于故障礙樹(shù)的診斷方法。故障樹(shù)是表示系統(tǒng)或設(shè)備特定事件或不希望事件與它的各子系統(tǒng)或各部件故障事件之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)結(jié)構(gòu)圖對(duì)系統(tǒng)故障形成的原因做出總體至部分按樹(shù)狀逐漸地詳細(xì)劃分。這是一種圖形演繹法，把系統(tǒng)故障與導(dǎo)致該故障的各種因素形象地繪成故障圖表，較直觀地反映故障、元部件、系統(tǒng)及因素、原因之間的相互關(guān)系，也能定量計(jì)算故障程度、概率、原因等。

（5）基于模糊數(shù)學(xué)的故障診斷方法。根據(jù)模糊集合論征兆空間與故障狀態(tài)空間的某種映射關(guān)系，由征兆來(lái)診斷故障。由于模糊集合論尚未成熟，通常只能憑經(jīng)驗(yàn)和大量試驗(yàn)來(lái)確定。另外因系統(tǒng)本身不確定的和模糊的信息，以及要對(duì)每一個(gè)征兆和特征參數(shù)確定其上下限和合適的隸屬度函數(shù)，而使其應(yīng)用有局限性。但隨著模糊集合論的完善，相信該方法有較光明的前景。

1.2.3技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前，主要在以下幾方面開(kāi)展研究：

（1）傳感技術(shù)研究；（2）關(guān)于信號(hào)分析與處理技術(shù)的研究；（3）關(guān)于人工智能和專家系統(tǒng)的研究；（4）關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究；（5）關(guān)于診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究；（6）專門化與便攜式診斷儀器與設(shè)備的研制與開(kāi)發(fā)。

2.發(fā)展方向

發(fā)展方向?yàn)閭鞲衅鞯木芑⒍嗑S化，診斷理論、診斷模型的多元化、檢測(cè)診斷技術(shù)趨于自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化和綜合化，應(yīng)用軟件規(guī)范化、硬件專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，診斷儀表與裝置趨向工程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1與最新信號(hào)處理方法相融合。開(kāi)展基于小波分析上的故障診斷技術(shù)研究。小波分析是一種全新的信號(hào)一尺度分析方法，其分析基函數(shù)是一系列尺度可變有簡(jiǎn)諧函數(shù)，具有良好的時(shí)一頻定性特性以及對(duì)信號(hào)的自適應(yīng)能力。機(jī)械設(shè)備故障診斷中由于設(shè)備零件結(jié)構(gòu)不同，產(chǎn)生的信號(hào)中含有大量的非平穩(wěn)成分，利用小波分析可把不同頻率信號(hào)分解到不同頻道的分解序列，從而為故障特征的提取提供理論依據(jù)。由于它具有時(shí)域和頻域局部化分析功能和可變分辨率的特點(diǎn)，使之在分析瞬變信號(hào)時(shí)比傅立葉分析更具優(yōu)越性。

2.2與非線性原理和方法及多元傳感技術(shù)的融合。現(xiàn)代化大生產(chǎn)要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位、多角度的監(jiān)測(cè)與維護(hù)。以便對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有整體的、全方面的了解。在進(jìn)行設(shè)備故障檢測(cè)診斷時(shí)，可采用多個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)設(shè)備的各個(gè)位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后按照一定的方法以這些信息進(jìn)行處理。機(jī)械設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)，又往往表現(xiàn)為非線性特征，隨著混沌與分型幾何方法的日趨完善，這類問(wèn)題也必將得到進(jìn)一步解決。

2.3與現(xiàn)代化智能方法的融合。現(xiàn)代智能技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)行計(jì)算等。現(xiàn)代智能方法在設(shè)備故障診斷技術(shù)中已得到廣泛的應(yīng)用，隨著智能科技的不斷發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)的智能監(jiān)和故障診斷將是故障診斷技術(shù)的最終目標(biāo)。

總之

隨著微電子、計(jì)算機(jī)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷的準(zhǔn)確性會(huì)越來(lái)越高，操作使用越來(lái)越方便，在機(jī)械設(shè)備維修中會(huì)起著越來(lái)越重要的作用，它可以直接提高企業(yè)設(shè)備管理和維護(hù)水平，提高企業(yè)效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

（作者單位：大慶市自來(lái)水有限公司）