機電設備故障診斷技術發展

潘云龍

【摘? 要】隨著機電設備制造業的興起和快速發展，機電設備故障診斷技術也應運而生，鑒于機電設備故障診斷技術的復雜性和重要性，越來越成為機電設備領域的重點關注對象，同時根據其工作所涉及的學科綜合性及特殊性來看，機電設備故障診斷技術開始成為一門單獨的信息處理技術手段，故論文就機電設備故障診斷技術的具體發展展開探究。

【Abstract】With the rise and rapid development of mechanical and electrical equipment manufacturing industry， mechanical and electrical equipment fault diagnosis technology has emerged. In view of the complexity and importance of mechanical and electrical equipment fault diagnosis technology， it has become more and more important in the field of mechanical and electrical equipment. At the same time， according to the comprehensive and special disciplines involved in its work， mechanical and electrical equipment fault diagnosis technology began to become a separate information processing technology， so this paper focuses on the specific development of mechanical and electrical equipment fault diagnosis technology.

【關鍵詞】機電設備;故障診斷;技術發展

【Keywords】mechanical and electrical equipment; fault diagnosis; technical development

【中圖分類號】TH165+.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）05-0170-02

1 引言

隨著信息技術的快速發展，機電設備的使用開始變得更加普遍化和經?；?，機電設備的應用開始融入生活的方方面面中，這在為人們生活和工作帶來巨大的便利的同時，也攜帶了安全隱患，由于是依靠信息技術進行運轉的機電設備，故對于設備使用的安全性提出了更高的要求，基于此提出的設備故障診斷技術可以較好地及時發現設備在工作狀態下出現的問題，對機電設備的工作實時狀況進行跟蹤，精確定位到機電設備工作狀況下出現故障的地方，從而提早發現，提早預防，提早解決機電設備可能發生的故障問題，從而增強機電設備工作的安全性，有效規避因為安全隱患問題所造成的經濟損失。

2 機電設備故障診斷技術

機電設備故障技術的發展歷程，實際上體現了時代信息技術發展的進程，機電設備故障診斷技術的真正出現應用，可以追溯到工業革命，也就是在工業革命解放生產，產生了新的生產動力之后，為機電設備的大規模使用提供了基礎保障，與此同時，保障機電設備運轉安全的故障診斷技術也實際誕生，而隨著所依托的信息技術的不斷發展，故障診斷技術也逐漸成熟，主要經歷了由專家根據自己的專業知識進行診斷的第一個基礎性階段、依靠電子信息技術給出的信號進行實時監控檢測的第二個階段以及更加主要的依賴于智能化電子信息技術系統，實現的監測、反饋、診斷于一體的第三個智能化發展階段。

就我國現階段所采用的電子設備故障診斷技術來看，仍然存在技術不成熟的問題，這和我國最初引入機電設備故障診斷技術的時間較晚有著不可分割的聯系，并且最初開發使用機電設備故障診斷技術是從校園研究開始，此后才開始真正進入企業市場，為機電的安全使用提供基礎性保障。

3 機電設備故障診斷技術存在的問題

3.1 缺少完整的診斷體系

機電設備故障診斷技術雖然經歷了一段時間的發展，但是到目前為止仍然未真正形成一套可靠的完整的診斷體系。目前為止，大多數診斷方式只是針對一些特定的問題，對于特定的設備建立了診斷技術手段，而從長遠來看，機電設備可能產生的故障技術性問題，相較于當前儲備的故障應對解決方式存在明顯的不足，不能夠滿足多個故障問題解決需求，同時在實際的故障診斷技術運用中也缺少一個完善的評價體系對診斷的實際效果做出合理的評價，因此，也無法客觀整體地看待診斷技術在機電設備運行上的應用。

3.2 診斷精確性的不穩定

故障診斷技術的發展和應用在實際運用中并不完全準確，這和機電設備所可能產生的故障問題所表現出來的特征有著不可分割的聯系，不同機電設備產生故障的原因或者同一機電設備不同位置產生的故障所造成的原因都具有差異性和隨機不確定性，并且這些故障所反映出來的信號也具有差異，可能是振動式的響應或者是設備工作的反常性等，而產生同一故障信號的造成因素也存在偶然或者巧合性，如機械在制造、維護、安裝等過程產生的振動信號和機電設備在發生故障時產生的信號存在了巧合性，這實際上就影響了故障診斷技術對于其所發出的干擾信號做出正確的判斷，這實際上不利于故障診斷技術對機電設備所產生的故障問題給出準確的判斷。

4 機電設備故障診斷技術的未來發展

4.1 遠程協作診斷技術的發展

計算機網絡技術的發展讓診斷技術和數據庫的有效結合開始成為了可能，利用互聯網進行遠程共同協作診斷，在大型企業或者大規模的工廠農場中建立起設備運行狀況監測系統，對機電設備的運行狀況數據進行實時采集，然后將采集到的數據依托互聯網技術回送到數據庫中心進行數據對比，從而運用數據庫篩選查找手段對機電設備的運轉進行診斷分析，相應的還可以在技術程度較高、經濟能力較強的科研院所建立起數據分析診斷中心，對各地傳送過來的機電實時工作頻率情況進行分析，給出有效的診斷，同時遠程網絡協作診斷技術的應用，可以將不同設備的診斷信息錄入診斷數據系統中，以方便同一類型的機電設備再發生類似的故障問題時，在系統中可根據其特點快速進行檢索，給出相應的診斷方案，為大規模進行機械化作業的企業、工廠、農場提供有效的技術保障，同時也為滿足不同類別機電設備故障檢測要求提供了有效的數據幫助。

遠程協作模式下診斷技術的發展勢必在未來很長一段時間內成為趨勢，這和網絡背景下技術支撐的協作便利、消息傳達的便捷性有著不可分割的聯系，讓基于網絡存在的技術診斷成為了可能，通過數據庫可讓診斷信息資源共享，同時依托網絡建立起來的數據庫診斷系統讓成本降到了最低，真正意義上實現了高效診斷低成本的最終目標，并且網絡的線上工作特性也讓動態監測管理得以真正落實，這對于企業、工農廠電子設備的工作安全性起到了有效的保障作用。

4.2 小波分析

作為一種靈敏度極高的監測信號手段，因其對于分辨率的分析具有極度的敏銳性質，具有出色的多重分辨率同時分析的特點，可以在低頻狀態下，區別出較低的時間分辨率和較高的頻率分辨率，對應的，在高頻狀態下，可以有效區別出較低頻率分辨率和較高的時間分辨率，根據這種特性，將小波分析運用到儀器探測中，可以快速地捕捉信號的扭曲變異，以及瞬時的反常，從而為機電設備的異常狀態提供一個較好的反映機制，而運用小波分析方法，可以快速準確地對信號進行定位，找到異常的時頻，從而分析出機電設備的故障定位，這為機電故障診斷提供了強有力的技術支持。

4.3 人工智能專家系統的應用

為不斷提高機電診斷系統的準確性，可以利用人工智能技術，將專家診斷系統的建立同自適應模擬性更強的人工神經網絡系統結合起來，提取兩者的優勢，發揮出人工智能模擬人腦進行思維學習以及再記憶主動搜索的優勢，將機電設備故障問題的發生原因、故障產生源頭進行錄入，幫助專家系統對于在識別機電設備故障檢測時提供有效幫助，借助人工智能的力量解決實際中遇到的大量問題。人工智能專家系統的應用可將現實機電設備在工作過程中所產生的問題，通過有區別地錄入系統單元，在下一次遇到類似的問題時可以通過系統快速地定位到問題產生的局部單元，通過人工智能的主動性學習查找和自我完善的更新方式，幫助神經源單位內部的互相作用，進而完善機電診斷系統的準確性和完整性。

4.4 開發新型傳感監測儀器

基于機電設備可能產生的故障問題存在的微妙差異性情況，以及故障診斷技術所采用的設備對于不同故障的監測靈敏度也不同，如根據溫度、噪音、振動幅度等進行的監測來判斷機電儀器在運轉過程中是否出現了故障，不同的監測參數針對不同的故障問題反映能力也是不同的，監測的靈敏度又是故障診斷精確性和及時性的關鍵性因素，故要求選擇同機電設備材質、機構、故障發射信號傳導相一致的監測儀器，以保證可以第一時間根據電子設備發出的信號分析，同數據庫相比較敏銳地找到故障發生原因、發生的位置，并快速地做出反應，給出機電故障修復方案，保證機電設備穩定運轉。

5 結語

本文主要對機電設備診斷技術的現階段發展狀況以及未來趨勢做出了詳盡的分析，希望可以幫助企業、工農廠在實際運用機電設備診斷技術進行故障排除分析時，規避可能造成的故障干擾因素，盡可能地形成一套完整的機電設備故障處理系統，為機電設備的安全有效運轉提供保障。

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