采棉機遠程故障診斷策略研究

四川大學商學院 陳 杰 陳 建

采棉機遠程故障診斷策略研究

四川大學商學院 陳 杰 陳 建

隨著現代化技術、經濟高速發展，現代化生產中機械設備的故障診斷技術越來越受到重視。如何能在工作中時實的發現機械故障，并能明確知道發生故障的原因，最及時高效的解除機器故障，成為目前重要的 研究課題。

采 棉機；遠程；故障診斷

在現代化生產過程中，大型機器設備的應用已經成為普遍。大型設備價值高，運行系統復雜，生產過程中產生的價值也高，如果設備的某一零部件出現故障而又未能及時發現和排除，不僅可能導致設備自身的損壞，更嚴重的將會造成機毀人亡的重大事故。

采棉機在正常的操作和使用當中，關鍵工作件上（如發動機、采棉部件、風機的轉速、機具作業速度、采棉室堵塞等）經常會出現多種故障，如果在這些部位裝設多種傳感器，可定時向操作者循環提供不同部件的相關運行參數，操作者可以運用計算機進行數據智能處理和診斷，及時了解各部位運行狀態，判斷機況。根據采棉機的機況判斷是否停機修理、繼續使用等。使采棉機能保持最佳的狀態，擁有較好的使用可靠性，降低采棉機的故障率，減少采棉機的維護維修費用，使采棉機能創造更大的效益。

一、選擇傳感器

隨著生產的進步，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量技術與設備，而測量結果的好壞在一定程度上原于傳感器的選擇是否合理。所以，選擇傳感器是進行測量時應當首先考慮的問題。在采棉機診斷當中運用的傳感器的選擇，應當根據具體的測量目的、測量對象以及測量環境合理地選用傳感器，根據其使用的環境來確定其靈敏度、頻率響應特性、穩定性、精度幾要素。

二、采棉機的遠程診斷系統建立

所謂遠程監控與診斷系統，就是將固定或移動的遠程設備節點到中央信息服務器之間，通過網路、傳感器等信息傳輸設備聯系起來，用戶可以遠距離對設備的狀態進行監控。通過這種連接的目的是為了實現遠程設備監控診斷為目的所建立的系統，遠程診斷系統包括多項功能，如圖1所示。

圖1 采棉機的遠程診斷功能

由于采棉機的作業需要大范圍轉場，我們不能為每臺機器都配備檢測人員，遠程診斷的出現，為解決這個問題提供了一條途徑。目前我們可以將物聯網應用與采棉機的診斷中。物聯網作為新興的遠程診斷監控系統，目前已經吸引了很多人的關注，有很多的專家正在從多方面研究對物聯網的未來方向進行研究。在采棉機的診斷運用物聯網，可以實現遠程監視、自動報警、控制、診斷和維護，進而實現“管理、控制、營運”一體化的一種網絡。在采棉機的故障診斷中，我們可以運用遠程診斷這種模式，首先用傳感器監測采棉機主要的故障零件，并將其用局域網連接，局域網在與設備診斷服務器等相連接。如圖2所示。另外在采棉機上安裝車載GPS定位系統，及時了解采棉機的位置，方便對采棉機診斷后的維護維修工作。

圖2 采棉機的遠程診斷模式

三、采棉機關鍵部位的風險量分析

風險量指的是不確定的損失程度和損失發生的概率。若某個可能發生的事件（如零件損壞），其可能造成的損失程度和發生的概率都很大，則其風險量就很大，如圖3所示的風險區A。對采棉機關鍵部件的風險量分析：可以幫助作業人員對采棉機的維修維護做出最好的策略和順序安排，避免損失的進一步擴大，爭取將損失降到最低。

若某事件經過風險評估，它處于風險區A，則應采取措施，降低其概率，以使它移位至風險區B，或采取措施降低其損失量，以使它移位至風險區C。風險區B和風險區C的事件則應采取措施，使其移位至風險區D。

圖3 事件風險量的區域

在采棉機的維護維修與診斷當中，可以將風險量分析法運用其中，對主要故障零件進行風險量分析，并建立風險等級評估表（如表1），可以更有效、方面地對關鍵點進行重點監測與檢驗，降低應為機械設備故障而造成的重大損失，提高采棉機的使用設備和無故障使用時間，使其最大限度的創造經濟效益。

表1 風險等級評估表

根據表1的風險等級劃分，圖3所示的各風險區的風險等級如下。風險區A----5等風險；風險區B----4等風險；風險區C----3等風險；風險區D----2等風險。

將采棉機故障零件的風險區與風險等級相對應，對危險等級在3以上（包括3）的零部件或部位進行重點監測和控制，實行定期不定期的檢測與監測，降低其發生的概率。對于風險等級在3以下的各零部件或部位，由于其發生的概率低，造成的損失小，但我們依然不能忽略，對其實行定期監測與檢驗。基于風險量分析法，我們能清楚明了的了解采棉機的重要監測部位，為采棉機的維護維修與診斷分配人員提供了有力的依據，避免的人員的閑置。

四、結語

在機械化與智能化的當代，對大型機器建立完善的監測與控制系統，時實反映機械運行狀態，對提高生產效率，降低勞動強度有著重要的作用。

[1]樊建榮．采棉機的研究現狀和發展趨勢[J]．機械研究與應用,2011,01: 1-4．

[2]郝付平,韓增德,韓科立,崔俊偉,王超,曾力．國內外采棉機現狀研究與發展對策[J]．農業機械,2013,31:144-147．

[3]竟靜靜． 基于多信息傳輸的采棉機車載監控終端設計與研究[D]．石河子大學,2013．

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