燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷技術(shù)的研究與展望

樸文哲

摘 要：近年來，隨著燃?xì)廨啓C(jī)廣泛發(fā)展與創(chuàng)新，作為一種新的動力設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)之中并推動著其發(fā)展進(jìn)步。但與此同時，燃?xì)廨啓C(jī)因其自身結(jié)構(gòu)特點所決定，在使用過程中一旦發(fā)生故障對于維修而言，不僅僅要投入大量的人力、資金，還需要專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行檢查，診斷故障原因，進(jìn)而進(jìn)行維修。所以，針對現(xiàn)階段如何有效地降低燃?xì)廨啓C(jī)故障的發(fā)生成為了亟待解決的重要問題，文章就目前燃?xì)廨啓C(jī)故障的發(fā)生及診斷技術(shù)進(jìn)行了簡要分析與總結(jié)，并對相應(yīng)診斷技術(shù)進(jìn)行了探究，以便為同行業(yè)人提供參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)；故障診斷技術(shù)；展望

引言

燃?xì)廨啓C(jī)作為一種新型動力能源設(shè)備，因其自身所產(chǎn)生的熱效率比較高，且污染小，在實際操作中相對比較安全，因此被人們普遍所關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)被應(yīng)用于各個行業(yè)之中，從高科技的航天航空產(chǎn)業(yè)到電力發(fā)電部門，以及在交通運輸領(lǐng)域中，燃?xì)廨啓C(jī)所發(fā)揮的重要作用都將是無可替代的，對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展有著積極的推動作用。但是與此同時，燃?xì)廨啓C(jī)因其構(gòu)造復(fù)雜，不僅僅需要在使用的過程中投入大量的人力、物力、財力，更需要專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行操作，這樣才能有效避免安全事故的發(fā)生。在使用過程中，一旦發(fā)生機(jī)械故障，將對企業(yè)經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失造成不可估量的嚴(yán)重后果，甚至?xí)θ細(xì)廨啓C(jī)操作人員生命財產(chǎn)安全構(gòu)成一定威脅。因此，相關(guān)部門以及領(lǐng)導(dǎo)者必須對燃?xì)廨啓C(jī)的使用及故障原因排查進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與審查，一旦發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理，進(jìn)而從源頭上杜絕安全事故隱患的發(fā)生。

1 當(dāng)前國外相關(guān)方面的探索

早在二十世紀(jì)中后期，國外研究者就利用傳感器以及電腦科技對燃?xì)廨啓C(jī)工藝故障診斷進(jìn)行了研究與分析，并在一定程度上獲得了可喜的成就。美國是最早開始對燃?xì)廨啓C(jī)的探索，并將其運用到航空以及戰(zhàn)艦等多個領(lǐng)域，同樣利用先進(jìn)技術(shù)及理論支持獲得了尤為突出的使用優(yōu)勢。在燃?xì)廨啓C(jī)研究分析過程中，將其統(tǒng)計分析理論以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)運用到燃?xì)廨啓C(jī)中，以此來提高整個燃?xì)廨啓C(jī)的作業(yè)效率。利用這兩種技術(shù)不僅僅可以有效的對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，同時還能在第一時間針對所要發(fā)生的事故故障加以預(yù)測，形成自我監(jiān)測系統(tǒng)，針對每一次問題的出現(xiàn)進(jìn)行合理的應(yīng)對與解決。最早較為成功的案例，應(yīng)該是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)RR公司針對燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)據(jù)通過多層感知器、徑向基函數(shù)等技術(shù)針對發(fā)動機(jī)進(jìn)行傳感器檢測，通過數(shù)據(jù)將發(fā)動機(jī)上的變量進(jìn)行預(yù)測，依據(jù)安全參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，不僅僅如此，在其他形式上也對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行功能提升，通過信號振動技術(shù)對小波進(jìn)行良好的分析，進(jìn)一步促進(jìn)了燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展與使用。

2 我國在這方面的分析探索

我國最早開始對燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)注主要是指它在軍事以及民用裝置中等方面的使用，針對于對它的研究起初也是因在軍事中的重要影響地位開始的，但是隨著時間的推移，燃?xì)廨啓C(jī)的廣泛發(fā)展應(yīng)用到各個領(lǐng)域之中，我國才對其進(jìn)行了全面的探索及分析。但是受多方面影響因素的制約，我國對燃?xì)廨啓C(jī)的研究并不能與國外相比，大多數(shù)都集中于理論層次上的研究分析，針對燃?xì)廨啓C(jī)的使用以及故障發(fā)生原因進(jìn)行了多角度的分析與探索，并利用全新的理論基礎(chǔ)知識對問題進(jìn)行解決，在一定程度上取得了較大的進(jìn)步。尤其是近年來，信息技術(shù)的廣泛使用更是將智能化技術(shù)引進(jìn)其中，著名學(xué)者王永泓等人就是將模糊網(wǎng)Petri知識體系很好地運用到了燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)械故障診斷過程中，并能有效快速地解決問題，利用計算機(jī)技術(shù)、規(guī)模診斷技術(shù)等多種綜合方法以求更好的促進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。翁史烈也曾在《基于熱力參數(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)智能故障診斷》一文中提出了新的方法，通過征兆之間定量關(guān)系分析來判斷其故障原因，進(jìn)而從另外一個角度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面加以解決。卜凱旗等在《在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的振動信號監(jiān)測與分析系統(tǒng)》研發(fā)了一套燃?xì)廨啓C(jī)振動監(jiān)測、故障診斷系統(tǒng)，這種監(jiān)測系統(tǒng)可以有效的對燃?xì)廨啓C(jī)的作業(yè)進(jìn)行實時監(jiān)控，通過對振動信息進(jìn)行全面的分析與研究，以便更好地掌握燃?xì)廨啓C(jī)的作業(yè)情況，并同步獲得運作體系狀態(tài)，從而有效的保證運行穩(wěn)定，從某種程度上還將獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 燃?xì)廨啓C(jī)智能分析措施

3.1 以規(guī)則為前提的專家體系診斷措施

針對燃?xì)廨啓C(jī)早期故障的發(fā)生可以采用這種方式對其進(jìn)行檢測，基于規(guī)則法又稱“產(chǎn)生式方法”。主要是通過簡單描述、更加直接客觀形象的將燃?xì)廨啓C(jī)作業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)分析，以此來描述其故障產(chǎn)生原因及針對可能存在故障進(jìn)行預(yù)測。這種方法由于其自身操作簡單，識別能力強(qiáng)，可以通過簡單的知識及推理就可以診斷出燃?xì)廨啓C(jī)故障原因。但是從某種程度上講，這種方式只適用于對燃?xì)廨啓C(jī)初期的檢驗，因知識覆蓋功能比較有限，對深層次故障不能進(jìn)行很好的診斷，對實際操作運行狀況不能進(jìn)行很好的預(yù)測，且容易造成診斷失誤。

3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

從映射的角度分析，故障診斷的實質(zhì)是建立從征兆到故障源的映射過程。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點是高度非線性、高度容錯和聯(lián)想記憶等。不過，將該網(wǎng)絡(luò)運用到問題分析中時，也有非常多的不利之處，這個措施是“黑箱”方法，無法反應(yīng)體系自身的關(guān)聯(lián)，不能對診斷步驟開展全面的論述。網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時間較長，并且對未在訓(xùn)練樣本中出現(xiàn)的故障無診斷能力，有時候還做出一些不正確的論述，都會導(dǎo)致它在具體活動中面對非常多的不利現(xiàn)象。

3.3 混合智能故障診斷方法

結(jié)合各種發(fā)動機(jī)的體系數(shù)值，該項措施的特征是融合多項措施，它是一個非常全面的體系。具體智能診斷方法的選用原則根據(jù)發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)故障的征兆以及故障狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)來決定。例如：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種新型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，把模糊信息和神經(jīng)網(wǎng)聯(lián)系到一起。不但能夠描繪物體中和模糊有關(guān)的內(nèi)容，而且還有著非常優(yōu)秀的信息處理水平，還有自學(xué)功效，在很多領(lǐng)域中獲取了顯著地成就。通過選擇恰當(dāng)?shù)哪：`屬函數(shù)，將測量參數(shù)表示成對某個模糊子集的隸屬度并傳遞給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷。獲取的是對多項問題的嚴(yán)重性的表達(dá)，此種現(xiàn)象可確保工作者選取的應(yīng)對方法更加的合理有效。

4 我國燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展趨勢

我國燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)向高效率和低污染等方向發(fā)展：通過采取提高壓比、渦輪進(jìn)口溫度、以及金屬結(jié)構(gòu)優(yōu)化等技術(shù)措施，有效提高輕型航改燃?xì)廨啓C(jī)和重型燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率；在環(huán)境保護(hù)意識不斷增強(qiáng)和國際燃?xì)廨啓C(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的基礎(chǔ)上，結(jié)合貧油直接噴射燃燒（LDI）、貧油預(yù)混氣化燃燒（LPW/PY）、以及富油-猝熄-貧油燃燒（RQL）等先進(jìn)的干低排放燃燒技術(shù)，即在不對燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響的前提下，降低燃燒區(qū)的火焰溫度，達(dá)到降低 NOx、CO、以及 UHC 等環(huán)境污染物的排放量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

5 結(jié)束語

通過分析，我們發(fā)現(xiàn)該項診斷工藝對于促進(jìn)設(shè)備的發(fā)展來講，意義非常的關(guān)鍵，它能節(jié)省費用。第一、對于問題機(jī)理的探索以及問題樣本的搜集等是當(dāng)前探索的一大難點，要求相關(guān)的專家學(xué)者共同的努力奮斗。不管在什么時候，問題機(jī)理的分析探索都會帶動問題診斷工藝的進(jìn)步。該項機(jī)理的分析將聚集在對于那些漸發(fā)問題的定量探索方面，研究判斷整個系統(tǒng)故障狀態(tài)的指標(biāo)體系及其判斷閾值將是另一個重要方向。第二、全面分析。燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷需要向熱影響診斷、性能診斷、油液診斷、溫度診斷等的綜合診斷方向發(fā)展，其更加的合乎設(shè)備的故障分析特征以及當(dāng)前的具體狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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