机电设备故障诊断技术发展

2022.11.15

潘云龙

【摘? 要】随着机电设备制造业的兴起和快速发展，机电设备故障诊断技术也应运而生，鉴于机电设备故障诊断技术的复杂性和重要性，越来越成为机电设备领域的重点关注对象，同时根据其工作所涉及的学科综合性及特殊性来看，机电设备故障诊断技术开始成为一门单独的信息处理技术手段，故论文就机电设备故障诊断技术的具体发展展开探究。

【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.

【关键词】机电设备;故障诊断;技术发展

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

【中图分类号】TH165+.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）05-0170-02

1 引言

随着信息技术的快速发展，机电设备的使用开始变得更加普遍化和经常化，机电设备的应用开始融入生活的方方面面中，这在为人们生活和工作带来巨大的便利的同时，也携带了安全隐患，由于是依靠信息技术进行运转的机电设备，故对于设备使用的安全性提出了更高的要求，基于此提出的设备故障诊断技术可以较好地及时发现设备在工作状态下出现的问题，对机电设备的工作实时状况进行跟踪，精确定位到机电设备工作状况下出现故障的地方，从而提早发现，提早预防，提早解决机电设备可能发生的故障问题，从而增强机电设备工作的安全性，有效规避因为安全隐患问题所造成的经济损失。

2 机电设备故障诊断技术

机电设备故障技术的发展历程，实际上体现了时代信息技术发展的进程，机电设备故障诊断技术的真正出现应用，可以追溯到工业革命，也就是在工业革命解放生产，产生了新的生产动力之后，为机电设备的大规模使用提供了基础保障，与此同时，保障机电设备运转安全的故障诊断技术也实际诞生，而随着所依托的信息技术的不断发展，故障诊断技术也逐渐成熟，主要经历了由专家根据自己的专业知识进行诊断的第一个基础性阶段、依靠电子信息技术给出的信号进行实时监控检测的第二个阶段以及更加主要的依赖于智能化电子信息技术系统，实现的监测、反馈、诊断于一体的第三个智能化发展阶段。

就我国现阶段所采用的电子设备故障诊断技术来看，仍然存在技术不成熟的问题，这和我国最初引入机电设备故障诊断技术的时间较晚有着不可分割的联系，并且最初开发使用机电设备故障诊断技术是从校园研究开始，此后才开始真正进入企业市场，为机电的安全使用提供基础性保障。

3 机电设备故障诊断技术存在的问题

3.1 缺少完整的诊断体系

机电设备故障诊断技术虽然经历了一段时间的发展，但是到目前為止仍然未真正形成一套可靠的完整的诊断体系。目前为止，大多数诊断方式只是针对一些特定的问题，对于特定的设备建立了诊断技术手段，而从长远来看，机电设备可能产生的故障技术性问题，相较于当前储备的故障应对解决方式存在明显的不足，不能够满足多个故障问题解决需求，同时在实际的故障诊断技术运用中也缺少一个完善的评价体系对诊断的实际效果做出合理的评价，因此，也无法客观整体地看待诊断技术在机电设备运行上的应用。

3.2 诊断精确性的不稳定

故障诊断技术的发展和应用在实际运用中并不完全准确，这和机电设备所可能产生的故障问题所表现出来的特征有着不可分割的联系，不同机电设备产生故障的原因或者同一机电设备不同位置产生的故障所造成的原因都具有差异性和随机不确定性，并且这些故障所反映出来的信号也具有差异，可能是振动式的响应或者是设备工作的反常性等，而产生同一故障信号的造成因素也存在偶然或者巧合性，如机械在制造、维护、安装等过程产生的振动信号和机电设备在发生故障时产生的信号存在了巧合性，这实际上就影响了故障诊断技术对于其所发出的干扰信号做出正确的判断，这实际上不利于故障诊断技术对机电设备所产生的故障问题给出准确的判断。

4 机电设备故障诊断技术的未来发展

4.1 远程协作诊断技术的发展

计算机网络技术的发展让诊断技术和数据库的有效结合开始成为了可能，利用互联网进行远程共同协作诊断，在大型企业或者大规模的工厂农场中建立起设备运行状况监测系统，对机电设备的运行状况数据进行实时采集，然后将采集到的数据依托互联网技术回送到数据库中心进行数据对比，从而运用数据库筛选查找手段对机电设备的运转进行诊断分析，相应的还可以在技术程度较高、经济能力较强的科研院所建立起数据分析诊断中心，对各地传送过来的机电实时工作频率情况进行分析，给出有效的诊断，同时远程网络协作诊断技术的应用，可以将不同设备的诊断信息录入诊断数据系统中，以方便同一类型的机电设备再发生类似的故障问题时，在系统中可根据其特点快速进行检索，给出相应的诊断方案，为大规模进行机械化作业的企业、工厂、农场提供有效的技术保障，同时也为满足不同类别机电设备故障检测要求提供了有效的数据帮助。

远程协作模式下诊断技术的发展势必在未来很长一段时间内成为趋势，这和网络背景下技术支撑的协作便利、消息传达的便捷性有着不可分割的联系，让基于网络存在的技术诊断成为了可能，通过数据库可让诊断信息资源共享，同时依托网络建立起来的数据库诊断系统让成本降到了最低，真正意义上实现了高效诊断低成本的最终目标，并且网络的线上工作特性也让动态监测管理得以真正落实，这对于企业、工农厂电子设备的工作安全性起到了有效的保障作用。

4.2 小波分析

作为一种灵敏度极高的监测信号手段，因其对于分辨率的分析具有极度的敏锐性质，具有出色的多重分辨率同时分析的特点，可以在低频状态下，区别出较低的时间分辨率和较高的频率分辨率，对应的，在高频状态下，可以有效区别出较低频率分辨率和较高的时间分辨率，根据这种特性，将小波分析运用到仪器探测中，可以快速地捕捉信号的扭曲变异，以及瞬时的反常，从而为机电设备的异常状态提供一个较好的反映机制，而运用小波分析方法，可以快速准确地对信号进行定位，找到异常的时频，从而分析出机电设备的故障定位，这为机电故障诊断提供了强有力的技术支持。

4.3 人工智能专家系统的应用

为不断提高机电诊断系统的准确性，可以利用人工智能技术，将专家诊断系统的建立同自适应模拟性更强的人工神经网络系统结合起来，提取两者的优势，发挥出人工智能模拟人脑进行思维学习以及再记忆主动搜索的优势，将机电设备故障问题的发生原因、故障产生源头进行录入，帮助专家系统对于在识别机电设备故障检测时提供有效帮助，借助人工智能的力量解决实际中遇到的大量问题。人工智能专家系统的应用可将现实机电设备在工作过程中所产生的问题，通过有区别地录入系统单元，在下一次遇到类似的问题时可以通过系统快速地定位到问题产生的局部单元，通过人工智能的主动性学习查找和自我完善的更新方式，帮助神经源单位内部的互相作用，进而完善机电诊断系统的准确性和完整性。

4.4 开发新型传感监测仪器

基于机电设备可能产生的故障问题存在的微妙差异性情况，以及故障诊断技术所采用的设备对于不同故障的监测灵敏度也不同，如根据温度、噪音、振动幅度等进行的監测来判断机电仪器在运转过程中是否出现了故障，不同的监测参数针对不同的故障问题反映能力也是不同的，监测的灵敏度又是故障诊断精确性和及时性的关键性因素，故要求选择同机电设备材质、机构、故障发射信号传导相一致的监测仪器，以保证可以第一时间根据电子设备发出的信号分析，同数据库相比较敏锐地找到故障发生原因、发生的位置，并快速地做出反应，给出机电故障修复方案，保证机电设备稳定运转。

5 结语

本文主要对机电设备诊断技术的现阶段发展状况以及未来趋势做出了详尽的分析，希望可以帮助企业、工农厂在实际运用机电设备诊断技术进行故障排除分析时，规避可能造成的故障干扰因素，尽可能地形成一套完整的机电设备故障处理系统，为机电设备的安全有效运转提供保障。

【参考文献】