人工智能在線監測技術在煙草設備故障診斷中的應用

方玉宏 侯開耀 李振

摘 要：中國是世界上最大的煙草消費國，煙草設備故障排除技術受到了特別關注。隨著科學技術的迅速發展，人工智能和互聯網技術的應用將煙草生產推向了一個更加智能的階段。煙草設備故障預報進一步提高了煙草設備總體健康監測水平，為煙草機械生產提供了更安全、更智能的功能。現代煙草機械生產精度高，結構復雜。如果生產鏈出現不可預測的故障，煙草工業企業就會遭受經濟損失。人工智能在線監測技術可在煙草生產鏈出現故障時提供實時警報，同時提高煙草工業生產企業的整體效率，而不影響整個生產線的運作，從而產生經濟效益。在此基礎上，分析了煙草設備故障排除技術的現狀，提出了煙草設備故障排除中人工智能在線監控技術的應用。同時考慮了煙草設備故障排除技術的智能化發展。

關鍵詞：煙草設備;人工智能;故障監測;應用分析

前言

在現代和穩定的工業發展背景下，越來越多的機器投入使用，操作和總體水平提高，內部結構變得越來越復雜。損壞的零件通常會使整個設備癱瘓，甚至危及操作人員的生命。為避免故障對吸煙草設備的影響，有必要進行良好的控制和處理，合理利用故障排除技術，控制所有故障的主要因素，以制定有針對性的處理解決方案，提高企業的經濟效益。

一、煙草設備故障診斷技術應用

現代煙草業生產逐步擴大和加快，走向持續生產。機械設備精度高，結構復雜，傳動結構頻繁使用，使得設備在日常使用中容易故障，故障類型逐漸增加，維修工作更加復雜。技術人員應使用現代科學的故障排除方法和技術來診斷設備故障，以便準確確定故障的原因和部位，并制定合理的維修方法。傳統的煙草控制設備故障排除完全由操作人員負責，現階段不再符合設備使用的要求，需要及時調整。煙草機器的診斷思路和分析方法可以通過簡單的初步診斷得到準確的診斷。

二、煙草設備檢修及維護

1.定期維護煙草設備會浪費大量人力和財政資源。煙草設備的準確性逐年提高，自動化程度的提高要求維護更加準確。例如，包裝生產單位越老，海外維修需求越高，每次海外維修的平均費用就越是設備價格的一半。維護成本對企業來說更高。

2.對煙草設備的深入審查在一定程度上提高了煙草機械的故障率。一方面，在維修煙草機器期間，原先在維修后穩定的設備的脆弱性增加了近30%，而且煙草機器制造和操作渠道的老化加劇，具體而言，定期保養會降低煙草機械這種相對復雜的煙草機械的故障率。由于監測技術沒有達到預期水平，難以維持運作的煙草機械繼續得到定期保養。其次，在維修過程中，由于工作人員工作不良，容易引起維修錯誤，或者所需的維修任務無法在規定的維修時間內完成，因此維修后的效率低于維修前的理想狀態，需要一段時間來調整生產環節。

3.定期維護在一定程度上縮短了煙草機器的使用壽命。煙草是一種精密的高速機器，其內部裝配結構復雜，需要在穩定的狀態下連接組件。因此，維修過程中拆卸可能不可避免地影響煙草機器零部件的穩定性，從而縮短其使用壽命。由此可見，需要利用手動故障檢測技術實時監控設備維護，自動分類篩選相應的數據集，在整個過程中準確地進行煙草設備維護，提高設備的整體效率。

三、人工智能在線監測技術在煙草設備故障診斷中的應用

1.計算機網絡遠程故障診斷技術

隨著技術的發展，特別是移動互聯網時代的到來，煙草行業也引進了遠程診斷等新技術。可以在這些設備上設置檢查點，這不僅降低了故障風險，而且提高了故障率。但是，為了進行遠程故障排除，需要建立一個綜合的信號采集系統，包括信號處理和采集。故障排除后，將通過網絡遠程執行傳輸。

2.智能診斷

由于主機精度高，很難準確、全面地了解故障原因。智能診斷技術的發展受到技術的阻礙，不僅對油氣機械，而且對機械診斷的整個領域都是如此。目前，故障排除專家需要重點學習現有方法并開發新的解決方案，以不斷改進智能故障排除系統。

3.煙草設備故障監測

（1）人工智能系統研究。人工智能系統在現代煙草設備故障診斷中得到廣泛研究，機械故障診斷專家系統大大提高了煙草企業的經濟效益。但是，基于這種技術的工程學習很少，不符合公司的期望。（2）信號傳輸技術研究。從時間序列分析到時域分析，再到Wigner光譜分析和目前應用的短波變換等新的信號傳輸技術，傳統信號傳輸的差距已經填補。（3）開發和實施在線診斷系統。互聯網分布式診斷技術優化了煙草設備診斷系統的結構，與傳統的自主診斷技術相比，提高了實時可用性。（4）神經網絡技術研究。旋轉診斷技術在煙草機械診斷系統中得到廣泛應用，并取得了令人滿意的結果。（5）開發專門的便攜式診斷工具。隨著人工智能和專家系統的迅速發展，更具流動性和專門性的煙草設備故障診斷技術能夠在數據和煙草設備故障之間建立實時接口，并成為市場上的一種常見應用。（6）人工智能傳感器技術研究。創新的工業設計開發了速度傳感器、速度傳感器、煙草機械溫度傳感器、光纖傳感器和激光傳感器等新傳感器的開發。

4.煙草設備故障診斷系統智能化

目前，隨著先進技術的迅速發展，煙草設備故障排除技術可以通過互聯網遠程控制。故障控制點建立在企業的生產線上，高風險數據通過計算機收集，專門的維護技術人員解決了煙草設備的具體問題。這種人工智能與計算機互聯網在線監控技術相結合，提高了實時故障診斷能力，企業應用互聯網遠程故障排除技術需要不斷完善企業供應鏈中的信號采集系統，主要包括信號處理器、計算機網絡遠程傳輸系統等。煙草設備零件精度很高，很難準確查明故障原因。監測技術的發展尚未達到相應的階段，從而限制了智能故障排除技術的發展。公司應不斷提高生產線工作人員的專業技術水平，鼓勵工作人員繼續完善生產實踐中的專業知識儲備，借鑒現有監控技術，開發煙草機械故障點的新解決方案，完善智能故障監控系統。建議不斷增加對智能煙草設備的投資和研究，降低后期維護成本，提高煙草機械對生產作業干擾的抗御能力。

結束語

綜上所述，當前煙草公司的機器和設備正在向復雜、科學和智能的方向發展。工業各部門對故障排除技術的理論研究正在深化，越來越接近于實際運行，從而不斷完善故障排除技術，逐步滿足對智能、高精度煙草設備的需求。我們相信，隨著我國理論研究和科技的不斷發展，診斷技術將在煙草設備生產中發揮更大的作用。

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