時間:2023-06-05 09:55:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇故障診斷技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:汽車;故障診斷;專利
1 概述
汽車故障診斷技術(shù)是在不拆卸或僅拆卸下極少的零件的情況下,探究汽車狀況、找出故障部位、故障原因的技術(shù)。隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展日新月異,成為當代科技研究的焦點之一。
2 汽車故障診斷的發(fā)展概況
2.1 傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)[1-3]
(1)人工經(jīng)驗法。最初汽車診斷的依據(jù)主要是人工實踐經(jīng)驗。這種診斷方法耗費很多工時人力,準確率不高,不能確保準確地命中故障原因和部位。(2)儀表檢測法。把測試儀表應(yīng)用于汽車診斷工作中,雖然技術(shù)性能先進的檢測儀器和設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,但其應(yīng)用卻通常是單項的、分散的。(3)專業(yè)綜合法。其將單項、分散的檢測設(shè)備連接成一個整體,通過儀表和設(shè)備得到較為精確的信息,和標準參數(shù)進行比對后,確定汽車零部件的狀態(tài)。
2.2 現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)
(1)ECU故障自診斷。當汽車出現(xiàn)故障時,儀表板上的相關(guān)指示燈會自動點亮,以此向車主提示汽車的某個部件可能出現(xiàn)問題,ECU的自診斷模塊將數(shù)字代碼形式的故障信息存儲在專門區(qū)域中,車輛維修時讀取故障信息對應(yīng)的數(shù)字代碼即可對癥下藥地解決汽車故障。(2)故障診斷的專家系統(tǒng)。故障診斷專家系統(tǒng)模型分為以下幾類:規(guī)則診斷專家系統(tǒng)、實例診斷專家系統(tǒng)和模糊邏輯診斷專家系統(tǒng)。
上述幾類診斷專家系統(tǒng)的特點如下:規(guī)則診斷專家系統(tǒng):以專家診斷經(jīng)驗為依據(jù),將其進行總結(jié)形成規(guī)則,利用啟發(fā)式經(jīng)驗知識進行故障診斷,由領(lǐng)域?qū)<耀@取經(jīng)驗知識,具有依賴性。
實例診斷專家系統(tǒng):對于難以用規(guī)則表示定理的領(lǐng)域非常有效,在進行實例匹配時,表面特征的相似性、結(jié)構(gòu)相似性、深層特征都是很關(guān)鍵的影響因素。而診斷實例如果不能覆蓋所有解空間,診斷結(jié)果會漏掉最優(yōu)解,造成誤診或漏診。
模糊理論診斷專家系統(tǒng):模糊診斷引入隸屬函數(shù)、模糊邏輯,對具有不確定信息和不完整信息的診斷系統(tǒng)尤其適用。但模糊診斷技術(shù)存在模糊診斷知識獲取困難,故障、征兆模糊關(guān)系難確定、學習能力差的缺陷。
3 汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢與特點
基于故障診斷對數(shù)據(jù)、經(jīng)驗等信息資源的依賴性以及其任務(wù)復(fù)雜且精細的特點,能徹底打破信息傳遞時空上的限制、實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)成為了汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢,其可通過汽車檢測維修專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳遞診斷信息,系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示,具有遠程支持、遠程控制的特點。
4 國內(nèi)外專利申請情況分析
隨著汽車事業(yè)的蓬勃發(fā)展,國內(nèi)關(guān)于汽車故障診斷的專利申請量也在逐年增加,從圖2可以看出,有關(guān)汽車故障診斷技術(shù)的專利申請量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢,并且增長速度越來越快,由此看出該技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和重視。我國的汽車故障診斷技術(shù)起步較晚,近些年來得到了迅速發(fā)展。外國一些發(fā)達國家的汽車故障診斷技術(shù)發(fā)展很早,國外汽車故障診斷設(shè)備發(fā)展的主要特點是采用“智能化、自動化”的診斷方式,在日新月異的汽車診斷專家系統(tǒng)和復(fù)雜的診斷項目中,綜合利用各種自動化診斷技術(shù),大大增強了診斷能力和預(yù)測能力。在診斷技術(shù)發(fā)展的過程中,誕生了許多里程碑式的故障診斷設(shè)備,如美國SNAP-ON公司的VANTAGEMT2400(紅盒子)、奔馳公司的“STAR2000”等。圖3示出了國外幾個主要國家的專利申請量的比例圖。
表1列出了在華申請的關(guān)于汽車故障診斷技術(shù)方面專利的主要申請人,通過分析在華主要申請人的分布,可以看出在華專利的申請人包括通用、豐田、本田等國外企業(yè)以及與國內(nèi)企業(yè)合作的合資企業(yè),同時,國內(nèi)企業(yè)和高校在汽車診斷領(lǐng)域作為后起之秀也取得了迅速發(fā)展,在世界汽車診斷技術(shù)之列占據(jù)一定的優(yōu)勢和地位。
5 結(jié)束語
我國存在巨大的汽車消費市場,國內(nèi)外企業(yè)在汽車故障診斷領(lǐng)域在我國的申請量每年均以較大的增幅增加,以專利為先導(dǎo),搶占其在國內(nèi)的市場。順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢,實現(xiàn)高集成化、智能化和信息共享的通用型專家診斷系統(tǒng),將是汽車故障診斷技術(shù)發(fā)展的新方向。而更優(yōu)化的汽車故障診斷算法、對車輛信息進行綜合管理的信息融合技術(shù)以及產(chǎn)品的可移植性,也正逐步成為汽車診斷技術(shù)的研究熱點。值得關(guān)注的是,我國企業(yè)需在車輛故障領(lǐng)域進行更深入的技術(shù)研究和市場應(yīng)用,才能在國內(nèi)車輛故障診斷領(lǐng)域把握住發(fā)展的機會,同時企業(yè)還應(yīng)與院校進行更加密切和廣泛的合作,將高等院校的研究成果和專利技術(shù)應(yīng)用于市場,使我國的汽車故障診斷技術(shù)水平得到較快的發(fā)展和提高。
參考文獻
[1]盧士亮,等.汽車故障診斷技術(shù)的探討[J].中國科技信息,2005(12):44-45.
[2],等.汽車故障診斷技術(shù)初探[J].科技傳播,2011(3):181.
關(guān)鍵詞:汽輪機;故障診斷;發(fā)電機組
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.021
通常的診斷技術(shù)有兩種,振動分析和,油液分析。汽輪機發(fā)電機組是電力生產(chǎn)的重要設(shè)備,由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和運行環(huán)境的特殊性導(dǎo)致汽輪機的故障經(jīng)常出現(xiàn),要對汽輪機設(shè)備進行診斷處理,了解設(shè)備的運行情況,查看隱患,故障導(dǎo)致的原因,提出維修的方案。信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展有效地提升了汽輪機故障診斷技術(shù)的能力。汽輪機轉(zhuǎn)子的震動,使零件磨損嚴重,轉(zhuǎn)子運行中的腐蝕、磨損和疲勞等,轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中,油膜渦動,油膜震蕩,松動,動靜破摩。
1 振動分析法
儀表報警時,對故障數(shù)據(jù)進行分析,要診斷出設(shè)備故障原因, 對振動參數(shù)分析竟然無法解決問題,對熱力參數(shù)監(jiān)測出現(xiàn)排氣溫度下降的現(xiàn)象。對振動信號進行分析處理可以采用,非線性、非平穩(wěn)性,對傳感器的檢測主要在硬件冗余、解析冗余和混合冗余方面。并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)診斷汽輪機的系統(tǒng)性能,提高傳感器的信號可靠性。
信號容易受到干擾,如振動干擾,電氣干擾,分析傳感器信號振動的頻域特征,振動故障的發(fā)生會引起信號結(jié)構(gòu)頻率的變動,所以狀態(tài)參數(shù)有時穩(wěn)定,有時不穩(wěn)定。而且非振動信號的參數(shù)也有可診斷的依據(jù),如汽輪機發(fā)電機組的運行溫度、壓力、真空度、電流等。信號的變化和處理需要在幅值、時間、頻率等域進行。常用的技術(shù)有非線性補償技術(shù)、信號預(yù)處理技術(shù)。
2 故障的分析
總結(jié)儀表報警的原因有兩點,一點是渦流傳感器是隨機運行的,二是探頭的安裝隱患。頻譜分析時故障診斷的最廣泛手段。診斷技術(shù)與仿真技術(shù)的結(jié)合,建立故障的決策表,準確辨別故障,還可以應(yīng)用模糊診斷和層次模型。熱力學分析手段以及頻域變換法都是診斷中常用的方法,對產(chǎn)生原因和機理做出判斷,確定措施和方案。 轉(zhuǎn)子的不平衡也是常見的故障,不平衡引起振幅或相位的變化,徑向和軸向的碰磨產(chǎn)生振動,具有豐富的頻譜特征,可以通過頻譜分析監(jiān)測狀態(tài)。
3 檢測方式
汽輪機故障的監(jiān)測技術(shù),通常采用灰色理論、概率分布干涉模型,頻域的變化有譜圖顯示,可以采用主元分析法分析機組的實際振動狀況。振動故障狀況很多,不同的故障可能特征相似,因此診斷相對復(fù)雜。這種不確定性,可以采用模糊性處理和預(yù)診斷以及對比以及統(tǒng)計和邏輯的診斷方式。正常狀態(tài)和故障之間沒有明顯的劃分界限。確定常見故障的模式和分布,@得故障的程度信息,用模糊C均值聚類分析方法,來識別故障類型,提高診斷的準確性。根據(jù)軸心軌跡、相位和振幅來模糊的診斷,也能縮小故障范圍。排除變量的相關(guān)性和冗余性。用定型觀測器、定性方針來進行故障定性,對材料和性能的檢測可以幫助信號的相關(guān)處理,排除干擾的信息。降低變量的維數(shù)。
4 復(fù)雜故障的機理
遇到復(fù)雜故障的診斷,首先要重構(gòu)診斷的狀態(tài),殘差序列,利用粗糙集理論和實踐波形分析得到最原始的振動信息源。 過程參數(shù)與基于狀態(tài)的診斷方法采用的是統(tǒng)計和邏輯的診斷。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)從概率上推理,把復(fù)雜的因果關(guān)系和概率事件進行推廣,對不確定的信息進行智能化的診斷。變量間的弧顯示故障的直接因果關(guān)系,汽輪機信息的融合診斷主要在征兆級和決策級深入研究。建立故障過程的參數(shù)并不是狀態(tài)的復(fù)合震動問題。非真即假的邏輯不適合這樣的診斷。要利用不斷獲得的嬉戲修正推理的模型,用以解決不確定的一系列信息。
基于小波變換的汽輪機故障診斷方法有多分辨率分析的特點,在故障診斷融合模型中,要考慮各種不確定性,每個節(jié)點的可能性的值要以概率的形式定量,生產(chǎn)過程中的變電器、熱電阻和開關(guān)量的信息要融合起來。幅值譜的各個頻率震動有相應(yīng)的振幅,可以直觀看到, 監(jiān)測的數(shù)據(jù)對應(yīng)離散的小波變換,檢測到隨機信號的突變,油液分析技術(shù)、光譜分析技術(shù),對模糊的故障監(jiān)測數(shù)據(jù)都有很重要的作用,簡化條件概率與內(nèi)部的聯(lián)系就能建華貝葉斯網(wǎng)絡(luò),從而達到快速計算的目的。用節(jié)點變量表達故障征兆和故障原因,并應(yīng)用推理算法,把貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的樹形結(jié)構(gòu)。采用模糊C均值提出診斷模型和方法,具有較高的理論價值和實際意義。
關(guān)鍵詞 汽車門鎖 故障診斷 技術(shù) 研究
中圖分類號:U472 文獻標識碼:A
0引言
汽車門鎖故障是在一定條件下表現(xiàn)出來的,常見故障現(xiàn)象有車門關(guān)不上、打不開等。在車門剛度滿足要求的情況下,主要故障集中在門鎖系統(tǒng)中,若不及時排除門鎖故障,不但會造成經(jīng)濟上的損失,還有可能引發(fā)重大部件事故或給汽車用戶造成人身傷亡事故。因此,若能根據(jù)故障描述特征,及時找出發(fā)出異常的確切部位與原因,就能提前作出故障診斷,并及早加以排除。
1汽車門鎖種類及發(fā)展歷程
從汽車發(fā)明至今,汽車門鎖經(jīng)歷了機械門鎖、電動門鎖、智能門鎖的發(fā)展過程。電子智能門鎖采用電子電路控制,以電磁鐵、微型電動機和鎖體為執(zhí)行機構(gòu),是機電一體化安全裝置。
2門鎖系統(tǒng)的簡介
汽車門鎖系統(tǒng)主要分為兩大部分:內(nèi)外操縱機構(gòu)和鎖止機構(gòu)。
(1)操縱機構(gòu):將操縱動作傳遞到鎖體上的全部零件的總稱,包含內(nèi)外手柄及其連桿機構(gòu)。
(2)鎖止機構(gòu):將車門鎖止的部件。包含:鎖體、鎖扣、鑰匙、鎖芯及涉及到的連桿機構(gòu)等。
(3)汽車門鎖有兩個檔位:半鎖緊位置和全鎖緊位置。半鎖緊位置:車門不完全關(guān)閉時,鎖體與鎖扣所處的嚙合位置;全鎖緊位置:車門完全關(guān)閉時,鎖體與鎖扣所處的嚙合位置;
(4)橫向:當門鎖處于鎖緊位置時,垂直于鎖體和鎖扣的嚙合點和門鉸鏈旋轉(zhuǎn)中心線所確定的平面的方向;
(5)縱向:當門鎖處于鎖緊位置時,在鎖體和鎖扣的嚙合點和門鉸鏈旋轉(zhuǎn)中心線所確定的平面內(nèi),并與鉸鏈旋轉(zhuǎn)中心線垂直的方向;
(6)縱向載荷:鎖體和鎖扣在半鎖緊位置應(yīng)能承受4500N的縱向載荷;在全鎖緊位置應(yīng)能承受11110N的縱向載荷均不得脫開。
(7)橫向載荷:鎖體和鎖扣在半鎖緊位置應(yīng)能承受4500N的橫向載荷;在全鎖緊位置應(yīng)能承受9000N的橫向載荷均不得脫開。
3門鎖工作原理
關(guān)車門時:在關(guān)車門的撞動慣性力作用下,棘輪受鎖扣的壓迫克服棘輪回位彈簧作用力而轉(zhuǎn)動,棘爪在止動彈簧的作用力下將棘輪卡住,完成鎖緊車門動作。
開車門時:通過操縱內(nèi)外手柄,解除棘爪對棘輪的止動作用,棘輪在回位彈簧的作用力下轉(zhuǎn)動彈開,車門被打開。
4失效案例機理解析
近期有一個故障案例,量產(chǎn)初期某車在半鎖緊位置時,用手向外可以把車門扒開,不符合橫向載荷半鎖緊位置時能夠承受4500N的力不脫開的要求,引起工程師的特別關(guān)注。通過排查門鎖周圍附件,排除周圍附件的原因,最終問題鎖定在棘輪和棘爪半鎖緊位置的嚙合方面存在異常。
棘輪和棘爪的旋轉(zhuǎn)中心固定后,在半鎖緊位置當棘輪受到鎖扣施加的開啟方向上的力后,棘輪繞棘輪的旋轉(zhuǎn)中心順時針旋轉(zhuǎn),此時棘爪阻止棘輪旋轉(zhuǎn),門鎖鎖止在半鎖緊位置。
棘輪半鎖緊位置的嚙合面為圓弧面,標注直徑為∮48.2mm,當棘輪和棘爪嚙合到半鎖緊位置時,嚙合后的受力方向始終通過棘輪圓弧的中心線,即始終通過∮48.2mm這個圓弧的中心點。
根據(jù)杠桿原理可知,當在車門上施加向外的力越大時,棘爪沿順時針旋轉(zhuǎn)運動的力也越大,當足以克服棘輪和棘爪半鎖緊位置時的摩擦力以及棘爪止動彈簧的復(fù)位力時,就會出現(xiàn)案例中描述的問題,即車門半鎖緊時用力向外扒車門,車門就會被扒開,影響乘員人身安全。
5此案例解決方案
通過失效機理解析,解決此類故障的要點是:半鎖緊位置受力方向通過的直線,必須在棘爪旋轉(zhuǎn)中心點的左下側(cè)。
圍繞上述要點,解決方案有兩種:(1)通過改變棘輪、棘爪的旋轉(zhuǎn)中心位置,使半鎖緊位置的受力方向移動到棘爪旋轉(zhuǎn)中心點的左下側(cè);(2)通過順時針改變棘輪半鎖緊位置的圓弧角度,也可以使半鎖緊位置的受力方向移動到棘爪旋轉(zhuǎn)中心點的左下側(cè),此時半鎖緊位置棘爪的運動趨勢是沿逆時針旋轉(zhuǎn),即對車門施加向外的力越大,棘輪和棘爪嚙合的越緊密,不會出現(xiàn)失效案例的現(xiàn)象。
加大棘爪止動彈簧力的方案不可取,因為這會增加內(nèi)外把手的開啟力,還會使車門開閉時的聲音加大,影響整車品質(zhì)。
6結(jié)語
經(jīng)上所述,任何汽車門鎖故障都是具有一定規(guī)律的,只有抓住故障的規(guī)律,才能有效進行故障診斷并排除故障,提高汽車的使用性能和安全性能,從而減少各類事故的發(fā)生,保護人們的生命財產(chǎn)安全,讓汽車更好地全心全意地為人們服務(wù)。
參考文獻
與上面的兩種故障診斷技術(shù)相比,振動診斷技術(shù)占據(jù)著基礎(chǔ)地位,同時,所起的作用為主導(dǎo)作用。在利用振動診斷技術(shù)對動力機械設(shè)備進行故障診斷時,具備以下幾個優(yōu)點:理論基礎(chǔ)非常的扎實,且采用的分析測試設(shè)備也是比較完善的,診斷結(jié)果所具備的準確性及可靠性比較高,實時診斷更加的容易等。在利用振動診斷技術(shù)進行故障診斷時,與多個方面的關(guān)系都非常的密切,比如信息傳感方面、信號處理方面等,因此,技術(shù)人員所面臨的要求就比較高,不僅要具備優(yōu)異的診斷技術(shù),同時還要具備較強的綜合素質(zhì)。
2影響動力機械設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展的因素以及發(fā)展趨勢
2.1動力機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜
隨著動力機械設(shè)備應(yīng)用范圍的變廣,其發(fā)展速度也越來越快,在這個過程中,設(shè)備所具有的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜,其中所包含的零部件數(shù)量增多了許多,且每個零部件的下一級,會存在更多的子零部件。鑒于動力機械設(shè)備復(fù)雜的結(jié)構(gòu),一旦其發(fā)生故障,在進行診斷時,不但難度會加大,診斷的完整性、精確性也會受到一定的影響,進而導(dǎo)致無法及時的針對故障采取修復(fù)的措施。
2.2故障機理和故障特征復(fù)雜
對于動力機械設(shè)備存在的故障類型來說,所具備的機理源是比較多的,故障在進行傳遞時,所具備的路徑也十分的復(fù)雜,且傳播的方向包含橫向性和縱向性兩種。同時,在不同的故障類型中,其所產(chǎn)生的故障頻率也是不相同的,這給故障診斷工作帶來了很大的難度。在動力機械設(shè)備快速發(fā)展的過程中,越來越多的生產(chǎn)廠家開始進行設(shè)備生產(chǎn),這使得設(shè)備的型號不斷地增多,不同型號的動力機械設(shè)備所具備的結(jié)構(gòu)各部相同,這種差異性導(dǎo)致設(shè)備在發(fā)生故障時,一個類型的故障具備一種特征,共性特征幾乎不存在,這對故障診斷工作來說,是一個非常大的挑戰(zhàn)。
2.3故障診斷方法眾多
當前,針對動力機械設(shè)備存在的故障類型,所具有的故障診斷方法是比較多的,不過在具體應(yīng)用的過程中,受到方法眾多的影響,呈現(xiàn)出比較混亂的局面,影響了故障診斷的效果。同時,對于已知的各種動力機械設(shè)備的故障類型,尚不存在一種比較通用的診斷方法,這在一定程度上制約了診斷技術(shù)的發(fā)展,且逐漸的發(fā)展成為主要限制因素。
2.4故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢
經(jīng)過多年的發(fā)展,動力機械設(shè)備所具有的故障診斷技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較完善,不過,隨著科學技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,故障診斷技術(shù)呈現(xiàn)出了以下四種發(fā)展趨勢:第一,診斷儀器在發(fā)展的過程中,微型計算機、單片機逐漸的應(yīng)用到其組成中,從而促使診斷技術(shù)向著自動化、智能化的方向發(fā)展;第二,隨著信息科學技術(shù)的發(fā)展,其中所蘊含的各項技術(shù)也逐漸的發(fā)展成熟,比如時-頻分析技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、機械振動和噪聲分析技術(shù)等,同時,工程診斷技術(shù)在發(fā)展的過程中,信息科學中的各項成熟技術(shù)成為其分支;第三,故障分析所具備的理論基礎(chǔ)變得更加的豐富,比如模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等,同時,這些理論也促使故障診斷技術(shù)向著綜合性的方向發(fā)展,提高了故障診斷的準確性;第四,故障診斷技術(shù)中應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使診斷技術(shù)在獲取信息方面變得更加的便捷。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:故障診斷技術(shù);設(shè)備點檢;應(yīng)用研究
科學技術(shù)的日益發(fā)展,使工業(yè)生產(chǎn)中的機械設(shè)備向著自動化、科技化、精確化的方向發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)在經(jīng)濟的高速發(fā)展下,要求提高機械設(shè)備的使用率、保證設(shè)備在日常生產(chǎn)中的正常運行、延長設(shè)備使用年限、減少設(shè)備維修的支出成本等,實現(xiàn)利潤最大化。在日常的設(shè)備點檢中應(yīng)用故障診斷技術(shù),利用先進手段對設(shè)備進行診斷和預(yù)測檢修措施,這是實現(xiàn)這一發(fā)展目標的重要手段。
1.設(shè)備故障診斷技術(shù)
1.1.故障診斷技術(shù)定義
故障診斷技術(shù)是了解、掌握設(shè)備在運行下的工作狀態(tài),在不拆卸設(shè)備的前提下檢測出其存在的故障隱患,在機器出現(xiàn)因故障停運之前及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障和其產(chǎn)生原因,并對故障的性質(zhì)、發(fā)生地方作出估計,確定設(shè)備的局部和整體正常與否,并預(yù)報故障發(fā)展趨勢的技術(shù)。
1.2.故障診斷技術(shù)的優(yōu)勢
當前,設(shè)備故障診斷技術(shù)是一項迅速發(fā)展且在國內(nèi)外受到廣泛應(yīng)用的重要技術(shù)。故障診斷技術(shù)的一些特點因為符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展要求而成為其明顯的優(yōu)勢。故障診斷技術(shù)可以檢測出機器存在的故障隱患,因此,對設(shè)備的及時維修可以防止突發(fā)事故的出現(xiàn);還可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障,有效防止設(shè)備發(fā)生惡性事故以造成人員傷亡、機器損壞、環(huán)境污染和經(jīng)濟損失;同時其檢測結(jié)果為設(shè)備的維修提供參考和依據(jù),節(jié)約了維修時間和成本;在機器的安全運行中,故障診斷技術(shù)的應(yīng)用可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,降低維修費用,節(jié)約成本等。
1.3.故障診斷的工作程序
故障診斷技術(shù)是利用先進的檢測分析儀器、計算機技術(shù)對機器進行檢測的,其基本的四項技術(shù)是:測量和采集設(shè)備狀態(tài)的信號和參數(shù);顯示經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)的信號處理技術(shù);判斷故障及其原因的識別技術(shù);預(yù)測故障發(fā)展和設(shè)備使用年限的預(yù)測技術(shù)。針對上面的四項基本技術(shù),故障診斷技術(shù)的使用有四個基本的步驟:檢查、發(fā)現(xiàn)異常――診斷故障的現(xiàn)狀和存在的部位――分析數(shù)據(jù),確定故障類型――得出診斷結(jié)論,提出解決方案。故障診斷技術(shù)的功能如下圖所示:
1.4.故障診斷技術(shù)的傳統(tǒng)方法和發(fā)展趨勢
現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)方法仍在大量使用,主要有:通過檢測到的振動參數(shù)和特征來分析故障的振動監(jiān)測診斷技術(shù);運用油液介質(zhì)的物理和化學成分變化觀察油液磨屑粒性狀態(tài)來判斷故障的油液磨屑分析檢測診斷技術(shù);通過對設(shè)備不同部位的溫度變化來分析故障的紅外測溫診斷技術(shù)和射線掃描技術(shù)。
隨著電子技術(shù)、信息處理、模式識別、信息科學、系統(tǒng)科學、人工智能等技術(shù)的發(fā)展和綜合,工業(yè)設(shè)備向精確性方向的發(fā)展,傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)已經(jīng)不能滿足機器檢修維護的要求了,所以故障診斷技術(shù)正在向以下幾個方面發(fā)展:網(wǎng)絡(luò)化的故障診斷技術(shù)、人工智能專家系統(tǒng)、小波分析、研究和改進傳感器與監(jiān)測儀器。
2.設(shè)備點檢簡介
設(shè)備點檢是通過借助人的視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺,還有檢測工具、儀器按照固定的方法和周期,對設(shè)備的特定部位進行預(yù)防性的檢查的過程,使機器中存在的隱患和故障能夠及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和解除,這種設(shè)備檢查就是點檢。目的在于及時掌握機器的運行狀況,確保機器正常生產(chǎn),改善機器的工作,防止由設(shè)備的突發(fā)事故造成的損失,延長機器的使用年限,節(jié)約設(shè)備維修成本。
3.故障診斷技術(shù)在設(shè)備點檢中的應(yīng)用
現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)多為自動化生產(chǎn),機器在使用過程中各部分都發(fā)生磨損、變形、老化以及化學溶液對機器零部件的腐蝕等劣化現(xiàn)象,從而導(dǎo)致機器運行的精確度下降,影響了產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至會發(fā)生設(shè)備的突發(fā)事故,減少機器使用壽命,造成嚴重的損失。因此,將故障診斷技術(shù)應(yīng)用于日常的設(shè)備點檢中,可以有效發(fā)現(xiàn)機器中存在故障隱患,保證生產(chǎn)的正常進行。
設(shè)備的點檢體系有五層防護線:崗位操作人員的日常點檢、專業(yè)點檢人員的專業(yè)點檢、專業(yè)技術(shù)人員的精密點檢、設(shè)備技術(shù)診斷、設(shè)備維護修理。
工作人員的日常點檢可以采用傳統(tǒng)的振動檢測診斷技術(shù)、紅外測溫診斷技術(shù),在設(shè)備的正常運行中通過振動和溫度的變化及時發(fā)現(xiàn)機器的故障隱患,并進行故障處理,避免出現(xiàn)更大的故障。
油液磨屑分析檢測診斷技術(shù)和射線掃描技術(shù)可以應(yīng)用于專業(yè)點檢人員的點檢中。因為油液磨屑的檢測涉及到物理和化學的變化,射線掃描需要對設(shè)備掃描檢測到的內(nèi)部介質(zhì)密度變化關(guān)系圖譜進行分析,所以由專業(yè)的點檢人員來進行觀察和分析。
對于專業(yè)人員的精密點檢、設(shè)備技術(shù)診斷可以利用網(wǎng)絡(luò)遠程協(xié)作診斷技術(shù)、人工智能專家系統(tǒng)。充分利用網(wǎng)絡(luò)建立一個有較高技術(shù)水平和豐富經(jīng)驗的分析診斷中心,可以滿足對不同監(jiān)測現(xiàn)場的狀況需求,避免了系統(tǒng)的重復(fù)開發(fā),減少了系統(tǒng)的開發(fā)成本。面對疑難狀況,可以共享豐富的知識庫和診斷數(shù)據(jù),提高設(shè)備診斷的精確性,實現(xiàn)資源充分利用,生產(chǎn)高效率、低成本,高質(zhì)量的綜合目標。
結(jié)語
故障診斷技術(shù)成為當今工業(yè)領(lǐng)域廣泛采用的檢測和維修方法,引領(lǐng)了維修方式的變革,形成狀態(tài)維修模式,有效提高設(shè)備的使用壽命,減少了檢修的費用,提高維修的效率?,F(xiàn)代工業(yè)的自動化、高速化、精密化發(fā)展方向,微電子、智能技術(shù)等科技的發(fā)展在設(shè)備故障診斷技術(shù)中深入發(fā)展,故障診斷檢測技術(shù)不斷完善和進步。因此,為實現(xiàn)企業(yè)追求經(jīng)濟利益和社會健康、快速發(fā)展的目標,設(shè)備故障診斷技術(shù)在日常設(shè)備點檢中的應(yīng)用顯得尤為重要。
參考文獻:
[1] 邱黎明.故障診斷技術(shù)在設(shè)備點檢中[J].石油和化工設(shè)備,2013(01) .
[2] 劉暢. 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在化工設(shè)備維護中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013(07) .
[3] 彭廣宇,邊博,褚慶梅.淺談故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備維修中的應(yīng)用[J]. 科技致富向?qū)В?012(03) .
關(guān)鍵詞:故障診斷技術(shù);礦山;機電設(shè)備
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.075
故障診斷技術(shù)就是以先進的技術(shù)和經(jīng)驗來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的維修模式,使礦山機電設(shè)備的使用效益和礦山的整體管理水平有所提高,增加礦山的經(jīng)濟效益。然而,隨著社會的發(fā)展,國民經(jīng)濟水平的提高,礦山生產(chǎn)任務(wù)也在逐漸加重,對能源和原料的需求也在日益增加。在這種情況下,礦山機電設(shè)備的檢修和及時故障診斷顯得尤其重要,在故障診斷技術(shù)方面也提出了更高的要求,具體來說,故障診斷一方面要使其正常生產(chǎn)的干擾降到最低,另一方面對于當前設(shè)備所存在的問題,要能夠及時的發(fā)現(xiàn)并提出解決辦法,所以說原來一般的檢修技術(shù)已經(jīng)不能滿足礦山機電設(shè)備的故障診斷與檢修問題。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山機電設(shè)備進行及時診斷并維修,所以對故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備維修中的應(yīng)用作以探討。
1 礦山機電設(shè)備故障產(chǎn)生的主要原因
(1)機電設(shè)備工作能力的損耗。機電設(shè)備的使用時間過久,其中的設(shè)備綜合能力也一直在損耗,當達到一定程度時,會導(dǎo)致部分零件出現(xiàn)磨損、老化、扭曲、變形,容易出現(xiàn)故障。(2)配合關(guān)系發(fā)生變化。機電設(shè)備各個部位的零件損傷后,其原來的配合關(guān)系會發(fā)生改變,然后會導(dǎo)致機電設(shè)備出現(xiàn)故障。機電設(shè)備零件配合關(guān)系會發(fā)生變化主要是因為零件的原有尺寸及性能不符合要求、零件損壞或者老化比較嚴重。(3)機電設(shè)備的運行負荷超限。為了能夠保證礦山機電設(shè)備的安全運行,在投入使用前,會對其各項輸出參數(shù)設(shè)計所能達到的極限值,在機電設(shè)備的使用過程中,如果顯示出的參數(shù)超過設(shè)計出極限值,設(shè)備將不能正常運行,從而出現(xiàn)各種問題,致使設(shè)備出現(xiàn)故障或者損壞[1]。
2 礦山機電設(shè)備的故障診斷技術(shù)
(1)主觀診斷技術(shù)。主觀診斷技術(shù)就是維修人員根據(jù)自己的工作經(jīng)驗從主觀上考慮,然后對機電設(shè)備所出現(xiàn)的故障用一些簡單的儀器進行診斷。這種技術(shù)主要是依靠維修工作人員的個人能力和經(jīng)驗,其主要的優(yōu)勢就是簡單方便快捷,但是對于比較復(fù)雜的設(shè)備故障不能準確診斷。這種技術(shù)可以分為邏輯分析法、直覺經(jīng)驗法、故障分析法和堵截法等多種方法,但是這些方法的應(yīng)用很普遍,主要是對于機電設(shè)備的日常保養(yǎng)和維護,還有可以解決機電設(shè)備運行中出現(xiàn)的一些小問題。
(2)儀器診斷技術(shù)。儀器診斷技術(shù)是用儀器和計算機根據(jù)機電設(shè)備內(nèi)液壓系統(tǒng)的溫度、振動、壓力等參數(shù)處理后顯示的結(jié)果來診斷機電設(shè)備的故障。這種儀器有便捷、多功能、智能等優(yōu)勢,可以分為專用、通用和綜合三種類型。
(3)智能診斷技術(shù)。智能診斷技術(shù)就是根據(jù)已有的診斷方案通過系統(tǒng)模擬人腦來獲取和利用機電設(shè)備的各種數(shù)據(jù)信息,然后對機電設(shè)備故障進行診斷。這種診斷技術(shù)主要針對一些比較復(fù)雜的故障利用智能化的方法進行診斷,可以分為灰色診斷法、模糊診斷法、專家診斷法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法等多種方法。技術(shù)的優(yōu)
3 礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用
3.1 礦井提升機檢測及故障診斷
在礦山生產(chǎn)過程中,礦井提升機是必不可少的一種設(shè)備。但是為了避免礦井提升機出現(xiàn)故障,在基于物聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)檢修技術(shù)的提高,對礦井提升機的故障排查也有了很大的提高,這樣不僅不會影響礦山生產(chǎn),而且還會提高礦山生產(chǎn)的經(jīng)濟效益[2]。
提升機的故障主要分為兩種:硬故障和軟故障。硬故障出現(xiàn)的原因是由于設(shè)備的參數(shù)超過原定的設(shè)計值,解決此類故障的方法主要是靠保護裝置;軟故障主要是軟件的問題,它包含的變量比較多。這兩種故障都可以檢測提升機當前的負載情況、運行速度、工作電和電流等,它就是通過在提升機以及提升機運行的工作站上安裝傳感器,在條件允許的情況下,也可以采用中國礦業(yè)大學研發(fā)的KJ46型礦井提升機狀態(tài)監(jiān)護系統(tǒng)以及ASCC型全數(shù)字提升機控制系統(tǒng)等對提升機的運行情況進行實時檢測,然后將提升機的實際運行狀況與正常運行的狀況作比較,利用無線通信節(jié)點實時傳遞相關(guān)數(shù)據(jù),,通過專家分析得出結(jié)論,如果比較結(jié)果的差異較大,則需要根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)準確的分析故障出現(xiàn)的原因,并加以維修。
3.2 礦用高壓異步電動機檢測及故障診斷
例如,在煤礦生產(chǎn)中,其中一個6kV高壓異步電動機要同時滿足水泵、提升機、壓風機以及排風扇等設(shè)備的拖動,礦山的生產(chǎn)能否持續(xù)下去、生產(chǎn)的安全是否能夠得到保證主要取決于高壓異步電動機的工作狀況。在物聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)檢修技術(shù)的基礎(chǔ)上,在其供電部分安裝電壓傳感器、電流傳感器、諧波傳感器以及放電傳感器,然后利用在礦用高壓異步電動機周邊安裝溫度傳感器,來獲取礦用高壓異步電動機的工作狀態(tài),然后經(jīng)過一系列的計算機處理后,對高壓異步電動機的正常工作參數(shù)與其出現(xiàn)故障時的特征對比,然后得出結(jié)論看其是否出現(xiàn)故障,若存在故障,則對高壓異步電動機的供電通過繼電保護以及其它的安全保護裝置進行切斷并檢修;若不存在故障,則進行正常工作[3]。
4 結(jié)束語
提高礦山生產(chǎn)效率和保證安全生產(chǎn)的重要途徑就是對礦山機電設(shè)備進行科學的維護管理。機電設(shè)備的保養(yǎng)與維護在礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)中發(fā)揮了重要的作用,對保障礦山能夠穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展有著重大的意義。所以,在礦山機電設(shè)備的故障診斷和維修方面應(yīng)不斷加強。礦山維修人員要對機電設(shè)備運用科學、先進的故障診斷技術(shù)進行實時的監(jiān)測,對設(shè)備可能會出現(xiàn)的故障作出預(yù)測,然后提出合理有效的建議,使這些故障能夠盡早排除,最終達到機電設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠地運行。
參考文獻:
[1]薄秀英.礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析探討[J].煤炭科學技術(shù),2013(S1):138-139.
關(guān)鍵詞:燃氣輪機;故障診斷;研究展望;人工智能
引言
作為一種典型的成套式大型機械動力設(shè)備,燃氣輪機的發(fā)展不斷融合多種新工藝、新科技、新材料于一體,該設(shè)備擁有先進且復(fù)雜的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其故障率及對維修水平的要求不斷提高。然而,由于燃氣輪機具有熱效率高、工作平穩(wěn)、啟動較快等優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在航空航天、能源電力等高端領(lǐng)域。該設(shè)備一旦發(fā)生故障,便會帶來不可估量的經(jīng)濟損失。所以,對燃氣輪機的故障診斷技術(shù)進行研究進而保障燃氣輪機能夠處于正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)意義重大。故障診斷技術(shù)是通過利用有效的分析方法對采集現(xiàn)場重要的狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史信息進行分析處理,從而對機械設(shè)備的運行狀態(tài)進行評價的一項識別技術(shù)。對燃氣輪機的運行狀態(tài)進行監(jiān)測可以在很大程度上減少維修成本,提高系統(tǒng)運行的可靠度。
1.故障診斷技術(shù)發(fā)展狀況
1.1國外研究探索
從上個世紀六十年代開始,伴隨計算機技術(shù)、傳感器工藝的快速發(fā)展,故障診斷技術(shù)逐步作為一門重要的學科和研究領(lǐng)域而發(fā)展起來。在燃氣輪機故障診斷方面,美國是首先進行故障診斷技術(shù)研究與探索的國家,其相關(guān)技術(shù)較為先進且發(fā)展水平在多個方面均處在世界的領(lǐng)先地位,對航空及艦船的燃氣輪機故障診斷擁有自身的理論優(yōu)勢與先進的技術(shù)支撐。在理論的相關(guān)研究中,美國首次將應(yīng)用統(tǒng)計學與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)濾波相結(jié)合有效的增強來源于運行設(shè)備本體的信息及數(shù)據(jù)的可靠性,還利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時監(jiān)測并分析燃氣輪機的運行狀態(tài),對設(shè)備的性能變化作出及時的診斷。經(jīng)過不斷的探索,最終建立合理的故障診斷理論體系與可靠的專家診斷系統(tǒng),就燃氣輪機的不同故障提出相應(yīng)的維護建議。此后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功采集到RR公司生產(chǎn)制造的RB211型燃氣輪機的本體信息,并將多層傳感器、徑向基函數(shù)和回歸神經(jīng)網(wǎng)等應(yīng)用到故障診斷中,對徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠且適合用來對發(fā)動機性能參數(shù)、傳感器故障診斷與監(jiān)測、發(fā)動機獲取參數(shù)困難下的安全預(yù)測等作出了闡述。此外,非常多的文獻對燃氣輪機的故障診斷方面的知識和方法進行了說明。還有不少資料對燃氣輪機的旋轉(zhuǎn)式設(shè)備進行故障診斷,大都采取不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并利用小波分析技術(shù)對振動類型的信號進行處理,均得到良好的應(yīng)用效果。
1.2國內(nèi)研究探索
隨著燃氣輪機在國內(nèi)軍事設(shè)備及民用機械的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大,我國逐步進入對其故障診斷技術(shù)的探索。不過與其它國家相比,因相關(guān)研究起步晚、規(guī)模不大并且缺少實用的診斷系統(tǒng)等限制,當前發(fā)展狀況相對落后。但因為許多新的理論和方法不斷應(yīng)用到燃氣輪機故障診斷,該方面的探索取得了不錯的科研成果。尤其是計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)的逐步發(fā)展使其故障診斷水平發(fā)展到智能化的水平。王永泓等在燃氣輪機的專家診斷系統(tǒng)中引入模糊Petri網(wǎng)知識表示系統(tǒng)取得不錯的效果,并采用綜合利用算法、模型診斷等結(jié)合而成的混合型人工智能故障診斷方法。翁史烈等人在“基于熱力參數(shù)的燃氣輪機智能故障診斷”中建議采用故障和征兆兩者間的定量求解途徑,并以此為基礎(chǔ)探索了模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷技術(shù)。卜凱旗等人研發(fā)出完整的燃氣輪機發(fā)電機組振動信號監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng),利用分析得到的振動數(shù)據(jù)以提前預(yù)測機組工作過程中產(chǎn)生的異常狀況,然后利用專家故障診斷系統(tǒng)給出合理建議以供技術(shù)工作者參考。通過使用驗證,該系統(tǒng)有效的保障了生產(chǎn)安全,提高了經(jīng)濟效益。
2.智能故障診斷技術(shù)
由于燃氣輪機設(shè)備的大型化及復(fù)雜化,設(shè)備會產(chǎn)生多種故障同發(fā)以及不同故障間的相互作用、聯(lián)系分析困難的狀況。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用,成功的使燃氣輪機的故障診斷技術(shù)提升到智能化新高度,彌補了傳統(tǒng)式故障診斷技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中存在的缺陷,很好地處理了復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷過程中出現(xiàn)的問題。
最初的專家診斷系統(tǒng)均采用基于規(guī)則的診斷方法,該方法采用直接及啟發(fā)式知識表示,診斷速度較快,且容易實現(xiàn)編程和系統(tǒng)開發(fā),具有直觀方便的優(yōu)點。不過由于知識庫中的故障類型較少,面對新的故障問題時就顯得無從下手,極易導(dǎo)致診斷失誤或者失敗;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷主要是建立故障源和征兆間的映射,具有高度的容錯機制及非線性等優(yōu)點。不過由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法對系統(tǒng)內(nèi)部的潛在關(guān)系不能進行準確的揭示,因而增加了該方法出現(xiàn)誤診的概率;混合型智能診斷方法可以依據(jù)發(fā)動機組性能參數(shù)的不同以及采集存儲的歷史數(shù)據(jù)信息按照一定的選用規(guī)則選取合理的診斷方法,具有良好的綜合性能。
3.結(jié)束語
燃氣輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到其經(jīng)濟性,必須得到充分的關(guān)注和研究,目前已建立有一定代表性的故障診斷系統(tǒng)。不過隨著新技術(shù)、新知識、新方法的不斷出現(xiàn),對燃氣輪機故障診斷技術(shù)的研究也需更加深入。智能化故障診斷技術(shù)作為專家診斷系統(tǒng)的核心,具有廣闊的應(yīng)用空間。如何將理論研究運用到現(xiàn)場運行中進而保證燃氣輪機的運行可靠性,達到高智能化水平是相關(guān)研究者的共同目標。
參考文獻:
[1]孫祥逢,陳玉春,胡福.發(fā)動機故障診斷主因子模型的測量參數(shù)選擇[J].航空動力學報. 2010(01).
關(guān)鍵詞:汽車;故障診斷技術(shù);現(xiàn)狀;優(yōu)化策略
一、我國汽車故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀分析
1.經(jīng)驗診斷法
經(jīng)驗診斷法就是汽車維修人員根據(jù)自身具有的豐富汽車故障處理經(jīng)驗,加上一些相關(guān)的汽車理論知識進行故障排除,其最大的優(yōu)點是不需要對汽車進行大拆大卸,僅使用一些比較簡易的汽車維修工具或是通過看、聽、摸、聞等感官手段,判定汽車的技術(shù)性能是否正常的一種方法。但由于這種方法主要是依賴汽車維修人員的經(jīng)驗,因此對汽車故障診斷的效果不夠穩(wěn)定,并且不能夠?qū)ζ嚬收线M行定量的分析。雖然這種方法具有一定的缺點,但仍具有非常重要的使用價值。
2.簡單儀表檢測診斷法
此種方法是利用一些簡單的儀表,例如在汽車故障診斷中應(yīng)用油壓表、萬能表、試燈、示波器等,使單純的定性診斷慢慢地向定量診斷轉(zhuǎn)變,這種方法稱為儀表檢測診斷法。汽車的持續(xù)性故障主要是通過萬能表進行檢測,如汽車出現(xiàn)電路短路、斷路以及某些關(guān)鍵電子元器件的損壞等,而示波器則能夠準確、快速地診斷出汽車電子設(shè)備出現(xiàn)的故障。但是這種方法只能診斷出某一項問題,仍存在著很大的不足。
3.專業(yè)綜合診斷法
該方法主要是指將原來分散的、單項的汽車故障檢測設(shè)備進行綜合連線使用,從而使汽車故障診斷逐漸趨于專業(yè)化。汽車故障診斷通常都是維修人員憑借著豐富的經(jīng)驗和相應(yīng)的檢測設(shè)備,在不對汽車進行拆卸的前提下,獲得一系列具體的數(shù)據(jù),并將獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)和標準數(shù)據(jù)進行詳細的對比,來判斷車輛所出現(xiàn)的故障類型以及成因,進而得出是否具有更換零部件的必要性的維修結(jié)論。隨著我國汽車使用量的不斷提高,其故障診斷技術(shù)也在不斷發(fā)展以及完善,我國頒布的一些有關(guān)汽車的法令和條例,對實現(xiàn)汽車專業(yè)綜合診斷起到了巨大的積極作用。
二、汽車故障診斷技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展策略
1.加大對智能化診斷設(shè)備的研發(fā)力度
近年來,隨著我國汽車故障診斷技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,一些汽車診斷儀器和設(shè)備也在不斷更新,為了滿足對各種類型的車輛進行故障診斷的需求,今后的發(fā)展方向是,朝著自動化和多功能綜合化方向?qū)ζ嚬收显\斷設(shè)備進行研發(fā),并且其研發(fā)的汽車診斷設(shè)備應(yīng)向輕量化、小型化、智能化、一體化發(fā)展。同時,還應(yīng)加大對相關(guān)操作軟件的開發(fā)重視力度,并制定科學合理、切實可行的汽車診斷程序,采用汽車故障動態(tài)模型分析和計算機模擬的方法,對汽車診斷設(shè)備各方面的性能進行不斷地提高,使汽車診斷系統(tǒng)不斷趨于智能化水平,擴大汽車診斷類型,進一步提高汽車診斷儀器的可靠性。當前,國內(nèi)生產(chǎn)的大量汽車故障診斷設(shè)備只能對部分故障進行診斷,缺乏對汽車總成的故障診斷的儀器設(shè)備,很多情況下都是通過人工診斷方法進行。因此,我國必須加大對汽車總成的故障診斷儀器設(shè)備的研究力度。
2.積極推廣遠程故障診斷和支援技術(shù)
當今,我國已經(jīng)進入到網(wǎng)絡(luò)化和信息化的時代,汽車故障診斷技術(shù)也應(yīng)進行網(wǎng)絡(luò)化的管理,通過互聯(lián)網(wǎng)我們可以將汽車生產(chǎn)的所有硬件和軟件資源以及信息資源實現(xiàn)共享,為后來汽車的診斷維修提供大量的詳細信息。同時,可以借助網(wǎng)絡(luò)和各種通信設(shè)備進行汽車故障遠程診斷和支援,這樣人們在網(wǎng)上可以很輕松地查詢到所需的資料,當車輛出現(xiàn)故障時,通過汽車故障診斷專家系統(tǒng)獲得詳細的指導(dǎo)和耐心的幫助。除此之外,借助網(wǎng)絡(luò),將傳感器檢測到的汽車故障數(shù)據(jù)遠程傳送給計算機,對獲得的數(shù)據(jù)進行及時的分析,然后將分析的結(jié)果傳給相應(yīng)接收器并指導(dǎo)其進行汽車故障診斷,可以很大程度地提高汽車故障診斷的效率。
3.加大對隨車診斷裝置的研發(fā)力度
隨著我國汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的汽車都安裝了電子控制系統(tǒng)和微型計算機,雖然車輛的整體性能得到很大的提高,但不同類型的故障也不時的發(fā)生。因此,應(yīng)加大對具有自診斷功能的設(shè)備的研發(fā)力度,通過具有自診斷功能的設(shè)備來進行對車輛的自動診斷與調(diào)整,車輛的動力性、經(jīng)濟性不但能夠得到很大的提高,而且還能節(jié)省很多的汽車檢修費用。除此之外,還應(yīng)進一步增強安裝在車內(nèi)的故障診斷系統(tǒng)對車輛運行的全程監(jiān)視,使其能夠?qū)囕v的實時運行狀態(tài)進行監(jiān)測和記錄,同時還能夠?qū)收习l(fā)生前、后的各項參數(shù)進行記錄,這些數(shù)據(jù)信息可作為故障維修時的可靠依據(jù),有利于提高汽車故障診斷準確性和效率。
三、結(jié)束語
總而言之,汽車故障診斷技術(shù)是一門綜合性較高的技術(shù),其中涉及諸多學科領(lǐng)域,由于我國對汽車故障診斷技術(shù)的研發(fā)比較晚,沒有足夠具體的相關(guān)理論研究數(shù)據(jù),仍處于發(fā)展階段,與發(fā)達國家已經(jīng)采用的先進技術(shù)相比存在很大的差距。因此,在今后一段時期內(nèi),應(yīng)將研究的重點放在汽車故障診斷技術(shù)的相關(guān)理論和各種診斷設(shè)備上,用堅實的理論基礎(chǔ)和完善的診斷設(shè)備推動我國汽車故障診斷技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展,使其逐步趕超國際水平。
參考文獻:
[1]周友波.汽車綜合性能檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].沿海企業(yè)與科技,2010(4).
[2]黃大超,孫德林,寒一兵,戰(zhàn)富貴.現(xiàn)代汽車遠程診斷系統(tǒng)的研究[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用,2007(7).
關(guān)鍵詞:汽輪機;故障診斷;故障處理
一、汽輪機故障診斷技術(shù)發(fā)展近況
早期汽輪機的故障診斷只是利用比較傳統(tǒng)的診斷方式,通過人工的視覺、觸覺、聽覺做出判斷,這種傳統(tǒng)的診斷方式不僅準確性低,而且浪費時間,已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需求。隨著科技的發(fā)展尤其是信息技術(shù)的進步,為診斷技術(shù)的發(fā)展帶來新的時機。
1.信號的采集與處理。診斷技術(shù)很重要的兩個環(huán)節(jié)是信息的收集與信息與處理,采集故障信息并通過對信息的處理分析得出故障的原因和機理。由于機組的工作條件比較差,傳感器必須具有較高的性能才能適應(yīng)環(huán)境,正常運行。檢測振動信號是診斷過程中很關(guān)鍵的環(huán)節(jié),現(xiàn)階段常用快速傅立葉變換(FFT),檢測頻率范圍廣,實際應(yīng)用中多用于檢測平穩(wěn)信號。但是并非所有信號都是線性的,信號檢測的復(fù)雜性,對于提高傳感器的精確度有了更高的要求。汽輪機故障診斷常用的信號處理方式是頻譜分析法,研究功率譜即振動功率隨振動頻率關(guān)系的圖譜和各頻率波所具有的的振幅的幅值譜。通過這種分析法把信號分解開,確定發(fā)生故障的范圍。隨著研究的推進,一些新的分析方式相繼出現(xiàn),如英國的Winger譜分析方式這種方式能得到更加清晰的信號。
2.故障機理的分析與診斷方法的探索。故障機理是汽輪機發(fā)生故障的原因和本質(zhì),是診斷過程中很重要的一項內(nèi)容?,F(xiàn)階段,對故障機理的研究,多用故障模型來探索其本質(zhì)和機理,從而摸索出故障規(guī)律。先制作一些相關(guān)數(shù)學模型,利用計算機技術(shù)模擬現(xiàn)場故障狀態(tài),這種方式對研究人員提出了更高的要求,其綜合素質(zhì)要高,不僅具有扎實地汽輪機故障相關(guān)知識,還有一定的數(shù)學知識和計算機知識。優(yōu)勢之處在于這種研究方式不受場地限制,可操作性強。目前,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)研究的比較多,智能分析技術(shù)能夠濾過噪音,還能應(yīng)用于故障的預(yù)防和識別。專家系統(tǒng)有側(cè)重于推理和側(cè)重于知識,知識庫的建立、機器對信息的學習和獲取很重要,是故障診斷準確性的前提和關(guān)鍵。
二、常見故障診斷的剖析
在實際的故障診斷中,不僅要能準確給故障定性,還要能從根本上弄清楚造成故障的原因和機理,防止造成故障的誤判和錯判。對于汽輪機故障的診斷不僅需要有一定的理論知識,明確各個故障類型的基本特征和分析方式,還要有一定的實際經(jīng)驗,這樣才能準確地判斷汽輪機故障類型。
1.轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡有4/5的發(fā)生幾率,實際生產(chǎn)中常有發(fā)生。這種故障的基本特征是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率與汽輪機的轉(zhuǎn)速頻率相同,而且振幅與相位在一定的時間內(nèi)是穩(wěn)定的,在轉(zhuǎn)速不變的情況下,振幅和相位就不發(fā)生改變。這種不平衡也可以分為三種類型,第一種是在汽輪機自身的加工制造中就出現(xiàn)的,也可能是后來使用過程中更換零件后出現(xiàn)的,轉(zhuǎn)子上存在的不平衡,也叫做原始質(zhì)量不平衡。這種故障在新汽輪機第一次使用的時候就會顯現(xiàn)出來,振幅和相位穩(wěn)定,受機組帶負荷的時間長短影響不大。另一種類型是因為轉(zhuǎn)動小零件發(fā)生問題而造成的,在機組帶負荷時,一些小部件葉片、圍帶、護環(huán)、聯(lián)軸器等發(fā)生脫落或者松動。這種故障發(fā)生時的明顯特征是振幅和相位在短時間內(nèi)突然發(fā)生一個固定值的變化。第三種不平衡是由于轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲造成的,這種故障的基本特征是隨著帶負荷時間的增加,振幅和相位發(fā)生變化,后來一段時間后這種變化趨于緩慢最終消失,而且降速時的振幅會大于升速時的振幅。這種故障一般是由于材質(zhì)熱應(yīng)力和一些運行因素造成的。
2.轉(zhuǎn)動與靜止部件的碰撞摩擦?,F(xiàn)代的汽輪機性能提高,轉(zhuǎn)動部件與靜止部件的空間變小,發(fā)生碰撞摩擦的幾率也變大,在現(xiàn)階段汽輪機的運行過程中是一種常見的故障。轉(zhuǎn)動部件與靜止部件的碰撞摩擦常常會對汽輪機有嚴重的危害、損失慘重,每年這樣的實例時有發(fā)生。轉(zhuǎn)子的外緣和內(nèi)軸都可能與靜止部件發(fā)生碰摩,可依據(jù)轉(zhuǎn)子與靜止部件發(fā)生碰摩的接觸范圍和摩擦的程度又可分為不同的類型。這種故障的起因是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速過快,振動過激,軸頸處于不平衡位置或者是動靜部件本身設(shè)計上的間隙小。
三、汽輪機故障診斷技術(shù)將來研究去向
1.目前診斷技術(shù)的局限性。我國的汽輪機診斷技術(shù)在過去一段時期內(nèi)積極向國外取經(jīng),并有一大批專家學者的盡心研究,已經(jīng)取得了很大的成就,但是還是存在著一定的局限性。檢測手段比較單一、落后,至今沒有更先進的檢測手段來滿足診斷的需要。對汽輪機的材質(zhì)性能包括隨著工作時間的延續(xù)材質(zhì)性能的變化情況的了解不夠充分,使對汽輪機的壽命診斷存在困難。明確故障機理是基礎(chǔ)性的工作,現(xiàn)階段故障機理的研究還不夠徹底,使現(xiàn)實中故障診斷時困難度增大。研究開發(fā)理論的推廣與應(yīng)用的結(jié)合存在一定的障礙,各研究機構(gòu)部分研究發(fā)生重復(fù),理論和觀念的推廣較困難,理論研究與生產(chǎn)實際結(jié)合不好,難以創(chuàng)造實際效益。
2.將來診斷技術(shù)的研究去向。針對這些問題在未來的研究中,全方位、多層次的檢測技術(shù)依然是研究的熱點。故障機理這項基礎(chǔ)性的工作依然是不可或缺,機理不清就診斷不明。根據(jù)汽輪機本身結(jié)構(gòu)和工作條件的復(fù)雜性,改變過去的單一方面的診斷為綜合診斷,提高診斷的準確性。診斷技術(shù)聯(lián)合仿真技術(shù),不受場地和空間的限制,更好地研究故障機理。最重要的研究是理論結(jié)果如何應(yīng)用于生產(chǎn)實際,不能創(chuàng)造實際效益的研究是沒有價值的,理論如何轉(zhuǎn)化為實際效率,依然是未來研究的重點。
四、結(jié)語
汽輪機作為一種驅(qū)動裝置在實際生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,由于其設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,加上工作環(huán)境條件差,在運行使用的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障,而且會造成很大的損失。故針對汽輪機故障診斷技術(shù)進行研究很有價值?,F(xiàn)階段我國汽輪機診斷技術(shù)有很大的發(fā)展,但是還是有一定的局限性。在未來將會繼續(xù)對檢測手段、故障機理等進行深入研究,如何理論應(yīng)用于生產(chǎn)實際,轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟效益也是研究的一大重點。
參考文獻:
[1]董恒.汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望[J].硅谷,2013,20:6+13.
根據(jù)礦山機電設(shè)備的特點及使用情況,對現(xiàn)代故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備維修中的應(yīng)用做了進一步的探討,尤其是對其中的智能故障診斷技術(shù)進行了重點研究,希望借此可以為礦山機電設(shè)備的維修提供參考。
關(guān)鍵詞:
故障診斷;機電維修;智能診斷
在現(xiàn)代礦山生產(chǎn)過程中,高技術(shù)含量的機電設(shè)備在煤礦生產(chǎn)一線獲得了廣泛的應(yīng)用,但是因為受到工作環(huán)境等方面因素的影響,機電設(shè)備在運行過程中會出現(xiàn)故障,給煤礦安全、穩(wěn)定生產(chǎn)帶來了隱患。利用故障診斷技術(shù)能夠深入地了解機電設(shè)備運行過程的典型狀態(tài),還能夠檢測出設(shè)備運行過程中存在的潛在隱患,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的主要問題,為故障預(yù)測和處理提供可靠依據(jù)。因此,找到礦山機電設(shè)備故障產(chǎn)生的主要原因,并利用故障診斷技術(shù)對原因進行及時準確的診斷分析,對保證機電設(shè)備的正常穩(wěn)定運行以及礦山的生產(chǎn)安全都是非常重要的。
一、礦山機電設(shè)備產(chǎn)生故障的原因
(一)機械零部件配合關(guān)系變化。導(dǎo)致礦山機電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因主要是設(shè)備的機械零部件關(guān)系變化或者零部件自身損傷而造成的。其中,零部件損傷有設(shè)備運行過程中相關(guān)零件之間的相互影響的因素,這種影響使零部件自身在形態(tài)、尺寸、功能等方面發(fā)生了變化,不能夠充分發(fā)揮其應(yīng)有的性能。
(二)設(shè)備長期超負荷運行。在實際的使用過程中,若一臺設(shè)備的實際運行情況超出了其極限應(yīng)用范圍,則該設(shè)備會在很大程度上因為超負荷而出現(xiàn)故障。
(三)設(shè)備自身性能損耗。機電設(shè)備在運行過程中會因為內(nèi)部和外部因素的影響而使其運行能力持續(xù)消耗,包括設(shè)備機械零部件的磨損、電子設(shè)備的老化等,這些因素使得設(shè)備的綜合能力開始下降,最終出現(xiàn)各種類型的生產(chǎn)故障。
二、礦山機電設(shè)備的故障診斷
(一)設(shè)備故障診斷的方法。在通常情況下,設(shè)備故障診斷屬于一種防護措施,是在不影響基本生產(chǎn)流程的情況下判斷該設(shè)備各個部分的參數(shù)是否處于最佳的應(yīng)用狀態(tài)中。在診斷中,通過使用精密設(shè)備獲得被檢測機電設(shè)備的運行數(shù)據(jù),確定其是否適合運行,是否發(fā)揮其正常的功能,是否存在出現(xiàn)損壞的因素等。若發(fā)現(xiàn)異常,則分析導(dǎo)致該異常的主要原因、損壞程度有多大、是否能夠繼續(xù)使用,并根據(jù)其實際受損程度判斷其繼續(xù)使用的時間。
(二)設(shè)備故障診斷的原理。所謂設(shè)備故障主要是指設(shè)備因為零部件受損或者在使用過程中因為不同因素的影響。這時,一旦出現(xiàn)故障,這些參數(shù)的變化將直接作用于設(shè)備的零部件,使得其發(fā)生物理變化,導(dǎo)致零部件的性能也隨之出現(xiàn)變化,這種變化就是所謂的特征因子。這些特征因子可以精確的反映機械系統(tǒng)的實際故障狀態(tài),因此也被稱作為故障敏感因子,只有這些故障敏感因子處于正常的閾值范圍內(nèi)時,設(shè)備才不會出現(xiàn)故障。故障診斷技術(shù)就是監(jiān)測這些敏感因子,一旦礦山設(shè)備的故障敏感因子超出了閾值范圍,就要發(fā)出告警。
三、故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備維修中的具體應(yīng)用
(一)故障歷史記錄診斷方法的應(yīng)用。當機電設(shè)備出現(xiàn)故障時,應(yīng)該及時的分析導(dǎo)致該設(shè)備出現(xiàn)故障的相關(guān)原因,分析哪些是造成故障的主要因素。這是基于礦山機電設(shè)備組成原理而采取的一種典型故障診斷方法。當設(shè)備出現(xiàn)故障時,必須分析造成故障的因素,檢查設(shè)備運行過程,獲得最終的分析結(jié)果,并將這些結(jié)果進行歸納總結(jié),形成一個該類型設(shè)備的故障診斷手冊。在設(shè)備的后續(xù)運行過程中,當設(shè)備再次出現(xiàn)故障使,就可以根據(jù)典型的故障類型判斷導(dǎo)致故障的原因,對故障進行針對性的處理、維修。
(二)溫度、壓力監(jiān)測診斷方法的應(yīng)用。礦山機電設(shè)備中大量使用摩擦副、軸承和齒輪傳動箱等機械設(shè)備,在這些部位設(shè)置溫度、壓力傳感器可以實現(xiàn)對這些關(guān)鍵零部件運行狀態(tài)的在線監(jiān)測。通過連續(xù)對這些部位進行監(jiān)測、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)的歷史變化情況,可以快速、直觀、準確的反應(yīng)出機電設(shè)備的實際運行狀態(tài),還能夠預(yù)測其運行狀態(tài)變化趨勢,從而為設(shè)備的維修提供可靠依據(jù)。溫度、壓力是礦山機電設(shè)備需要檢測的典型參數(shù),能夠正確、精確的反映設(shè)備的真實工作狀態(tài)。
(三)智能診斷方法的應(yīng)用。智能診斷方法就是通過系統(tǒng)控制的方式,模擬人腦特征,能夠快速的獲得機電設(shè)備的故障信息,并及時的進行傳遞、處理、再生及應(yīng)用,通過與系統(tǒng)配合還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和預(yù)測,為機電設(shè)備及系統(tǒng)的運行、維修提供可靠的數(shù)據(jù)參考。智能診斷方法包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法等。當前,智能故障診斷領(lǐng)域中最為活躍的方法是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,這兩種方法在礦山機電設(shè)備故障診斷中具有較大的應(yīng)用潛力。這主要是因為礦山機電設(shè)備的故障一般具有較強的復(fù)雜性和隱蔽性,使用傳統(tǒng)的故障診斷方法難以精確、快速的對故障進行定位和分析,而通過應(yīng)用專家系統(tǒng)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能夠模擬人腦思維方式,根據(jù)反饋的故障信息快速的進行分析和求解,獲得可靠的分析結(jié)果。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:自動控制技術(shù);故障診斷;符號有向圖
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的機械設(shè)備正朝著大型化、復(fù)雜化、高速化、系統(tǒng)化、自動化和大功率方向發(fā)展,生產(chǎn)系統(tǒng)本身的規(guī)模越來越大,性能指標越來越高,機械結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜,對設(shè)備運行的安全性和可靠性提出了越來越高的要求,故障診斷技術(shù)也顯得日趨重要,它是大型裝備或復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行的技術(shù)保障。故障診斷技術(shù)已從早期的個體專家依靠感官獲取設(shè)備的狀態(tài)信息,并憑借經(jīng)驗做出直接判斷,發(fā)展到采用人工智能方法和理論的智能化故障診斷技術(shù)和系統(tǒng)。近年來,美國普渡大學的Venkatasubramanian,V.教授更為準確地將故障診斷方法分為三類:①基于定量模型的方法;②基于定性模型的方法;③基于歷史數(shù)據(jù)的方法?,F(xiàn)有的故障檢測和診斷方法中,圖論方法是非常具有實用價值的一種。其中符號有向圖的方法取得了很大進展。符號有向圖(Signed Directed Graph,SDG)模型是從DG模型(包括故障傳播圖、認知圖和過程圖等)發(fā)展而來的,它是對過程及其設(shè)備的一種圖式抽象,其節(jié)點和有向邊都有比較明確的物理意義。故障診斷主要是故障的檢測、分離和處理,而基于SDG模型的故障診斷能夠利用SDG模型節(jié)點和有向邊的表示能力快速地檢測和有效地定位,成為基于定性模型的故障診斷方法的重要一支。
1 SDG模型
SDG模型中的節(jié)點可以表示過程系統(tǒng)中的物理變量,如流量、液位、溫度、壓力等;操作變量,如閥門、開關(guān)等以及相關(guān)的儀表,如控制器、變送器等;此外,還可以表示一種事件,如管道泄露、電源中斷等等。三級SDG模型的節(jié)點在某時刻的狀態(tài)由符號“+”、“0”和“-”表示,“+”表示變量大于或等于閾值上界,“-”表示變量等于或小于閾值下界,“0”表示變量處于正常工況。其中,閾值是經(jīng)過合理選擇后得到的判斷各節(jié)點變量是否偏離正常狀態(tài)的上下限的界限值,它的選擇對診斷分辨率的高低有著直接的影響。
2 相容通路
SDG中所有節(jié)點在相同時刻狀態(tài)觀測值的集合稱為一個瞬時樣本。對于一個瞬時樣本,在SDG中可以搜索到已經(jīng)發(fā)生偏離的節(jié)點及支路傳播路徑。這種方向一致且已經(jīng)產(chǎn)生影響的若干支路形成的通路稱為相容通路。相容通路是故障信息傳播的路徑[1]。
3 SDG模型的建立
建立SDG模型主要有兩種方法:數(shù)學模型推導(dǎo)法和經(jīng)驗法,或?qū)⒍呓Y(jié)合使用。當已知過程系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)代數(shù)方程或動態(tài)微分方程時,可以根據(jù)數(shù)學模型直接推導(dǎo)出SDG模型。由代數(shù)方程推導(dǎo)SDG模型的方法是:保留代數(shù)方程中的增益系數(shù)的正負號,將其增益簡化為“1”,即確定自變量對因變量是增量影響還是減量影響;把方程中的“=”號改為向左箭頭“”,從而將代數(shù)方程轉(zhuǎn)化為影響方程,根據(jù)影響方程組直接可以得到系統(tǒng)的SDG模型。由常微分方程推導(dǎo)得到的SDG模型是工業(yè)故障診斷中常用的模型,它的推導(dǎo)方法為:對系統(tǒng)的高階微分方程通過一定得變換總可以寫成一階微分方程組的形式,1)將高階微分方程轉(zhuǎn)化為一階微分方程組的形式;2)對每一個微分方程的每一個自變量逐一取偏導(dǎo);3)采用一階微分方程組的結(jié)構(gòu),取消一階微分方程的常系數(shù),替換成偏導(dǎo)的符號;將等號改為“”,左端微分項改為變量自身,從而得到系統(tǒng)的影響方程組;4)將影響方程組直接轉(zhuǎn)化成SDG模型。由于實際應(yīng)用中,系統(tǒng)的定量數(shù)學模型難以得到,因此,經(jīng)驗法是SDG模型建立的主要方法。當系統(tǒng)已經(jīng)投入運行,建模主要依據(jù)現(xiàn)場人員的經(jīng)驗和過程操作的數(shù)據(jù);當系統(tǒng)處于設(shè)計階段時,主要依據(jù)工藝及過程控制的設(shè)計資料以及類似工廠的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。可以按如下步驟進行建模:1)經(jīng)過多位專業(yè)技術(shù)人員集體討論,挑選出與故障相關(guān)的關(guān)鍵變量作為節(jié)點;2)盡量找出導(dǎo)致這些關(guān)鍵節(jié)點故障的原因(即節(jié)點與支路的組合),分清影響關(guān)系,用支路將各節(jié)點連接起來,從而建立系統(tǒng)的SDG模型;3)采用經(jīng)驗信息、經(jīng)過集體討論,結(jié)合現(xiàn)場信息或通過部分動態(tài)定量仿真,對SDG模型進行檢驗、案例實驗、修改和化簡,直到模型滿足設(shè)計要求。在SDG建模中,節(jié)點和支路的確定原則是,在符合客觀規(guī)律的前提下,應(yīng)該有利于解釋故障的原因及后果。
4 SDG的推理
SDG的推理是完備地且不重復(fù)地在SDG模型中搜索所有的相容通路。對于大規(guī)模的系統(tǒng)的SDG模型,為了提高效率應(yīng)該采取分級或分布式推理的策略。SDG的推理機制主要有正向推理和反向推理兩種。正向推理的前提是SDG所有節(jié)點的狀態(tài)未知,反向推理是在SDG已知的瞬態(tài)樣本中進行。
5 SDG故障診斷方法
實際系統(tǒng)中,多個故障同時發(fā)生的可能性遠遠小于單故障的發(fā)生概率,因此,一般情況下,我們假設(shè)系統(tǒng)故障是由單一的故障源引起?;谌塖DG模型的單故障診斷的具體診斷步驟如下[2]:1)在一個時間點上獲得SDG模型中各個節(jié)點的實際測量值;2)將各節(jié)點測量值與該節(jié)點的設(shè)定閾值進行比較,確定該節(jié)點的狀態(tài)值,從而得到該時刻SDG模型的瞬時樣本;3)從報警節(jié)點出發(fā),SDG模型的節(jié)點和支路在已知節(jié)點狀態(tài)的前提下,反向推理搜索可能的根節(jié)點;4)依次將搜索到的可能的根節(jié)點作為起始點,SDG模型的節(jié)點和支路在已知節(jié)點狀態(tài)的前提下,正向推理搜索所有可能的相容通路;5)在所有候選相容通路中逐一進行比較,解釋能解釋所有報警偏離的相容通路作為可信度高的診斷結(jié)論,顯示診斷結(jié)果并沿著相容通路解釋危險劇情;6)每個一個選定的時間間隔重復(fù)以上步驟,以便實時跟蹤現(xiàn)場故障情況。
SDG故障診斷方法還存在一定的不足之處,如:用于故障診斷難于早期發(fā)現(xiàn);如果模型不準,將導(dǎo)致診斷失誤或結(jié)論的不完備性;計算大系統(tǒng)時,費時費力,成本高、實時性不好。目前,學者們針對這些問題開展了廣泛的研究,通過對診斷閾值進行模糊化,引入半定量或定量信息,采用并行計算技術(shù)、實施模型分級遞階推理、定性仿真等諸多方法改進SDG故障診斷方法。
[參考文獻]
1噪聲監(jiān)測
隨著農(nóng)業(yè)機械在工作時產(chǎn)生的機械振動,也會出現(xiàn)不同種類的音頻的噪音。農(nóng)業(yè)機械在正常運轉(zhuǎn)時的噪音與故障時產(chǎn)生的噪音在音頻上有很大的不同,使用者可以根據(jù)不同部位噪音的不同來分辨機械產(chǎn)生故障的位置。在農(nóng)業(yè)機械使用時,我們可以采取兩種方法來辨別噪音:一是,人工檢測法,主要是利用人的耳朵或者聲音放大器等,針對機械發(fā)出的噪音來分辨機械的運轉(zhuǎn)是否存在故障,并找出故障的大致位置。二是,頻譜分析法,主要是在機械發(fā)出噪音的幾個部位安裝分析噪音的儀器,通過對采集噪音的級別和頻率生成圖譜[2],從而分析機械在運轉(zhuǎn)時是否存在故障。
2紅外測溫
農(nóng)業(yè)機械在工作時內(nèi)部零配件會產(chǎn)生摩擦,紅外測溫主要是利用紅外測溫儀對摩擦的溫度進行監(jiān)測,通過檢測,尋找機械內(nèi)部是否存在溫度異常的地方。紅外測溫儀會將監(jiān)測處的溫度儀數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)在計算機的終端,如果機械的某個部位溫度異常,系統(tǒng)會自動報警,提示使用人員[3]。這一診斷技術(shù)方便了工作人員及時維修設(shè)備,減少了事故的發(fā)生次數(shù),并且將農(nóng)業(yè)機械的損壞度降到了最低,延長了使用年限。
3發(fā)展趨勢
3.1通用機械診斷技術(shù)的引入
目前,我國的通用機械故障診斷技術(shù)已經(jīng)相對成熟,應(yīng)用與農(nóng)業(yè)機械故障診斷的主要有兩種:一是,以提取機械振動時產(chǎn)生的信號為主的基礎(chǔ)診斷技術(shù),這類技術(shù)主要是將汽車部件的診斷技術(shù)移植到了農(nóng)業(yè)機械上,其中包括了信號處理、計算機網(wǎng)絡(luò)以及控制理論等專業(yè)技術(shù)。二是,針對性的監(jiān)測技術(shù),就是關(guān)鍵部位的診斷技術(shù),該技術(shù)可以提高對農(nóng)機故障部位監(jiān)測的準確性,更好的了解機械的內(nèi)部情況。
3.2智能化程度的提高
隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加快與農(nóng)業(yè)機械化水平的提高,農(nóng)業(yè)機械的類型也變得多種多樣,結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,在操作時的智能性也不斷增強,對于農(nóng)業(yè)機械故障的診斷技術(shù)和日常的監(jiān)測技術(shù)也愈發(fā)完善。在日后的農(nóng)業(yè)機械診斷過程中,將會對故障的特點,選用針對性的遺傳算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等智能化的故障診斷技術(shù)[4]。以現(xiàn)有的診斷技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)農(nóng)業(yè)機械化運行中故障產(chǎn)生的不同智能故障,研發(fā)出針對性的解決措施,從而推動農(nóng)機故障診斷技術(shù)的智能化、綜合化發(fā)展。
3.3多種技術(shù)協(xié)調(diào)
隨著農(nóng)業(yè)機械類型的增加,其結(jié)構(gòu)也越發(fā)的復(fù)雜化,使得農(nóng)機故障的產(chǎn)生變得多樣化,過去單一的解決措施已經(jīng)不能滿足農(nóng)機診斷在現(xiàn)在的需求。為了針對性的解決農(nóng)機的各類故障,采用多種診斷技術(shù)相結(jié)合的方法,將各類診斷技術(shù)互相融合,已經(jīng)成為了農(nóng)機故障診斷技術(shù)向前發(fā)展的必然趨勢,并且越來越受到人們的重視。在處理農(nóng)機故障時,除了故障的技術(shù)診斷外,還興起了多故障的診斷模式,將不同的診斷技術(shù)相互融合,取長補短[5],進而找出解決故障的新措施。這種診斷模式,大大的提高了故障診斷的準確性和解決效率,保證了農(nóng)機的正常運行。結(jié)論由以上的分析可知,雖然現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)機械故障的診斷技術(shù)發(fā)展較快,水平相對較高,但是仍舊無法滿足復(fù)雜多樣的農(nóng)業(yè)機械故障的要求,存在著一定的不平衡性。所以,不斷推動科學技術(shù)的發(fā)展,深入了解導(dǎo)致農(nóng)機故障的原因,加大對農(nóng)機故障診斷技術(shù)的研究,是保證農(nóng)機正常運行,延長農(nóng)機使用壽命的重要手段。