故障诊断技术范文
时间：2023-03-20 13:25:43
导语：如何才能写好一篇故障诊断技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：网络故障；故障检测；故障定位；故障诊断；专家系统；数据挖掘；神经网络
中图分类号：TP393.06
随着计算机、通信以及互联网技术的飞速发展及应用，网络作为一种重要的工具，在军事、政治、经济和科研等诸多领域起着越来越重要的作用，已经成为社会生产和生活必不可少的一部分。与此同时，网络的规模和复杂性不断增大，一旦网络发生故障，如果不能在有效时间内对网络故障进行诊断与修复，将会造成巨大的损失，甚至严重威胁社会的安全与稳定，因此对网络故障诊断技术进行研究具有越来越重要的应用价值和现实意义。
1 网络故障诊断一般过程
通常来说，网络故障诊断是以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础，根据网络出现的故障现象，并使用专门的网管理和检测工具以获取告警信息进而对网络中出现的故障进行诊断、恢复以及预测的过程，一般可分为以下五个部分[1]：
（1）故障检测，即网络故障告警信息的获取。网络发生故障时，通过主动轮询或异步收集方式，对网络中的相关设备或服务的相关告警信息、设置和性能参数，状态信息等进行收集和分析，及时发现网络出现的故障及问题。
（2）故障定位，即定位故障源。对故障检测阶段收集的海量告警数据进行分析和处理，在网络中找出故障，为下一步的故障原因的诊断提供依据。
（3）故障原因的诊断，即查找故障产生的根源。根据故障定位的结果综合运用各种规则进行系统的推理，快速的找到故障产生的原因或者最可能的原因。
（4）故障修复。根据网络故障诊断结果修复网络故障，恢复网络的正常运行。
（5）故障预测，即根据先验知识和监测数据预测网络可能发生的故障。
其中故障检测，故障定位，故障原因诊断是必不可少的三个步骤，下面将重点对上述三个步骤进行详细的介绍。
2 网络故障检测
通常计算机网络通过以下两种方式收集信息，通过分析收集到的信息来检测故障[2]。
（1）Trap机制。在网络中每一个被管设备中都要运行一个程序以便和管理站中的管理程序进行通信。
（2）主动轮询。网络中发生故障的被管设备或服务主动向网络管理系统发出告警信息，能够及时发现网络中的故障，网络管理系统还需通过主动轮询这种方式了解与网络性能密切相关的信息，并对这些影响网络性能信息设置阈值，来判断网络性能，超过设定阈值也会触发事件。
3 网络故障定位
网络系统中，一般通过监测被管设备或服务等各种方法获取大量原始告警数据或历史积累信息，这些数据往往由于通信系统的复杂性、网络结构异构性、噪声、外界因素、因果关系等原因而具有相当大的不确定性和不精确性，导致故障症状和故障原因都存在非线性映射关系，需要利用关联技术对数据进行处理和分析才有效的进行故障定位[3]，目前常用的故障定位技术主要有下面几种：
3.1 基于人工智能的故障定位技术
3.1.1 基于规则的推理技术
基于规则的推理（Rule-based Reason，RBR）是最简单的关联技术，已被用于多种构架。一般而言，基于规则的系统由三个组成部分组成，如图1所示。
（1）推理引擎，主要提供解决问题所需要的策略。
（2）知识库，提供和定义与问题相关的规则和专家知识。
（3）工作内存，主要提供解决问题所需要的数据。
在基于规则的推理的网络故障定位系统中，知识库充当一个专家的角色，利用从人类专家获取专家积累的经验和知识，这些知识主要包括对网络问题的定义以及当某一特定问题发生时，网络故障定位系统需要执行的操作。工作内存主要是利用具体的网络协议对网络中的被管设备或服务进行监测，得到有关被管设备或服务的各种信息。在对网络故障进行定位时，推理引擎与知识库共同合作，将监测得到的网络中被管设备或服务的状态信息与知识库中定义好的条件部分进行比对，根据条件满足与否，来进行网络故障的定位。
基于规则的网络故障定位系统，由于无需对专家系统的具体结构和操作细节进行深入了解，从而具有结构简单等诸多优点，并且实现起来比较简单，非常适用于小型系统。但是基于规则的网络故障定位系统在匹配规则时，需要网络状态与知识库中的规则条件精确匹配，否则将推出整个推理过程，无法定位故障，并且规则存在不易维护性和指数增长性，所有这些缺点决定了基于规则的网络故障定位系统不适用大型系统。
3.1.2 基于模型的推理技术
基于模型的推理（Model-based Reason，MBR）是建立在面向对象上的基础之上，利用现有的专家经验和知识，将具体的目标系统中的实体都模型化诊断对象，并且明确地表现出现实目标系统中对象之间存在的各种关联关系，再根据系统模型对具体的目标系统的行为进行推测。由于通常情况下，具体的目标系统与理想的系统模型之间存在差异性，因此基于模型的推理的专家系统需要对推测的行为和目标系统的实际行为进行不一致诊断，以确定具体目标系统中的故障根源。
为了更好地说明基于模型的推理专家系统的工作流程，文献[4]使用一个物理模型和对应的对等模型分别如图2、3所示的网络系统。网络系统按一定的周期，有规律的向图2中的被管设备发送ping命令以监测网络系统中的被管设备是否运行正常。管理系统和被管设备之间通过一个模型对象实现彼此之间的相互通信，具体来说，如图2所示，系统中的集线器模型向被管设备集线器发送ping命令，路由器模型则向被管设备路由器发送ping命令。当目标网络发生故障时，如果故障发生在集线器1，则集线器1模型可以将其发现并且识别出来，如果集线器1模型连续3次向被管设备集线器1发送ping命令，在3次响应超时以后，集线器模型1根据现有的网络现象推测被管设备集线器1有可能发生故障，或者说目标系统中的故障位于集线器1。集线器1模型则会在确定故障并正式发送告警信息之前，集线器1模型将分析自身与图2中其他被管设备的模型之间的关系以此来确定其是否应该询问网络中路由器模型，如网络中的路由器模型返回的是相应的被管路由器设备工作处于正常状态，则集线器1触发警报。
3.1.3 基于范例的推理技术
基于范例的推理（Case-based Reason，CBR）故障定位技术与前面的基于规则推理技术和基于模型推理技术相比具有很大的差异性，主要因为基于范例的推理技术的思想源于人类现实生活，主要根据过去积累的实际经验或经历，利用类比的推理方法对现有的新问题做出相似的解答，然后根据新问题与旧问题之间的差异对解答进行修改从而得到新问题的完全解答。基于范例推理的网络故障定位技术主要由四个部分组成，检索 （Retrieve）、复用（Reuse）、修正（Revise）、保存（Retain），简称4R过程。
基于范例推理的故障定位技术与基于规则推理的故障定位技术相比，由于在基于范例推理的故障定位技术中检索只是基于对案例的部分匹配，而基于规则推理的故障定位技术则是完全匹配，因此基于范例推理的故障定位技术对网络配置变化的适应度更好，更适用于问题的总体解决方案。
3.2 模型遍历技术
模型遍历技术（Model traversing techniques）是一种构建网络故障传播模型的方法，该方法在构建故障传播模型时，主要根据网络在运行时各种被管对象之间的相互关系，并且按照从引起事件的被管对象开始的顺序进行构建。该方法主要适用于网络中被管对象之间的相互关系类似于图形，并且一般情况下较容易获取的情况，并且在系统配置变化较频繁时该方法的鲁棒性很好。模型遍历技术主要具有两大特点，事件驱动和事件关联，所谓事件驱动是指在一个故障症状报告到来之前，系统一直处于等待故障症状状态；事件关联则是确定两个故障症状是否来源同一个事件源。
一般情况下，模型遍历技术需要在其事件报告中明确标识网络系统中故障的征兆类型、征兆目标等相关信息，如果网络系统中出现故障征兆，且不妨用si来表示该故障征兆，当si的目标和si来源相同，则说明si是一个次要征兆也就说明某些告警信息可以被忽略。模型遍历技术的整个处理可分为以下3步：
（1）首先，对网络中的每个事件，依据网络在运行时各种被管对象之间的相互关系对其构建一个和事件源相关的对象图。
（2）当给定的两个事件的对象图相交时，此时说明两个图至少包含同一个对象，则认为这两个对象图的事件源是关联的。
（3）当给定三个故障症状si，sj，sk，其中si，sj相互关联，sj，sk相互关联，则根据故障症状的传递性可知si是一个次要的故障症状。
4 网络故障原因诊断
（1）基于信号处理方法。该方法主要是依据信号模型，直接对网络系统中的可测信号进行分析与处理，并通过提取可测信号的频率等特征值，对网络中存在的故障原因进行诊断。
（2）基于解析模型的方法。基于解析模型的方法主要依据数学模型和数学方法来进行故障原因的诊断，在诊断时需要建立对象的精确数学模型。
（3）基于知识检测的方法。与基于解析模型方法相比，此方法最大的特点在于其并不需要对象的精确数学模型就可以对网络中的故障原因进行诊断。
下面主要介绍几种目前国内外研究学者研究比较多的基于知识检测的方法，基于专家系统故障原因诊断方法和基于模糊理论故障原因诊断方法以及基于BP神经网络故障原因检测方法。
4.1 基于专家系统故障原因诊断方法
基于专家系统故障原因诊断系统主要是利用人类专家的经验和历史积累诊断数据，使用一定的方法将其转化为系统能够识别的规则存在专家系统的知识库中。当网络中出现故障时，诊断系统利用专家系统知识库中的规则，对发生故障网络中的被管对象的各项性能参数进行处理与分析以正确的确定网络故障发生的具体原因[5]。组成由人机接口、推理机、知识库等六部分组成：
目前，国内外学者公认的专家系统瓶颈是知识获取问题，因为专家系统在诊断过程中主要依赖于从人类专家领域内获取的知识、经验和以往诊断数据，而这些获取起来途径有限，操作起来具有一定的局限性和复杂性。另外，专家系统在实时性和学习能力等方面也存在一定的局限性，因此目前通常将专家系统同其他方法相结合以提高专家系统在这些方面存在的局限性和不足。
4.2 模糊故障诊断方法
很多时候，网络中的故障与系统得到的网络现象之间存在非线性的映射关系，这种非线性的映射关系很难用确定的数学公式或者模型来刻画，相应的在故障原因诊断时，很难给出故障的精确原因。相反，只能给出故障发生的可能原因。对于这种存在一定模糊性的问题，可以使用模糊逻辑来解决。
目前使用的比较多的是向量识别法，其诊断过程可分为以下3步：
首先，需要根据网络中的故障与表征网络故障的数据，建立二者之间的关系，通常用关系矩阵R来表示。
其次，对需要诊断的目标网络系统（对象）进行状态检测，提取相关的特征参数以构建特征向量矩阵X。
最后，根据模糊理论和矩阵理论，求解前面两步构建的关系矩阵方程Y=X・R，得到关系矩阵方程的解Y，再根据隶属度等原则，对目标网络系统的故障向量Y进行处理，得到故障的原因。
从上述诊断过程可知，在模糊故障诊断中，正确的进行故障原因诊断的前提是建立关系矩阵R、隶属函数、特征值向量X，而这些矩阵、函数、向量的建立是人为构造而成，难免具有一定的主观性，并且由于该模糊诊断方法对特征元素的选取也有一定的要求，所以两者若处理不当，会导致该方法的诊断结果精度严重下降甚至完全错误。
4.3 BP神经网络诊断方法
由于人工神经网络的这些特性以及网络中故障与征兆之间有可能存在的非线性映射关系，使得人工神经网络在网络故障诊断中大有用武之地。目前，人工神经网络已经大量应用在网络故障诊断领域。BP神经网络是常用的人工神经网络模型[6]。
BP神经网络故障诊断分为训练和诊断两个阶段：
（1）训练阶段。BP神经网络对样本进行训练，以选定网络结构和规模，确定网络总层数、各层神经元数。借助BP学习算法，将原始网络收集到的故障样本的特征参数作为BP神经网络输入样本集，以与之对应的网络故障原因编码为BP神经网络的输出，以此对BP神经网络进行训练。
（2）故障诊断阶段。主要对待检测对象的故障样本进行特征提取和归一化处理，然后输入到BP神经网络进行诊断输出诊断结果，整个过程分为以下4个步骤：1）故障样本集预处理。2）BP网络结构设计。3）训练BP神经网络。4）故障诊断。
5 结束语
本文对网络故障的概念以及基本过程进行了概述，重点对当前网络故障中的故障检测、故障定位、故障诊断的关键技术及方法进行了研究和总结归纳，对开展网络故障诊断技术研究具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]王成等.网络故障诊断技术研究[J].科技信息，2011（11）.
[2]陈琳.一种网络环境中的故障诊断模型[J].北京航空航天大学学报，2004（11）.
[3]张燕.网络故障诊断关键技术[J].电脑知识与技术，2009（31）.
[4]李千目.战略互联网智能诊断技术研究[D].南京理工大学，2005.
[5]吴晓知，李兴明.网络故障管理专家系统中知识库的构造[J].微计算机信息，2008（06）.
[6]戚涌，刘凤玉.基于BP神经网络的网络智能诊断系统[J].微电子学与计算机，2004（10）.
篇2
关键词：汽轮机；故障诊断；发电机组
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.021
通常的诊断技术有两种，振动分析和，油液分析。汽轮机发电机组是电力生产的重要设备，由于设备结构的复杂性和运行环境的特殊性导致汽轮机的故障经常出现，要对汽轮机设备进行诊断处理，了解设备的运行情况，查看隐患，故障导致的原因，提出维修的方案。信息技术和计算机技术的发展有效地提升了汽轮机故障诊断技术的能力。汽轮机转子的震动，使零件磨损严重，转子运行中的腐蚀、磨损和疲劳等，转子的不平衡，不对中，油膜涡动，油膜震荡，松动，动静破摩。
1 振动分析法
仪表报警时，对故障数据进行分析，要诊断出设备故障原因， 对振动参数分析竟然无法解决问题，对热力参数监测出现排气温度下降的现象。对振动信号进行分析处理可以采用，非线性、非平稳性，对传感器的检测主要在硬件冗余、解析冗余和混合冗余方面。并采用神经网络技术诊断汽轮机的系统性能，提高传感器的信号可靠性。
信号容易受到干扰，如振动干扰，电气干扰，分析传感器信号振动的频域特征，振动故障的发生会引起信号结构频率的变动，所以状态参数有时稳定，有时不稳定。而且非振动信号的参数也有可诊断的依据，如汽轮机发电机组的运行温度、压力、真空度、电流等。信号的变化和处理需要在幅值、时间、频率等域进行。常用的技术有非线性补偿技术、信号预处理技术。
2 故障的分析
总结仪表报警的原因有两点，一点是涡流传感器是随机运行的，二是探头的安装隐患。频谱分析时故障诊断的最广泛手段。诊断技术与仿真技术的结合，建立故障的决策表，准确辨别故障，还可以应用模糊诊断和层次模型。热力学分析手段以及频域变换法都是诊断中常用的方法，对产生原因和机理做出判断，确定措施和方案。 转子的不平衡也是常见的故障，不平衡引起振幅或相位的变化，径向和轴向的碰磨产生振动，具有丰富的频谱特征，可以通过频谱分析监测状态。
3 检测方式
汽轮机故障的监测技术，通常采用灰色理论、概率分布干涉模型，频域的变化有谱图显示，可以采用主元分析法分析机组的实际振动状况。振动故障状况很多，不同的故障可能特征相似，因此诊断相对复杂。这种不确定性，可以采用模糊性处理和预诊断以及对比以及统计和逻辑的诊断方式。正常状态和故障之间没有明显的划分界限。确定常见故障的模式和分布，@得故障的程度信息，用模糊C均值聚类分析方法，来识别故障类型，提高诊断的准确性。根据轴心轨迹、相位和振幅来模糊的诊断，也能缩小故障范围。排除变量的相关性和冗余性。用定型观测器、定性方针来进行故障定性，对材料和性能的检测可以帮助信号的相关处理，排除干扰的信息。降低变量的维数。
4 复杂故障的机理
遇到复杂故障的诊断，首先要重构诊断的状态，残差序列，利用粗糙集理论和实践波形分析得到最原始的振动信息源。 过程参数与基于状态的诊断方法采用的是统计和逻辑的诊断。贝叶斯网络从概率上推理，把复杂的因果关系和概率事件进行推广，对不确定的信息进行智能化的诊断。变量间的弧显示故障的直接因果关系，汽轮机信息的融合诊断主要在征兆级和决策级深入研究。建立故障过程的参数并不是状态的复合震动问题。非真即假的逻辑不适合这样的诊断。要利用不断获得的嬉戏修正推理的模型，用以解决不确定的一系列信息。
基于小波变换的汽轮机故障诊断方法有多分辨率分析的特点，在故障诊断融合模型中，要考虑各种不确定性，每个节点的可能性的值要以概率的形式定量，生产过程中的变电器、热电阻和开关量的信息要融合起来。幅值谱的各个频率震动有相应的振幅，可以直观看到， 监测的数据对应离散的小波变换，检测到随机信号的突变，油液分析技术、光谱分析技术，对模糊的故障监测数据都有很重要的作用，简化条件概率与内部的联系就能建华贝叶斯网络，从而达到快速计算的目的。用节点变量表达故障征兆和故障原因，并应用推理算法，把贝叶斯网络转换成对应的树形结构。采用模糊C均值提出诊断模型和方法，具有较高的理论价值和实际意义。
篇3
1故障诊断与状态监控系统的组成
随着人们用电水平的不断提升，对用电的安全性、可靠性要求越来越高，而10kV配网的运行直接关乎到配网运行的质量，因此，应做好10kV配网的运行故障诊断以及监控工作，才能确保10kV配网的供电质量。故障诊断与状态监控技术在近些年的发展中，不断的得到了改进和完善，与此同时，对确保10kV配网运行的安全性、可靠性有着极大的作用。故障诊断与监控系统主要由软件管理系统、前端采集系统、接地故障点巡查系统等组成，其中软件管理系统主要是对前端采集系统所发出的线路运行数据进行接收和分析，同时，结合10kV配网线路的实际运行情况对其进行实时监控，实现对配网运行状态的掌控。另外，软件管理系统还可以依据系统的控制功能来远程控制线路上的分合断路器设备，这样一旦10kV配网线路上发生故障，控制中心就可以在最短的时间内来分析配网线路运行的故障区域，并从控制前端采集系统中的分合断路器进行切除或隔离故障线路区域，实现对故障线路进行有效的隔离和控制。
前端采集系统是故障诊断和状态监控技术的重要组成部分，主要是对10kV配网的运行状态进行监测，根据10kV配网线路的分布情况，对相应的位置安装采集设备，并将采集到的数据远程发送至计算机软件管理系统，这样配网控制中心就可以根据这些数据来对配网线路的实际运行情况进行分析，并对线路的运行状态进行准确的判断，及时发现10kV配网线路中潜在的安全隐患，从而有效的避免配网线路的故障发生。当然，前端采集系统主要是对线路上已经发生的故障进行定位，对于未发生的故障无法进行数据采集。
接地故障巡查系统。10kV配网在运行的过程中，配网接地故障时有发生，而且也是当前10kV配网线路运行最常见的故障，给10kV配网线路运行的安全性、可靠性也造成了极大的影响。而接地故障巡查系统则主要是针对配网线路进行接地故障检测的，当然，在一些特殊的情况下，需要对其进行特殊对待，例如，在发生单相接地故障的情况下，在对接地故障信号进行检测的过程中，主要是通过对检测装置所检测的数据进行分析，来确定10kV配网线路的单相接地故障，这样能够有效的确定单相接地故障，更有利于故障线路抢险工作的顺利展开，帮助维护工作人员确定线路的故障位置，从而保证10kV配网运行的安全性、可靠性。另外，故障诊断与状态监控系统在运行的过程中，主要是通过软件平台来对配网线路以及各项设备的运行状态进行监测和分析（如图1所示）。
2故障诊断与状态监控技术在10kV配网中的应用
2.1在10kV配网线路运行状态监控方面的应用随着科技的不断发展，电力企业的发展也极为迅速，尤其是10kV配网线路的遍布范围也越来越广，而且，线路遍布的位置具有随机性，很多配网线路在正常运行的过程中，可能受到外部因素的影响而引发线路故障问题，从而影响到10kV配网线路运行的可靠性。当然，电力企业在发展的过程中也极为重视这方面的问题，为了避免这类问题给配网线路造成破坏以及影响到居民用电的安全性和稳定性，对配网的运行状态监控工作也在不断的进行着，以往对10kV配网线路运行状态的监控，主要是人工定时对线路进行巡检，不仅消耗了大量的人力，而且，巡检还存在不完善性、疏漏性等问题，也给10kV配网线路的安全运行埋下隐患。而在近些年的发展中，故障诊断与状态监控技术的发展极为迅速，并被广泛的应用到10kV配网运行状态监控中，不再需要人力对配网进行巡查，通过数据采集设备对配网线路及其设备的运行数据进行采集，并通过控制中心来对数据进行分析，从而对10kV配网线路运行状态的实时掌握，一旦发现配网线路运行异常，可以对其进行针对性的处理，从而有效的提升10kV配网线路运行的安全性、可靠性。
2.2在10kV配网线路故障排查中的应用众所周知，在10kV配网运行的过程中，可能受到内部或外部的因素影响而引发配网故障，如，恶劣天气的影响、小动物落到线路等而引发的故障现象，10kV配网主要是对居民供电的配网线路，一旦发生配网故障，将会给居民用电的安全性、可靠性造成极大的影响，因此，为了避免或降低配网故障带来的损失，必须要做好配网的故障排查和处理工作。在以往10kV配网线路发生运行故障的时候，主要是采用人工排查的方式进行，而在一些恶劣天气下，尤其是广东是一个台风和雷雨天气多发地区，也将给工作人员的故障排查造成极大的困难，甚至会引发人身安全事故，而且，在确定故障位置的过程中还会消耗大量的时间，会涉及到较长的停电时间，从而给用户用电的可靠性造成极大的影响。而在故障诊断与状态监控技术应用下，可以对线路进行在线监控，一旦在10kV配网线路故障发生的情况下，可以在最短的时间内确定线路故障发生位置，并通过控制中心来对关合断路器进行控制，对故障区域的配网线路进行隔离，而且，也能将停电范围最大程度的缩小，减少影响范围，而且，在故障点确定之后采取有针对性的处理措施，缩短了配网故障的处理时间，进一步降低10kV配网故障对用户造成的影响。
2.3在10kV配网线路其他方面的应用广东地区的天气较为潮湿，尤其是在春季，潮湿天气会对配网的正常运行造成一定的影响，另外，在夏季也是雷雨天气以及台风的多发地带，配网线路故障频繁发生，给广东地区10kV配网供电质量造成极大的影响。在近些年的发展中，伴随着广东供电企业投入故障诊断与状态监控技术，主要对10kV配网的故障管控、雷击频繁区域的巡视、故障高发设备等方面的运行监测以及故障诊断，确保了广东地区10kV配网运行的安全性可靠性。另外，通过大量的实践证明，故障诊断与监控系统的应用，可以对配网线路运行的负荷大小进行实时监控，对线路的安全运行有着重大的作用；而且，故障诊断监控系统能够实现远程控制的功能，这样，控制中心的管理人员就可以通过控制中心的系统软件进行监控和分析，并且下达远程控制命令，尤其是在10kV配网及其设备发生故障的情况下，管理人员可以通过远程控制配网线路上的断路器分合，能够快速的隔离故障区段，避免或降低了故障的扩大而对线路以及设备造成的损毁，从而将10kV配网故障的损失将至最低，进一步保证10kV配网线路运行的可靠性，提升电力系统的供电质量。
3结语
篇4
【关键词】流化床 锅炉 防磨 技术
神华福建晋江热电有限公司一期工程建设装机容量2×50MW热电联产机组，两台机组分别于2006年3月和8月投入商业运行。锅炉是华西能源工业股份有限公司生产的DG-260/9.8-1型高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、高温分离、全悬吊结构循环流化床锅炉。锅炉设计煤种为福建龙岩无烟煤。炉膛顶部标高36.5米，炉膛中上部长宽规格为5638×11250mm，前、后墙水冷壁管各设计144根，左、右墙水冷壁管各设计74根，水冷壁管材质为20G，规格51mm×5mm。
截止2015年5月，两台锅炉已运行约58000小时，共发生5次水冷壁磨损泄漏事件。该公司于2013年初对水冷壁局部磨损区域进行了喷涂防磨，但在2013年及2014年初仍在喷涂区各发生了1次水冷壁磨损泄漏事件。经现场检查分析，确认防磨喷涂在应对自然磨损方面可取得较好的效果，但在一些局部磨损速率较快的特殊区域防磨效果明显不佳。对该公司而言，锅炉水冷壁防磨问题已十分突出，通过单一的治理的方式已无法满足防止锅炉水冷壁泄漏的需要。2014年上半年该公司进行了水冷壁防磨综合治理，治理后两台锅炉未发生水冷壁泄漏事件。
1 水冷壁磨损现状分析及措施制定
经搭设炉膛满膛架，对锅炉水冷壁管进行全面测厚检查后，分析发现水冷壁存在以下磨损现状，并制定相应治理措施。
（1）管壁吊装块两侧水冷壁管冲刷磨损：因基建期未把好锅炉安装质量验收关，水冷壁管屏起吊点（吊装块）未进行清除，造成锅炉运行后，沿壁下落的内循环灰受到吊装块的阻拦，向两侧水冷壁管形成八字形冲刷。两台锅炉水冷壁上共存在92个吊装块，主要布置于炉膛标高15米、17米、28米、38米层，每个吊装块两侧水冷壁管均存在一定程度的磨损现象，并且磨损点程深沟式，磨损减薄量无法用测厚仪进行测量。因吊装块布置点分散，清除工作量大，该公司曾采取对管子上八字磨损深沟进行补焊临时处理的措施，但仍无法达到防止此处磨损泄漏的目的。遗留吊装块问题已成为造成该公司锅炉水冷壁磨损泄漏的最大风险因素。治理措施：对遗留吊装块两侧水冷壁管进行更换，达到清除吊装的目的。
（2）大面积侧磨：炉膛后墙中部标高16-19米区域、左（右）墙标高19-22米区域、前墙标高22-26米区域水冷壁存在较大面积的侧磨，并且部分点壁厚已磨损至3.0mm以下。治理措施：该磨损现状主要为炉膛内扰动风冲刷造成，故采取焊接防磨鳍片，减小扰动风携带物料贴壁冲刷的现象。
（3）局部敷设浇注料区域两侧磨损：锅炉4个中部压力测点、3个水冷蒸发屏下部穿墙区、4个屏式过热器下部穿墙区，共11个敷设浇注料的区域与两侧水冷壁管过渡边缘存在磨损。治理措施：该磨损现状主要为可塑料边缘敷设不平齐，造成沿壁下落的内循环灰冲刷磨损。故采取在11个敷设浇注料区域的边缘焊接鳍片衬边，使可塑料边缘平齐，避免冲刷。
（4）炉膛四角不规则磨损：炉膛四角由卫燃带可塑料（标高14米）至炉顶区域均存在四角不规则磨损现象，并且磨损点因位于角部，无法用测厚仪进行检测。治理措施：将炉膛四角五根水冷壁管用可塑料进行敷设，并在可塑料两侧边缘用鳍片衬边处理，确保边缘平齐。
2 防磨措施技术要求
2.1 对水冷壁进行换管，清除吊装块
（1）水冷壁换管以遗留吊装块为中心，上下各取300mm，共更换总长600mm。（2）水冷壁切割时，应使用机械切割。（3）切割时，先切下口，然后对下口进行封堵后，再切割上口。（4）水冷壁管焊接前，必须对管子焊口加工坡口，坡口应使用专用工具，确保坡口整齐，符合标准。（5）水冷壁对接焊口及鳍片焊缝均应平滑过渡，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（6）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况，新焊口应进行100%射线探伤。
2.2 焊接防磨鳍片，防止大面积侧磨
防磨鳍片安装示意图1所示：
图1 防磨鳍片安装示意图
（1）焊接鳍片长度由项目负责人根据现场标识情况，向施工人员进行交待。（2）必须根据现场标识位置及长度，逐根量好尺寸，并根据尺寸下料。（3）为确保顶部统一角度，施工时应先制做样版。（4）鳍片下料必须用机械切割，确保端面平整。（5）将防磨鳍片焊在侧磨区中部，与管子圆弧切线面保持垂直，应履盖管子最薄点。（6）鳍片安装时，应由钳工整条预放好，由上至下每隔15cm双面点焊，待鳍片完面定位后，再由上至下烧焊，确保鳍片垂直。（7）所有对接焊缝应进行打磨，确保焊缝整齐平滑，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（8）鳍片顶部两侧应打磨，实现水冷壁管与鳍片平滑过渡。（9）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况。
2.3 局部敷设可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边
可塑料两侧边缘防磨衬边示意图2所示：
图2 可塑料两侧边缘防磨衬边示意图
（1）将可塑料两侧边缘敲除，对已磨损的水冷壁管进行补焊处理。（2）焊接衬边鳍片时，应在现有可塑料敷设的区域再向外扩展1根水冷壁管的范围，确保目前补焊点被新的可塑料敷盖。（3）焊接鳍片长度由项目负责人根据现场浇注料高度，向施工人员进行交待。（4）必须根据现场标识位置及长度，逐根量好尺寸，并根据尺寸下料。（5）为确保顶部统一角度，施工时应先制做样版。（6）鳍片下料必须用机械切割，确保端面平整。（7）将防磨鳍片焊在水冷壁管中部，与管子圆弧切线面、水平面保持垂直。（8）鳍片安装时，应由钳工整条预放好，由上至下每隔15cm双面点焊，待鳍片完面定位后，再由上至下烧焊，确保鳍片垂直。（9）鳍片外侧点焊处应进行打磨，确保表面平滑，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（10）鳍片顶部两侧应打磨，实现水冷壁管与鳍片平滑过渡（主要质检点）。（11）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况。
2.4 炉膛四角防磨保护
（1）四角防磨可塑料敷设起点与卫燃带可塑料进行对接，沿四角一直沿升至炉膛顶部。（2）可塑料共敷设设角部5根水冷壁管，并且边缘同样采用鳍片衬边技术，确保侧面平齐。（3）炉膛角部待敷设可塑料区域应预焊V字形，材质为1Cr18Ni9Ti的耐热销钉。销钉采用横纵交错布置，间距为8cm，以防止敷设的可塑料脱落。（4）鳍片采取内侧单面焊，外侧点焊，其它安装工艺要求与可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边安装工艺相同。
3 成效分析
（1）两台锅炉水冷壁防磨治理技术措施实施后，锅炉水冷壁受热面积虽然减少约3.6%，但其不同于防磨梁的效果，未对炉膛内循环灰贴壁流造成影响，故其只提高炉膛床温约5℃，对锅炉运行未造成影响。（2）防磨鳍片的增加，解决了局部区域因炉内扰动风造成的侧磨的问题。（3）遗留吊装块两侧水冷壁管八字形磨损隐患得到彻底消除。（4）局部敷设可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边技术，避免了可塑料两侧与水冷壁管过渡区不平整造成的磨损问题。（5）炉膛四角防磨保护技术，彻底解决了四角不规则区域磨损问题，但因耐磨可塑料的敷设减少了锅炉水冷壁约3.6%的换热面积，影响锅炉床温升高约5℃。
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与上面的两种故障诊断技术相比，振动诊断技术占据着基础地位，同时，所起的作用为主导作用。在利用振动诊断技术对动力机械设备进行故障诊断时，具备以下几个优点：理论基础非常的扎实，且采用的分析测试设备也是比较完善的，诊断结果所具备的准确性及可靠性比较高，实时诊断更加的容易等。在利用振动诊断技术进行故障诊断时，与多个方面的关系都非常的密切，比如信息传感方面、信号处理方面等，因此，技术人员所面临的要求就比较高，不仅要具备优异的诊断技术，同时还要具备较强的综合素质。
2影响动力机械设备故障诊断技术发展的因素以及发展趋势
2.1动力机械结构复杂
随着动力机械设备应用范围的变广，其发展速度也越来越快，在这个过程中，设备所具有的结构就变得越来越复杂，其中所包含的零部件数量增多了许多，且每个零部件的下一级，会存在更多的子零部件。鉴于动力机械设备复杂的结构，一旦其发生故障，在进行诊断时，不但难度会加大，诊断的完整性、精确性也会受到一定的影响，进而导致无法及时的针对故障采取修复的措施。
2.2故障机理和故障特征复杂
对于动力机械设备存在的故障类型来说，所具备的机理源是比较多的，故障在进行传递时，所具备的路径也十分的复杂，且传播的方向包含横向性和纵向性两种。同时，在不同的故障类型中，其所产生的故障频率也是不相同的，这给故障诊断工作带来了很大的难度。在动力机械设备快速发展的过程中，越来越多的生产厂家开始进行设备生产，这使得设备的型号不断地增多，不同型号的动力机械设备所具备的结构各部相同，这种差异性导致设备在发生故障时，一个类型的故障具备一种特征，共性特征几乎不存在，这对故障诊断工作来说，是一个非常大的挑战。
2.3故障诊断方法众多
当前，针对动力机械设备存在的故障类型，所具有的故障诊断方法是比较多的，不过在具体应用的过程中，受到方法众多的影响，呈现出比较混乱的局面，影响了故障诊断的效果。同时，对于已知的各种动力机械设备的故障类型，尚不存在一种比较通用的诊断方法，这在一定程度上制约了诊断技术的发展，且逐渐的发展成为主要限制因素。
2.4故障诊断技术的发展趋势
经过多年的发展，动力机械设备所具有的故障诊断技术已经发展的比较完善，不过，随着科学技术的发展及应用，故障诊断技术呈现出了以下四种发展趋势：第一，诊断仪器在发展的过程中，微型计算机、单片机逐渐的应用到其组成中，从而促使诊断技术向着自动化、智能化的方向发展；第二，随着信息科学技术的发展，其中所蕴含的各项技术也逐渐的发展成熟，比如时-频分析技术、红外热成像技术、机械振动和噪声分析技术等，同时，工程诊断技术在发展的过程中，信息科学中的各项成熟技术成为其分支；第三，故障分析所具备的理论基础变得更加的丰富，比如模糊集理论、神经网络理论等，同时，这些理论也促使故障诊断技术向着综合性的方向发展，提高了故障诊断的准确性；第四，故障诊断技术中应用了网络技术，使诊断技术在获取信息方面变得更加的便捷。
3结论
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关键词：矿山机电设备；故障诊断；技术研究；
中图分类号：F407文献标识码： A
引言：在最近的几年，矿山企业得到了很大的发展。随着科学技术的发展，其故障诊断技术也在迅速发展，在矿山机械中得到了较好的应用，该技术主要以信号处理技术、传感器技术以及计算机技术作为基础，在工业比较发达的国家首先得到应用。在中国，受到技术的限制，很多的矿山设备都是需要从国外引进的，所以要想实现矿山的高产就必须保证设备的正常运行，这就对其故障诊断和维修技术有了更高的要求。目前，,计划经济体制模式是我国对待矿山设备故障处理的主要模式,其中,有很多环节已经不再适应市场的需求了，需要改革和创新，所以对于故障诊断技术来说，需要结合实际情况，积极学习西方先进的技术和经验，提高管理的水平。
一、矿山机电设备出现故障的原因分析
（一）、零件损伤造成配合关系的变化
各零件的配合关系发生改变，这种情况十分普遍，对设备发生故障的部位进行观察，会注意到零件的损伤和各个零件之间原有的配合关系遭到破坏是故障形成的原因。零件的损伤包括：原有的形态和尺寸发生变化，原有的设计性能发生变化，偏离和设计值，是由于在使用设备的过程中，零件会受到来自各方的作用力，各种因素的综合作用，同时，随着时间的推移，老化作用越来越明显，也经常引起零件失去原有的性能。
（二）、设备超负荷运转
设备长时间处于超负荷运转的状态，在制造矿山机电设备的过程中，都会对它们的输出参数进行极限值的设计，设备只有运行在极限值内才能保持良好的状态；一旦输出参数超过极限值，正常状态就会遭到破坏，长期运行于超负荷状态，设备极易出现故障，此时，有必要调整设备的技术参数，并且对设备采取相应的修复措施。
（三）、矿山机电设备工作强度大、持续时间长，作业对象对机电设备本身的损伤很大，加之器件的磨损使其与原部件的配合度降低，使设备自身工作能力受到很大影响，长久工作必将降低设备运行效率。
二、故障诊断技术的基本原理
（一）、数学模型的建立
通过建立数学模式，能够更好的对设备的正常运行参数和故障时的参数进行比对，对故障进行实时的诊断，这种参数在进行建立的时候要保证对应关系，对设备运行情况进行监测，同时也能对计算机系统进行充分利用。
（二）、信息采集技术
对矿山机电设备的运行信息进行采集，通过安装各种传感器来实现，这样能够更好的对各类传感器中的信息进行接收，然后储存在计算机中，对设备的各种信号进行采集，同时也能对技术参数进行反映，对故障进行诊断。
（三）、分析与识别技术
对信息传感器采集的数据要进行分析和识别，这样能够更好的通过分析和识别掌握到需要的信息，同时也能对设备的参数情况进行比较，对设备的运行状况能够进行判断，同时也能对故障进行掌握，因此，也能及时进行解决。
（四）、信息处理技术
信息处理技术就是将采集到的信息进行分类和处理，这样能够对有价值的信息进行转换，通过转换成为人或者是计算机能够识别的语言，实现信息采集的目的，对设备状态进行更好的掌握。
三、矿山机电设备常见故障诊断类型
（一）、事后维护检修诊断
设备故障已经导致了一系列不良后果以后才被发现，这种检修和维护不是主动进行的，通常不能起到实质性的作用。而且，因为机电设备已经遭受严重损坏 通常只能依靠经验推测故障原因。
（二）、有计划地定期维修
根据自身的经验积累制定出定期的机电设备检修计划，无论设备正常与否都要进行检修和维护，但是这种检修方式对于偶然发生的事故应急处理没有预防措施。
（三）、计划性状态检修
为避免以上2种检修方式的弊端，加之现代设备监测技术日益发展完备，在线检测和诊断装置可以详细记录设备运作时的状态、设备维修时间和内容，将这些数据输入计算机进行分析处理，从而可以准确预测设备故障 。
四、矿山机电设备故障诊断的关键技术
（一）、矿山机电设备故障诊断技术概述
在矿山设备运行过程中，很多部件会发生物理化学方面的变化，如：温度上升，电流电压以及功率发生变化，造成设备在形态上发生改变。通过对设备参数变化的分析了解设备的运行情况，判断出设备是否发生故障，如果出现异常，及时找到异常发生的具体部位，采取科学措施应对故障，这就是设备故障诊断技术。
在设备的故障诊断中，信息的采集是关键的一步，实际操作中，可以通过人为的看听摸进行判断，也可以利用相关设备采集状态数据，如：运行设备的振动信号，温度变化信号等，然后对这些信号进行分析，判断是否发生故障；现场观察也是常用的方法之一，比如，通过观察电机运转的响声和现场测量其轴承的温度变化，预测其可能的故障，观察螺栓和螺帽是否存在松动的现象，油液是否发生泄漏等对机械的零部件是否受损进行判断。
（二）、矿山机电设备故障诊断技术分类
迄今为止，矿山机电设备的故障诊断技术种类较多，由于矿山工作的特殊性，这些设备面临的工作环境不仅是振动和冲击矿物粉尘，而且工作空间小，维修起来难度较大，综合考虑这些因素，更应该合理的选择检测仪器，应该根据具体的环境和设备运行情况，有针对性的选取处理方案，其中，较为常用的方案有以下几种。
（1）温度诊断。很多机电设备发生故障最为明显的现象就是温度出现异常，很多受到损伤的零件在设备故障发生之前就会出现温度上升的现象。相关的工作人员将各种不同零件的工作温度进行汇总，制成图表的形式，在工作中就可以根据图表中温度的变化对零件是否发生故障进行判断。
（2）振动监测。这种方法主要用于预防性监测，包括简易诊断仪和精密诊断系统两种。前者一般采取便携式振动仪的形式，采集设备运行的振动信号，并将其适当放大，判断故障是否存在；后者是对设备进行定期的检测，使用显示装置以及控制器，将机电设备的振动信号数据输入到计算机中，对故障进行判断，找到相应的故障部位。
（3）铁谱分析。该技术在矿山机电设备的故障诊断中具有非常明显的优越性。常见的铁谱分析仪是颗料定量仪，运行的基本原理为：在电机的运行磁场中注入带有磨屑的油，之后将磨屑吸出，依据磨屑的大小顺序制作成谱片，从而判断设备的运行情况。
结束语：
矿山机电设备的故障诊断技术是一门综合性的技术，交叉运行了多个学科，它在机电设备的保养和维修方面起到了积极的作用。矿山机电设备故障技术对机电设备进行严格的控制管理，可以为维修人员的维修提供有价值的参考，降低了矿产开采工程的难度，保障了施工人员的生命安全，还减少了矿产生产的成本，提高了矿产生产企业的经济效益，从而促进了我国的经济发展。
参考文献：
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[3]张皓. 矿山机电设备故障诊断技术的研究[J]. 黑龙江科技信息,2013,18:10.
篇7
数学模型诊断技术是基于数学知识发展而来的诊断技术，同时，融合了动态检测技术及传感器技术。通过分析与处理采集的机电设备参数，实现对故障的诊断。该种技术应用的关键在于能够建立科学、合理的数学模型，才能确保故障诊断的高效性与有效性。
2智能诊断技术
智能诊断技术从本质上来讲属于特征比较技术，通过对人脑的模拟，对故障信息进行采集、分析与处理。该种技术的重点在于建立完善的机电设备故障特征数据库，当机电设备出现故障后，将其与数据库中的信息进行对比以实现对故障的诊断。目前来看，神经网络系统以及专家系统是比较常用的机电设备故障诊断技术。
3矿山机电设备故障诊断技术应用注意事项
仅仅掌握矿山机电设备故障诊断技术，还不能确保机电设备处于最佳的工作状态，最重要的还应能够注意应用时的事项，以充分发挥不同诊断技术优势，完成对机电设备故障的诊断与分析，为提高故障排除效率提供有力的支撑。那么矿山机电设备故障诊断技术应用应注意哪些问题呢？接下来进行详细的探讨。
3.1重视矿山机电设备日常故障检测
研究发现，矿山机电设备应用过程中很多故障的产生多由日常检测疏忽引起，因此，为及时发现机电设备故障，防止故障的进一步蔓延，应加强对其日常检测的重视。首先，制定详细的日常检测工作制度，明确对机电设备日常故障检测的工作细节，尤其应根据矿山技术人员实际情况，将相关的日常检测工作落实到个人，确保日常检测工作的顺利实施；其次，建立科学的日常故障检测工作机制。调查发现，部分技术人员依据相关工作制度，履行了日常检测的职责，但由于工作机制不科学，导致故障不能及时上报给上级部门，致使机电设备带病运转的情况较为常见，使机电设备发生重大故障带的机率大大提高；最后，加强诊断技术人员日常故障检测的思想教育。技术人员是矿山机电设备故障诊断的主要负责者，其职业素养的高低，会给机电设备故障诊断工作产生直接影响。因此，矿山开采单位应定期组织技术人员开展思想教育工作，使每一位技术人员提高对故障诊断工作重要性的认识，不断提高技术人员职业素养，从而能够在工作中自觉履行职责，确保矿山机电设备日常故障检测工作的圆满完成。
3.2注重重要矿山机电设备故障诊断
矿山开采中有很多比较重要的机电设备，例如高压异步电动机、采煤机、矿井提升机等，这些设备一旦出现故障，会严重影响矿山开采进度及产量，因此，对矿山机电设备故障诊断时应分清主次，借助专门的故障诊断技术，加强对重要机电设备的故障诊断。首先，要求技术人员不断学习重要机电设备的工作原理，总结重要机电设备常见故障，从而采取针对性故障诊断技术，以提高故障诊断有效率；其次，灵活运用多种故障诊断技术。一些重要的矿山机电设备处于较为复杂的工作环境中，引发故障的因素多而复杂。有时仅仅采用一种故障诊断技术很难对故障位置进行准确定位，这就要求技术人员能够熟练应用不同机电设备故障检测技术，以在最短的时间内定位故障；最后，不断进行总结与反思。技术人员应时常结合自身实践，不断总结与反思机电设备故障诊断技巧，总结出适合自身的一套有效的故障诊断方法，提高自身机电设备故障诊断水平。
4结语
篇8
根据矿山机电设备的特点及使用情况，对现代故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用做了进一步的探讨，尤其是对其中的智能故障诊断技术进行了重点研究，希望借此可以为矿山机电设备的维修提供参考。
关键词：
故障诊断；机电维修；智能诊断
在现代矿山生产过程中，高技术含量的机电设备在煤矿生产一线获得了广泛的应用，但是因为受到工作环境等方面因素的影响，机电设备在运行过程中会出现故障，给煤矿安全、稳定生产带来了隐患。利用故障诊断技术能够深入地了解机电设备运行过程的典型状态，还能够检测出设备运行过程中存在的潜在隐患，及时发现设备存在的主要问题，为故障预测和处理提供可靠依据。因此，找到矿山机电设备故障产生的主要原因，并利用故障诊断技术对原因进行及时准确的诊断分析，对保证机电设备的正常稳定运行以及矿山的生产安全都是非常重要的。
一、矿山机电设备产生故障的原因
（一）机械零部件配合关系变化。导致矿山机电设备出现故障的原因主要是设备的机械零部件关系变化或者零部件自身损伤而造成的。其中，零部件损伤有设备运行过程中相关零件之间的相互影响的因素，这种影响使零部件自身在形态、尺寸、功能等方面发生了变化，不能够充分发挥其应有的性能。
（二）设备长期超负荷运行。在实际的使用过程中，若一台设备的实际运行情况超出了其极限应用范围，则该设备会在很大程度上因为超负荷而出现故障。
（三）设备自身性能损耗。机电设备在运行过程中会因为内部和外部因素的影响而使其运行能力持续消耗，包括设备机械零部件的磨损、电子设备的老化等，这些因素使得设备的综合能力开始下降，最终出现各种类型的生产故障。
二、矿山机电设备的故障诊断
（一）设备故障诊断的方法。在通常情况下，设备故障诊断属于一种防护措施，是在不影响基本生产流程的情况下判断该设备各个部分的参数是否处于最佳的应用状态中。在诊断中，通过使用精密设备获得被检测机电设备的运行数据，确定其是否适合运行，是否发挥其正常的功能，是否存在出现损坏的因素等。若发现异常，则分析导致该异常的主要原因、损坏程度有多大、是否能够继续使用，并根据其实际受损程度判断其继续使用的时间。
（二）设备故障诊断的原理。所谓设备故障主要是指设备因为零部件受损或者在使用过程中因为不同因素的影响。这时，一旦出现故障，这些参数的变化将直接作用于设备的零部件，使得其发生物理变化，导致零部件的性能也随之出现变化，这种变化就是所谓的特征因子。这些特征因子可以精确的反映机械系统的实际故障状态，因此也被称作为故障敏感因子，只有这些故障敏感因子处于正常的阈值范围内时，设备才不会出现故障。故障诊断技术就是监测这些敏感因子，一旦矿山设备的故障敏感因子超出了阈值范围，就要发出告警。
三、故障诊断技术在矿山机电设备维修中的具体应用
（一）故障历史记录诊断方法的应用。当机电设备出现故障时，应该及时的分析导致该设备出现故障的相关原因，分析哪些是造成故障的主要因素。这是基于矿山机电设备组成原理而采取的一种典型故障诊断方法。当设备出现故障时，必须分析造成故障的因素，检查设备运行过程，获得最终的分析结果，并将这些结果进行归纳总结，形成一个该类型设备的故障诊断手册。在设备的后续运行过程中，当设备再次出现故障使，就可以根据典型的故障类型判断导致故障的原因，对故障进行针对性的处理、维修。
（二）温度、压力监测诊断方法的应用。矿山机电设备中大量使用摩擦副、轴承和齿轮传动箱等机械设备，在这些部位设置温度、压力传感器可以实现对这些关键零部件运行状态的在线监测。通过连续对这些部位进行监测、记录相关数据的历史变化情况，可以快速、直观、准确的反应出机电设备的实际运行状态，还能够预测其运行状态变化趋势，从而为设备的维修提供可靠依据。温度、压力是矿山机电设备需要检测的典型参数，能够正确、精确的反映设备的真实工作状态。
（三）智能诊断方法的应用。智能诊断方法就是通过系统控制的方式，模拟人脑特征，能够快速的获得机电设备的故障信息，并及时的进行传递、处理、再生及应用，通过与系统配合还能够实现设备运行状态的实时监测和预测，为机电设备及系统的运行、维修提供可靠的数据参考。智能诊断方法包括模糊诊断法、灰色系统诊断法、专家系统、神经网络诊断方法等。当前，智能故障诊断领域中最为活跃的方法是专家系统和神经网络方法，这两种方法在矿山机电设备故障诊断中具有较大的应用潜力。这主要是因为矿山机电设备的故障一般具有较强的复杂性和隐蔽性，使用传统的故障诊断方法难以精确、快速的对故障进行定位和分析，而通过应用专家系统或者神经网络，能够模拟人脑思维方式，根据反馈的故障信息快速的进行分析和求解，获得可靠的分析结果。
参考文献：
篇9
【关键词】故障诊断技术;烟草机械;生产系统
一、引言
在现代生产过程中，机械设备被大量使用。由于机械设备的复杂性，一个零件的损坏往往会影响整个生产过程的进行。在实际生产中，如果一个隐患没有被排除，其结果不仅可能会导致设备本身的损坏，还可能造成人员的伤亡，带来巨大的社会影响和经济损失。在流水线生产过程中，一个环节出现问题，可能会导致整个生产过程都出现一定的停滞。由于机械的复杂性和机械故障的危害性，故障诊断技术在机械生产中得到了一定的应用。一个现代化的卷烟厂，其机械生产流程具有一定的复杂性，机械设备出现一定的故障，会导致巨大的生产损失。因此，故障诊断技术在烟草机械的使用中具有十分重要的意义，也有着十分广阔的应用前景。
二、故障诊断技术概述
(一)故障诊断技术的含义。故障诊断技术是机械生产规模化之后发展起来的一门科学。故障诊断技术主要是在机械设备运行的过程中对机械设备的状态进行一定的检测与识别，确定机械设备的运行是否正常，以便尽早发现机械设备内部存在的一些故障并进行维护。故障诊断技术主要是对机械的设备进行一定的故障检测活动，以分析其机械故障形成的原因，做到防患于未然。这样就可以在很大程度上提高设备运行的效率，保持机械设备运行的稳定性。在大型机械设备管理中必定会运用故障诊断技术进行服务。
(二)目前设备故障诊断技术的两个研究方向。当前，设备故障诊断技术一般可以分为两个研究发展方向。首先，是机械设备的状态监测技术，属于一种简易的诊断方法。主要检测方法是将机械设备的一些特征参数进行一定的测试和分析，将所得到的数据进行一定的分析计算，并与正常的机械工作系数进行比较，以此来判断机械设备是否正常运行。这种检测方法的优点是方便，灵活，具有一定的便捷性。在设备现场就能得出所需要的判断，节省检测资金。另一种监测技术则是精密的设备故障检测技术。这种检测技术不仅要对机械设备是否正常运行作出一定的判断，还要为了方便其维修，找出设备产生故障的原因，并对维修难易程度作出初步的判断。精密诊断技术需要有着专门的精密诊断仪器用来辅助工作，还对参与诊断的技术人员的水平有着很高的要求。
三、烟草机械的特点以及诊断对策
(一)烟草机械的通用设备。烟草企业的通过设备是指工业生产中通常都会遇到的一些机械设备，具有一定的共通性。这些设备诸如电动机、离心风机、锅炉、空压机、烘干机、皮带运输装置等。这些设备主要被运用在一些动力、制丝或者卷包等一些生产车间，或者用于一些机械维修和设计工人所在的部门。这些通用设备的正常运行关系着生产的持续运转，也关系着烟草企业内部的一些安全问题。由于这些机械设备的内部结构都较为简单，因此检测工作的进行也较为简单，所使用的手法也较为成熟。在这些设备中，一般来说引风机可使用振动测量的检测手段进行检测;离心式设备可使用振动频率的分析方法进行检测;而水环式真空泵和螺杆式空压机分别可以使用振形分析法和冲击脉冲法进行检测。
(二)烟草企业的专用设备。在烟草企业的生产过程中，还有一些卷烟的专用设备。这些机械设备包括卷烟机、包装机、打叶机和切丝机以及压梗机和加香机等。这些专用设备的数量虽然在总体的机械设备中的比例较小，但是却是烟草企业的重点设备，也是关键的生产环节。对于烟草企业的专用机械设备进行诊断相较于通用设备的诊断来讲要有一定的难度。一般来说，烟草企业的专用设备有着以下的特点。一是卷烟机和包装机等专用设备是有着复杂运作系统的设备，在运行过程中有多个动力源，这些动力源支持不同子系统进行工作，在工作过程中的运动器件多，其振动频率也各不相同，呈现复杂的状态。这些专业机械设备的设计结构上非常的紧凑，各个部分的运动器件非常密集，发出的振动信号往往互相干扰。机械运行过程中，其传动系统的方式各不相同。有的采取连杆传动方式，有的采取偏心激振方式。这就造成了在机械的内部存在着不同的冲击振源。在机械的正常运转下，这些部位的振动也超出了一般机械设备合理的振动标准。因此在诊断过程中不宜使用通用的诊断标准进行判断。在机械一些部位由于精密度过高，难以安放传感器或者探头，机械内部的操作空间过于狭窄，无法进行安全的测试。二是有些机械设备的测点隐藏在机械设备的内部，诊断人员无法通过表面的检测方法检测机械的故障。还有一些烟草加工设备的材质不属于金属磁性材料，使用传感器无法进行磁座的固定，给测量带来了一定的难度。而且，目前我国的卷烟机以及包装机等精密设备都是由外国引进而来的，使用者对器械的性能没有充分的认识与理解，而且对于机械设备的内部传动系统和零件的结构资料等掌握的不是十分全面，这种情况给信号的分析带来了一定的困难。还有，由于烟草企业生产的特殊性，其生产过程一般带有较强连续性，而且不允许长时间停车。机械设备难于拆卸使得对诊断的结果难以进行验证。
四、故障诊断技术在烟草企业机械设备中的应用
现代烟草企业的生产逐渐朝着大型化、连续化和高速化以及智能化的方向发展。机械设备普遍具备精度高、传动机构复杂等特点，这种现象也导致了烟草设备的机械故障率以及故障出现的机理越来越复杂的情况出现。因此，在故障诊断技术的使用上必须采用现代化的诊断技术。传统的依靠维修人员经验的故障检测方法已经不适应当前的烟草企业的生产需要。
(一)进行故障诊断时应选择恰当的诊断方法。对于烟草专用机械的诊断方法和思路，可在简易的诊断基础上进行精密诊断的实施。在具体的操作过程中，应注意一些问题。对于卷烟机、包装机等有着不同系统的机械设备，将其动力源分为不同的部分，然后分别对其不同的子系统逐个进行测试，以便发现故障源。对一些容易出现问题的关键部位进行定期预测，掌握其变化规律，以便对其进行一定的保养维护。对于一些封闭式的齿轮或空压机的油池等，除了要进行振动测量分析外，还要进行油样铁谱分析，作为辅助手段可以提高测试的准确性。
(二)有关诊断仪器的选择与配置。根据烟草设备的特点和不同的诊断要求，有一些基本的仪器可供选择。比如振动测量分析仪器、温度测量分析仪器等。振动测试在烟草机械的测试过程中是使用的比较多的一种手段，在进行仪器的使用测量时，应优先选择振动测量分析仪器。其型号可分为振动信号采集仪器、振动信号分析仪器等。这种仪器可以在现场进行使用，也可以和计算机联机使用，具有较为丰富的使用空间。而温度测量分析仪则可以用来分析固体、液体以及气体的温度，还可以利用红外热像仪来检查局部的点温，对故障有着更高的发现率。
五、结语
随着烟草企业的机械设备科技化的进一步发展，故障诊断技术的应用范围也越来越广泛。故障诊断技术的理论性研究与实际情况结合得越来越密切，诊断技术也在不断的提高，越来越适应高精度智能化的机械设备的需要。相信随着科技的发展，故障诊断技术将在我国烟草企业的机械生产中发挥越来越大的作用。
【参考文献】
［1］李红卫，杨东升，孙一兰，韩娟．智能故障诊断技术研究综述与展望［J］．计算机工程与设计，2013，2
篇10
伴随着经济的发展和社会的进步，机电一体化技术结构也趋于完善，在技术结构控制以及故障诊断技术应用方面取得了非常显著的优势。利用故障诊断技术能对设备故障进行集中的清查，从而减少安全事故的发生，一定程度上杜绝安全隐患。文章结合案例对机电一体化设备故障诊断技术的特征综合分析，对诊断技术的运行步骤和基本方式进行了集中解构，旨在为技术人员提供有效的技术建议，以供参考。
关键词：
机电一体化设备；故障诊断技术；研究
1案例分析
某厂区配置了5台轧机，设备钢卷内径762mm，外径max2200mm，设备运行过程中出现了故障。设备维修人员根据其受力特点，利用载荷传递系统特征对其振动结构进行检测。主要利用的检测仪器是DEWTRON2010信号记录仪、KISTLER耦合器等，要保证正常的轧制信号的频率控制在规定范围内，振动杆集中在116.7Hz到222Hz之间。并对异常振动数据进行整合，以备后续对机电一体化设备故障进行复检。
2机电一体化设备故障诊断技术特征
在运行机电一体化设备故障诊断的过程中，技术人员要针对具体问题建构有效的管控机制，确保管理结构符合实际需求，提出建设性的技术检验和校正步骤，从而优化整体验收结构和故障诊断的质量。不仅要关注机电一体化设备的实际运行状况，也要对机电一体化设备故障方位进行诊断。在运行机电一体化技术的过程中，技术人员要集中关注诊断技术的特征，从而建立具有针对性的技术诊断方案。第一，要确保故障具有非常明确的目的性，要对机电一体化的技术故障进行逐层级分析，并对故障问题设定有效的处理方案，以确保机电一体化设备安全运行，减少人员伤亡和经济损失。第二，由于机电一体化设备的结构较为复杂，在实际诊断过程中技术人员要对具体问题进行集中控制。在诊断过程中，不仅会涉及到摩擦原理、物理学原理，也要对机械制造以及液压机器操作流程进行集中的分析，综合应用不同层面的知识进行集中的信息解构，从而建立最优化的故障处理和技术应用流程。例如，对于MW1050A高速自动模切机进行故障诊断时，技术人员要借助PLC可编程程序控制器对整机进行监控和调试。传统机械的生产速度一般维持在每分钟80张左右，而该系统常规化运行时能达到每分钟160张左右，且套印偏差能控制在≤±（0.3-0.5）毫米之间，这就需要技术人员按照基本的技术运行参数进行集中管控。第三，在机电一体化设备故障检修时，技术人员要保证对理论和时间进行综合处理，任何诊断机制和措施都要在实践转化应用基础上建立起来，实现最优化处理目标[1]。
3机电一体化设备故障诊断具体操作步骤和方式
在机电一体化设备进修的过程中，技术人员并不是简单的故障排查，也要能对运行结构控制设备的工作状态进行集中监控，从而针对具体问题给予专业性指导和控制。例如，在机电一体化设备故障诊断和检修过程中，技术人员要对一些不易被察觉的小零件进行集中的控制，减少设备突然出现问题的情况。
3.1机电一体化设备故障诊断具体操作步骤
在实际机电一体化设备故障诊断和分析的过程中，技术人员要按照具体操作步骤有序进行，才能有效维护整体技术框架的完整度，保证诊断维修结果符合机电一体化设备运行标准。第一，技术人员要在设备故障诊断前对整体设备进行测试，根据设备的基本性质和组合结构进行集中的诊断和控制，确保设备在进行组合的过程中工序完整且有效。并且要集中段诊断理论和运行方法进行综合读取，确保测试信息符合实际需求，从而实现对机电一体化设备运行状态的综合评估。只有提高设备的运行有效性，才能一定程度上保证故障诊断的有效进行。例如，机电一体化设备中的组合式变压器，产品型号为ZCS11-Z，额定容量控制在100kVA左右，那么额定电压就是控制在36.75±2*2.5%左右，额定频率在50Hz，相数为3相等。第二，技术人员要对设备出现问题的一些前提性条件和因素、环境等参数进行分析，在对机电一体化设备运行状态进行读取后，对其故障进行综合诊断。特别要注意的是，在对设备数据进行分类的过程中，技术人员要对其预防故障的诊断结构进行综合分析，在保证故障诊断和运行框架完整度的同时，对机电一体化设备进行综合维护和检修。第三，技术人员要对设备进行深层次的分析和故障诊断，不仅要对其数据进行综合的整理和分类，也要集中诊断和处理预防控制结构，确保能对故障可能存在的位置和故障产生原因进行综合分析和处理。技术人员只有对机电一体化设备故障进行及时的诊断和处理，对具体故障原因和基本类型进行判断，才能有效保证机电一体化设备的常规化运转[2]。
3.2机电一体化设备故障诊断具体操作方式
在对机电一体化设备进行综合诊断和故障分析过程中，技术人员要遵循基本的操作步骤和控制流程，集中优化设备自身的独特性和性质的基本控制手段，确保能运行最优化的诊断机制和措施对机电一体化设备的问题进行一次性解决。特别要注意的是，无论是何种故障诊断方式，技术人员要在操作前确保其匹配不同的故障类型和基本问题。技术人员只有提升故障的诊断水平，才能从根本上促进整套技术结构的有序进行。第一，在检验机制应用的过程中对系统故障发生的偶然性和持续性进行诊断，也就是说，结合机电一体化设备的偶然性故障和系统性故障进行分析和处理。一方面，偶然性故障的发生较为意外，主要是由于一些不确定的因素对其产生影响，对于这种不确定因素，技术人员要建立临时性的应急预案，确保能对故障问题进行及时处理。在故障处理过程中，技术人员要借助检测仪器对机电一体化设备进行实时管控，减少偶然故障带来的经济损失。另一方面，技术人员要对机电一体化设备的系统故障进行综合管控，减少问题出现的概率[3]。第二，技术人员要对机电一体化设备的故障指示灯进行分析，主要分为有指示灯设备检测结构以及无指示灯设备检测结构。在系统出现故障或问题后，工作人员能对机电一体化设备的故障进行第一时间的整合和管控，针对有指示灯的设备要进行故障信息的收集，确保能对故障问题进行及时的管控和修复。若是系统出现故障后没有指示灯显示，则需要对系统发生设备进行实时关注，并要求管理人员能在巡查中对机电一体化设备故障进行原因和位置分析。
4结束语
总而言之，在对机电一体化设备进行综合维护和故障检修的过程中，技术人员要综合利用有效的检修技术和针对性的检修方案，提高检修效率和实际效果，一定程度上推进机电一体化设备诊断项目的智能化发展，为机电一体化的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]唐建业.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中华民居，2013，15（24）：187-188.
[2]周柳奇，施力仁.机电一体化设备的故障诊断技术探析[J].电子世界，2013，26（22）：195.
