導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇設(shè)備故障診斷與維修，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

根據(jù)以往礦山機(jī)電設(shè)備維修的經(jīng)驗(yàn)看，造成礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因有三個(gè)，即配合關(guān)系發(fā)生變化、設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備工作能力損耗，這三個(gè)原因既是外部作用的結(jié)果，也與設(shè)備內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)關(guān)系。配合關(guān)系發(fā)生變化是指相互配合工作的零件其中一方發(fā)生損傷，從而導(dǎo)致零件之間無(wú)法像沒(méi)有發(fā)生損傷之前那樣合作，致使設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。零件損傷大多數(shù)是因?yàn)榱慵匣蛘咭馔?，?dāng)零件受到這些作用力之后，形態(tài)和尺寸就會(huì)發(fā)生變化，無(wú)法保持原本設(shè)計(jì)的性能。設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)是指設(shè)備所進(jìn)行的工作量超出了其原本的承受能力，通常表現(xiàn)為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和設(shè)備的承載力過(guò)重，從而讓設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞。設(shè)備工作能力損耗是設(shè)備隨著使用次數(shù)的積累不可避免會(huì)發(fā)生的變化，是內(nèi)外因共同作用的結(jié)果，常常伴隨著部件老化和磨損、承載力增大、熱量變高、零件變形等現(xiàn)象出現(xiàn)，針對(duì)工作能力損耗問(wèn)題，只有加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)與升級(jí)。

2礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷方法

2.1小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身具備獨(dú)特的信息處理方式與結(jié)構(gòu)，因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在人工智能、自動(dòng)控制、信號(hào)處理以及模式識(shí)別等相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍十分寬廣。選用某種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)活性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建，通過(guò)學(xué)習(xí)能夠?qū)⑷咳我獾姆蔷€性系統(tǒng)描述出來(lái)；另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還具備自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等功能。診斷礦山機(jī)電設(shè)備故障的過(guò)程中，對(duì)于故障源的尋找應(yīng)當(dāng)從故障初始征兆入手，初始故障征兆至故障源的映射一般存在非線性映射關(guān)系，所以在采煤機(jī)等系統(tǒng)診斷中應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有十分顯著的效果。

2.2模糊數(shù)學(xué)

根據(jù)此類(lèi)非線性復(fù)雜映射關(guān)系，在確保診斷合理的基礎(chǔ)上，在診斷采煤機(jī)故障的過(guò)程中引入模糊數(shù)學(xué)，建立一個(gè)完整的模糊診斷數(shù)學(xué)模型，將定性分析、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)以及定量分析有機(jī)結(jié)合在一起，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)踐，以此在診斷采煤機(jī)故障的時(shí)候?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供一定的參考。建立數(shù)學(xué)模型的時(shí)候，首先應(yīng)當(dāng)考慮采煤機(jī)在故障知識(shí)方面具備的特性，選取相應(yīng)的知識(shí)表示方式，建立一個(gè)將各種征兆與故障原因之間的模糊因果關(guān)系相對(duì)應(yīng)的矩陣，在確定矩陣中的隸屬度值的時(shí)候，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與故障診斷經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參考，根據(jù)診斷過(guò)程中出現(xiàn)的概率數(shù)據(jù)可以對(duì)隸屬度值進(jìn)行實(shí)時(shí)的刷新，為了進(jìn)一步提升診斷精確性，診斷時(shí)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累修改權(quán)矩陣。

3礦山機(jī)電設(shè)備維修故障診斷與維護(hù)策略

3.1加強(qiáng)崗位培訓(xùn)

就目前情況來(lái)看，全面落實(shí)設(shè)備電子化與自動(dòng)化是提高勞動(dòng)效率與降低運(yùn)營(yíng)成本的關(guān)鍵所在。因此在進(jìn)行設(shè)備的采購(gòu)與管理時(shí)，首先需要將技術(shù)培訓(xùn)工作放在首要位置，因?yàn)闊o(wú)論是從事管理工作還是機(jī)械設(shè)備的操作與維修工作，都需要具備良好的技術(shù)操作能力與相應(yīng)的理論知識(shí)基礎(chǔ)。尤其是在機(jī)工、電工培訓(xùn)時(shí)，需要確保二者培訓(xùn)工作的相互滲透，才能夠從根本上保證機(jī)電共同維修基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量。另外在現(xiàn)場(chǎng)工作教學(xué)中需要做好繼續(xù)教育工作，機(jī)工不僅需要了解機(jī)械部分的工作要求及相應(yīng)的功能，還需要掌握基本的故障診斷與辨別技術(shù)。

3.2技術(shù)改造工作

為了切實(shí)保證機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備檢修與更換成本，技術(shù)改造工作的重要性無(wú)疑日益凸顯。一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造的時(shí)候有兩個(gè)方面的工作的需要技術(shù)人員去完成，第一方面是設(shè)備技術(shù)改造部門(mén)需要聯(lián)合機(jī)電部門(mén)聯(lián)合作業(yè)，從宏觀上對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及保護(hù)，另外還要考慮電氣部分運(yùn)營(yíng)的可行性，綜合多種因素，從實(shí)際情況出發(fā)，保證電氣運(yùn)行的安全、可靠，完成技術(shù)改造工作。

3.3健全機(jī)電設(shè)備維修管理體制

對(duì)于設(shè)備維修部門(mén)而言，在日常技術(shù)管理的過(guò)程中需要從宏觀出發(fā)，建立健全機(jī)電設(shè)備維修管理體制，以體制規(guī)范維修工作質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)操作人員未經(jīng)崗前培訓(xùn)便上崗的情況，規(guī)范工作人員的操作行為，定期組織部門(mén)內(nèi)部人員參加公司的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高部門(mén)員工的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。別外，機(jī)械技術(shù)與電氣技術(shù)管理的對(duì)立與統(tǒng)一矛盾需要得到有效解決，從某種意義上來(lái)說(shuō)，健全機(jī)電設(shè)備維修管理體制是保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵所在。

3.4重視礦山機(jī)電設(shè)備的維護(hù)工作

對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)工作是在設(shè)備沒(méi)有發(fā)生故障之前進(jìn)行的，設(shè)備維護(hù)是一種規(guī)避發(fā)生故障風(fēng)險(xiǎn)的工作，可以在設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)故障之前排除可能促使設(shè)備發(fā)生故障的因素，降低設(shè)備發(fā)生故障的概率。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障以后，更應(yīng)該重視設(shè)備的維護(hù)工作，可以有效減少下次再出現(xiàn)同類(lèi)故障的次數(shù)。同時(shí)也應(yīng)注意到，設(shè)備維護(hù)工作對(duì)于保障員工的人身安全具有非常特別的意義，企業(yè)可以減少因員工負(fù)傷或死亡而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)賠償，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)束語(yǔ)

篇2

關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械;故障;診斷;維修

1我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)煤礦生產(chǎn)中惡劣的井下作業(yè)環(huán)境，導(dǎo)致煤礦機(jī)械設(shè)備較之于其他設(shè)備存在的故障問(wèn)題較多:①井下作業(yè)環(huán)境較為惡劣，空間小而且環(huán)境潮濕，粉塵與有害氣體長(zhǎng)期存在;②很多設(shè)備長(zhǎng)期處于超負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài);③井下機(jī)械設(shè)備一旦出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的故障診斷與維修，設(shè)備的更換頻率也較低，導(dǎo)致設(shè)備的安全性與工作效能降低。從我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀來(lái)看，主要存在以下三個(gè)問(wèn)題:①機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的整體水平不高，創(chuàng)新性不足，發(fā)展良莠不齊。部分企業(yè)的生產(chǎn)觀念較為保守，不愿及時(shí)進(jìn)行設(shè)備更新;部分企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)中，一半采用先進(jìn)設(shè)備，而一半仍停留在手工作業(yè)層面;還有一部分企業(yè)受先進(jìn)生產(chǎn)理念影響較大，設(shè)備均采用國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，現(xiàn)代化水平較高;②我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備缺乏系統(tǒng)性研發(fā)體系，很多企業(yè)在科研投入上積極性不高，甚至部分機(jī)械企業(yè)從中撤出;③機(jī)械設(shè)備研究工作人員分處不同機(jī)構(gòu)，無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)備研究工作，致使研究人員短缺，不利于設(shè)備的更新發(fā)展。

2我國(guó)煤礦機(jī)械的故障診斷技術(shù)

2．1振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)

振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)是以機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中振動(dòng)的變化與特征為依據(jù)，分析與檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否存在故障，是機(jī)械維修人員在進(jìn)行故障診斷中的最主要的方式。它的優(yōu)勢(shì)一方面在于振動(dòng)參數(shù)具有廣泛性與多維性的特點(diǎn)，另一方面在于這種通過(guò)設(shè)備振動(dòng)情況進(jìn)行診斷的方式可免于對(duì)設(shè)備本身造成不利影響，并無(wú)需將設(shè)備關(guān)停。另外，這種方式在判斷的準(zhǔn)確性上也較高，可以通過(guò)收稿日期:2017－01－11作者簡(jiǎn)介:段云峰(1975－)，男，山東淄博市人，助理工程師，現(xiàn)在兗州煤業(yè)股份有限公司濟(jì)三礦用材料廠從事機(jī)電、機(jī)械制造管理工作。較為直觀的方式，對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題進(jìn)行精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)判斷。

2．2無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)又叫非破壞性檢測(cè)技術(shù)，可以進(jìn)行設(shè)備的內(nèi)部和外部故障檢測(cè)而不損于待測(cè)設(shè)備，這種技術(shù)方式因其非破損性?xún)?yōu)勢(shì)在煤礦機(jī)械維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是在應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)過(guò)程中，要針對(duì)檢測(cè)設(shè)備可能存在的問(wèn)題與設(shè)備本身的材質(zhì)加以分析，以便選擇出最佳的檢測(cè)方式。

2．3油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)

油液磨屑分析檢測(cè)技術(shù)在煤礦企業(yè)的設(shè)備檢測(cè)中也有較為廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)主要通過(guò)從機(jī)械中所含的油液中提出一定樣本，對(duì)油液樣本進(jìn)行光譜與鐵譜分析，由此對(duì)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況、磨損部位以及磨損的程度進(jìn)行分析和判斷。

2．4紅外測(cè)溫診斷技術(shù)

溫度是進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)的一個(gè)重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備若在某個(gè)部分出現(xiàn)磨損與燒壞，就會(huì)造成設(shè)備材料溫度的升高，以致無(wú)法正常發(fā)揮設(shè)備的功能。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)便是通過(guò)設(shè)備故障導(dǎo)致升溫的原理，通過(guò)對(duì)設(shè)備不同位置的溫度變化來(lái)分析設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，并采取相應(yīng)的手段維修與改善設(shè)備故障部分，以便確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

3提升煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)的措施

3．1提升機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)水平

“設(shè)計(jì)決定產(chǎn)品”，這是20世紀(jì)60年代西方發(fā)達(dá)國(guó)家在大量市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上所得出的結(jié)論。設(shè)計(jì)不僅僅關(guān)系產(chǎn)品的外觀，它更代表著產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至決定產(chǎn)品成本。因此，我國(guó)應(yīng)加大對(duì)設(shè)計(jì)理念的重視，并以相關(guān)設(shè)計(jì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，不斷研究與更新設(shè)計(jì)方法，以此加快設(shè)備質(zhì)量的提升，推動(dòng)其不斷更新?lián)Q代。

3．2提升機(jī)械設(shè)備的可靠性

煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)往往脫離不了機(jī)械設(shè)備的可靠性，而機(jī)械設(shè)備的可靠性如何是由其材料決定的。通常情況下，導(dǎo)致設(shè)備失效的原因一般有兩種:①設(shè)計(jì)不合理造成設(shè)備強(qiáng)度不夠而失效;②長(zhǎng)期磨損、疲勞、腐蝕與生銹導(dǎo)致設(shè)備失效。其中，導(dǎo)致設(shè)備失效的最主要的原因是設(shè)備的長(zhǎng)期磨損。因此，應(yīng)將設(shè)備材料質(zhì)量的提升作為提高其可靠性的重點(diǎn)。隨著當(dāng)前科技的不斷發(fā)展，在設(shè)備的制造中，大量新材料因其獨(dú)有的優(yōu)越性，獲得了廣泛的應(yīng)用。新材料可以應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部位，可以大大減輕設(shè)備的重量，同時(shí)還可提升設(shè)備的可靠性，彌補(bǔ)存在的不足。

3．3提升技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力

隨著各行各業(yè)分工的不斷精細(xì)，專(zhuān)業(yè)性逐漸加強(qiáng)，在煤礦企業(yè)中通常一個(gè)工作僅由一人負(fù)責(zé)，而其他人則對(duì)該工作不過(guò)問(wèn)。為推動(dòng)企業(yè)的不斷發(fā)展，應(yīng)該對(duì)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力進(jìn)行培訓(xùn)和提升，確保員工積極性的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)一專(zhuān)多能，在分配技術(shù)人員一種專(zhuān)職工作以外，再進(jìn)行幾個(gè)相關(guān)簡(jiǎn)單工作的分派，以不斷發(fā)揮員工的潛在才能，推動(dòng)企業(yè)各個(gè)部分的協(xié)調(diào)性與設(shè)備維修的及時(shí)性。

4結(jié)論

煤礦機(jī)械設(shè)備在煤礦固定資產(chǎn)中占據(jù)重要位置，做好設(shè)備故障的分析、診斷和維修對(duì)于保障設(shè)備的正常運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率，保證生產(chǎn)的安全性具有重要意義。

參考文獻(xiàn):

［1］徐進(jìn)．煤礦機(jī)械工程系統(tǒng)最佳維修周期的可靠性確定［J］．煤礦機(jī)械，2013，(8):31－32．

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關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備管理；維修；故障診斷

生產(chǎn)力的發(fā)展，離不開(kāi)機(jī)電設(shè)備，它大大提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為企業(yè)帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。但是，如果在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，機(jī)電設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障，得不到及時(shí)診斷解決，也將給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失，如果是航空、地鐵等行業(yè)，還可能發(fā)生人員傷亡事故。正由于機(jī)電設(shè)備故障的產(chǎn)生充滿(mǎn)了各種不確定的因素，因此，在機(jī)電設(shè)備初期故障查找、降低故障成本、做好設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修、避免故障停機(jī)等方面的故障診斷技術(shù)顯得尤為重要。

1機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)概述

機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)是對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)運(yùn)行時(shí)得到的相關(guān)測(cè)量參數(shù)，查看并判斷其是否正常、滿(mǎn)足安全運(yùn)行，科學(xué)的故障診斷技術(shù)能夠提前發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的故障隱患，通過(guò)預(yù)防性的計(jì)劃?rùn)z修安排，有效的保障機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行。

2機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障的主要原因

所謂設(shè)備故障，一般是指設(shè)備失去或降低其規(guī)定功能的事件或現(xiàn)象，表現(xiàn)為設(shè)備的某些零件失去原有的精度或性能，使設(shè)備不能正常運(yùn)行、技術(shù)性能降低，致使設(shè)備中斷生產(chǎn)或效率降低而影響生產(chǎn)。設(shè)備在使用過(guò)程中，由于磨擦、外力、應(yīng)力及化學(xué)反應(yīng)的作用，零部件總會(huì)逐漸磨損和腐蝕、斷裂導(dǎo)致故障而停機(jī)。其故障產(chǎn)生的主要原因如下。（1）機(jī)電設(shè)備的超負(fù)荷工作。在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，如果機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的實(shí)際工作參數(shù)超出設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)設(shè)置的最大工作值，會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)加劇、溫度過(guò)熱、壓力過(guò)大等異常，造成零部件損壞，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備故障的產(chǎn)生。（2）機(jī)電設(shè)備的磨損。機(jī)電設(shè)備隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，在長(zhǎng)時(shí)間受到內(nèi)部與外部因素的共同作用下，零部件發(fā)生磨損變形、老化失能，導(dǎo)致故障發(fā)生。（3）違章操作、維護(hù)不當(dāng)。不嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，違章操作，以及不按時(shí)維護(hù)、使用錯(cuò)誤的工具和方法，維護(hù)不當(dāng)，都會(huì)造成零部件損壞，導(dǎo)致的故障發(fā)生。

3機(jī)電設(shè)備管理的必要性

機(jī)電設(shè)備是因現(xiàn)展的需要而出現(xiàn)的產(chǎn)物,它替代了人的體力勞動(dòng)，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量。機(jī)電設(shè)備管理工作以企業(yè)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展為基點(diǎn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的科學(xué)管理，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并結(jié)合相關(guān)的管理理論及技術(shù)，使設(shè)備狀況能夠得到實(shí)時(shí)監(jiān)控、反饋、處理，是企業(yè)內(nèi)部管理的一個(gè)不可缺少的組成部分。隨著人工智能的發(fā)展，在未來(lái)的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，將有更多智能機(jī)電設(shè)備取代人，從事普通操作工作，機(jī)電設(shè)備在企業(yè)的比重將大大提高，對(duì)企業(yè)未來(lái)的生存和發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響，機(jī)電設(shè)備的有效管理越發(fā)必要。

4故障診斷技術(shù)在機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用

（1）故障診斷技術(shù)的簡(jiǎn)介。故障診斷技術(shù)的種類(lèi)包括了主觀診斷、數(shù)字模型的故障診斷、信息處理識(shí)別等，我們?cè)谠\斷機(jī)電設(shè)備故障的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面的技術(shù)了解，依據(jù)設(shè)備技術(shù)圖紙資料，并與日常維修記錄等信息相結(jié)合，針對(duì)設(shè)備故障的機(jī)械、電氣、液壓等不同類(lèi)型特點(diǎn)，采取科學(xué)、合理的診斷方法，準(zhǔn)確檢測(cè)出故障情況，做好維修、維護(hù)，防止此類(lèi)設(shè)備故障的再次發(fā)生。在整個(gè)機(jī)電設(shè)備的主觀診斷過(guò)程中，經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員往往能利用以往的診斷經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行充分的前期故障勘察，更容易找出故障出現(xiàn)的位置。

（2）常用的故障診斷技術(shù)。①振動(dòng)診斷技術(shù)：機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，如內(nèi)部裂紋、破損、變形時(shí)，設(shè)備相關(guān)零部件的振動(dòng)特性將發(fā)生顯著的變化，借助這一原理，在機(jī)電設(shè)備合適位置上安裝振動(dòng)傳感器，收集振幅、頻率、頻域等振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析軟件，得到圖表報(bào)告，以此來(lái)診斷、評(píng)估設(shè)備零部件的損壞程度，如軸承的損傷、齒輪磨損與零部件的松動(dòng)程度等。但是，根據(jù)振動(dòng)信號(hào)識(shí)別設(shè)備故障是件難度很大的工作，這主要是因?yàn)椋还收峡梢员憩F(xiàn)出多種癥候,同一癥候可由不同故障引起,不同類(lèi)型的機(jī)器,其故障與癥候的對(duì)應(yīng)關(guān)系可能不完全一樣,這種對(duì)應(yīng)關(guān)系又與運(yùn)行條件、環(huán)境條件、故障歷史及維修情況密切聯(lián)系。顧在故障振動(dòng)技術(shù)診斷中,熟悉和掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特性、使用和維修情況，具有豐富的診斷實(shí)際經(jīng)驗(yàn)都是非常重要。②無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)：無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)，是在不損壞零部件工作狀態(tài)的前提下，對(duì)被檢驗(yàn)零部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)的方法，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行科學(xué)診斷的技術(shù)?？梢詸z測(cè)出設(shè)備零部件的表面及其材料內(nèi)部、零部件之間的結(jié)合部是否產(chǎn)生損壞，如裂紋、缺失及腐蝕等。常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法有超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)等。在我國(guó)由于無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)的起步相對(duì)較晚，無(wú)損檢測(cè)診斷的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員相對(duì)較少，但是相對(duì)于其它的故障診斷技術(shù)來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)能夠在不損傷機(jī)電設(shè)備的情況下，檢測(cè)出設(shè)備故障，因此無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)在我國(guó)具有很大的發(fā)展空間。③紅外診斷技術(shù)：傳統(tǒng)故障診斷方法往往需要停電檢測(cè)，并且有些項(xiàng)目對(duì)設(shè)備具有一定的破壞性，降低了設(shè)備的使用壽命，為此產(chǎn)生了在設(shè)備不停電的情況下檢測(cè)設(shè)備的方法——紅外診斷技術(shù)。運(yùn)用先進(jìn)的紅外線對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行掃描，通過(guò)測(cè)得機(jī)電設(shè)備的溫度來(lái)判斷機(jī)電設(shè)備是否發(fā)生故障。紅外診斷器是由紅外測(cè)溫儀與紅外熱像儀組成，通過(guò)其獨(dú)特的檢測(cè)手段——非接觸式的在線紅外檢測(cè)及熱成像技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以及時(shí)了解設(shè)備現(xiàn)狀，有效查找故障原因，并能預(yù)測(cè)設(shè)備未來(lái)情況，把設(shè)備故障消滅在萌芽狀態(tài)。紅外診斷技術(shù)以非接觸、遠(yuǎn)距離、不停電為顯著特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)的設(shè)備安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。

5故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電設(shè)備管理制度能不能夠具體的實(shí)現(xiàn)，我們能夠在機(jī)電設(shè)備操作上直觀的反映出來(lái)，所以我們需要時(shí)刻保持注意機(jī)電設(shè)備的管理情況。機(jī)電設(shè)備由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在惡劣的工作環(huán)境下，并不能保證每次的保養(yǎng)和維護(hù)能夠按時(shí)進(jìn)行，從而導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備零件磨損、老化嚴(yán)重，這樣發(fā)生的故障原因是不同的，故障的原因也出現(xiàn)明顯的區(qū)別，傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備維修，是將機(jī)電設(shè)備進(jìn)行拆卸然后在發(fā)送到維修人員進(jìn)行維修，這必然會(huì)將造成二次損害設(shè)備，還浪費(fèi)大量的生產(chǎn)時(shí)間，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。而當(dāng)故障診斷技術(shù)的出現(xiàn)以后，作為一種新的診斷技術(shù)，為現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了非常大的改變，產(chǎn)生的影響也更加深遠(yuǎn)。例如：地鐵電客車(chē)的牽引電機(jī)是整個(gè)電客車(chē)的動(dòng)力源，軸承作為牽引電機(jī)的關(guān)鍵部件，承載運(yùn)行中的振動(dòng)和沖擊，其質(zhì)量和壽命對(duì)地鐵安全運(yùn)營(yíng)有十分重要的作用，對(duì)軸承的維護(hù)有極高要求。目前，部分地鐵公司已開(kāi)始采用SPM（ShockPulseMethod）沖擊脈沖技術(shù)，對(duì)電客車(chē)牽引電機(jī)軸承故障進(jìn)行診斷，通過(guò)滾動(dòng)軸承滾道和滾動(dòng)體之間接觸面，在滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊脈沖信號(hào)，通過(guò)分析頻域、振動(dòng)有效值及幅值來(lái)找出故障部位。對(duì)西門(mén)子牽引電機(jī)軸承進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，在驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端軸承所在位置選取檢測(cè)點(diǎn)，在保持指定電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，測(cè)量獲得軸承沖擊脈沖值HDm，它以分貝表示測(cè)量結(jié)果，用以判斷軸承損壞嚴(yán)重程度。當(dāng)HDm＜20dB時(shí)，可認(rèn)為軸承狀態(tài)良好；當(dāng)20dB≤HDm≤35dB時(shí)，軸承逐漸劣化，可通過(guò)軸承添加油脂方式降低HDm值；當(dāng)HDm＞35dB時(shí)，軸承的某部位極大概率已出現(xiàn)裂紋等損傷，若繼續(xù)工作，有較高的安全隱患和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)更換軸承解決。通過(guò)故障診斷技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期故障，提前制定維護(hù)策略、確定維護(hù)計(jì)劃，對(duì)故障原因分析及解決起到關(guān)鍵作用。

6設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)以復(fù)雜、關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備為研究對(duì)象，以高新技術(shù)為依托，融會(huì)貫通了多種工程技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備及領(lǐng)域，已形成了一門(mén)理論與方法相結(jié)合，且工程應(yīng)用性很強(qiáng)的跨學(xué)科、綜合性的應(yīng)用技術(shù)。隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更加廣泛和深入的應(yīng)用，設(shè)備故障診斷技術(shù)與當(dāng)前前沿科學(xué)的融合是設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)今故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是傳感器的精密化、多維化、診斷理論診斷模型的多元化，診斷技術(shù)的智能化。

7結(jié)語(yǔ)

目前，先進(jìn)的故障診斷技術(shù)在機(jī)電設(shè)備管理和維護(hù)中得到廣泛應(yīng)用，除了能夠大量減少機(jī)電設(shè)備的停機(jī)維修時(shí)間，還能在不增加維修人員數(shù)量和人力成本、在避免對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆卸的情況下，完成故障診斷，有效地避免拆卸對(duì)設(shè)備的損壞。隨著機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的快速發(fā)展，故障診斷理論的進(jìn)一步完善，將使機(jī)電設(shè)備管理維護(hù)更加簡(jiǎn)便，通過(guò)量化的數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)對(duì)比,快速查找出故障部位、隱患、趨勢(shì)，為企業(yè)進(jìn)行有序的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供有力支撐。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電設(shè)備；故障；診斷；維修

一、煤礦機(jī)電設(shè)備使用常見(jiàn)故障

①損壞型故障：如斷裂、開(kāi)裂、點(diǎn)蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等。

②退化型故障：老化、變質(zhì)、剝落、異常磨損等。

③松脫型故障：松動(dòng)、脫落等。

④失調(diào)型故障：壓力過(guò)高或過(guò)低、行程失調(diào)、間隙過(guò)大或過(guò)小、干涉等。

⑤堵塞與滲漏型故障：堵塞、漏水、漏氣、滲油等。

⑥性能衰退或功能失效型故障模式：功能失效、性能衰退、過(guò)熱等。

二、故障原因分析

2．1故障分析的目的不僅在于判別故障的性質(zhì)、查找故障原因，更重要的在于將故障機(jī)理識(shí)別清楚，提出有效的改進(jìn)措施，以預(yù)防故障重復(fù)發(fā)生。通過(guò)故障分析，找到造成故障的真正原因，從設(shè)計(jì)、材料選擇、加工制造、裝配調(diào)整、使用與保養(yǎng)等方面采取措施，提高機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。

2．2在分析故障時(shí)，一般是從故障的現(xiàn)象入手，通過(guò)故障現(xiàn)象找出原因和故障機(jī)理。由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，觀察到或測(cè)量到的故障現(xiàn)象可能是系統(tǒng)的，如離心泵不吸水；也可能是某一部件的，如離心泵的填料過(guò)熱；也可能是某一零件的，如軸或軸套表面損壞等。因此，針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次，其故障模式有互為因果的關(guān)系。

2．3故障原因分析是一門(mén)綜合性學(xué)科，涉及系統(tǒng)分析、結(jié)構(gòu)分析、測(cè)試分析，以及有關(guān)疲勞、斷裂、磨損、腐蝕等各種學(xué)科的知識(shí)。

三、煤礦設(shè)備診斷技術(shù)

（一）礦井提升機(jī)

提升機(jī)是礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備之一，它擔(dān)負(fù)著提升原煤、矸石、下放材料、升降人員和運(yùn)送設(shè)備的任務(wù)。提升機(jī)運(yùn)行的安全可靠性狀況不僅直接影響煤礦的生產(chǎn)，還影響到煤礦生產(chǎn)人員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

由于礦井下惡劣的工作環(huán)境和防爆的要求，提高礦井提升機(jī)系統(tǒng)的可靠性就顯得十分重要，而完善的故障預(yù)測(cè)技術(shù)是提高提升機(jī)系統(tǒng)可靠性的重要措施。目前普遍采用單一傳感器對(duì)提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其頻譜進(jìn)行分析，達(dá)到對(duì)故障診斷的目的。但由于礦井提升機(jī)主要工作機(jī)構(gòu)如制動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、系統(tǒng)等，它們?cè)诠ぷ鬟^(guò)程中，都有可能出現(xiàn)故障，這就給準(zhǔn)確判斷故障類(lèi)型造成很大困難。

多傳感器信息融合技術(shù)對(duì)提升機(jī)的故障進(jìn)行診斷，從而導(dǎo)出新的、有意義的信息，而這種新信息是任何單一傳感器所無(wú)法獲得的，它表示了被檢測(cè)目標(biāo)對(duì)象的行為。通過(guò)多傳感器信息融合，可以擴(kuò)大時(shí)空覆蓋范圍，增加置信度，改善檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性。

（二）采煤機(jī)檢測(cè)和故障診斷

采煤機(jī)是機(jī)械化采煤的主要設(shè)備，其工作可靠性直接影響煤礦的高產(chǎn)高效。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，采煤機(jī)械故障的70%～80%是液壓系統(tǒng)的故障造成的，液壓系統(tǒng)工作的可靠性對(duì)于降低采煤機(jī)的故障率，提高采煤機(jī)的可靠性和開(kāi)機(jī)率，具有重要的意義。

采煤機(jī)液壓系統(tǒng)分高壓和低壓兩部分，高壓隨負(fù)載的增加而升高，低壓是恒定的，負(fù)載的增加或降低對(duì)低壓無(wú)影響。低壓正常，高壓降低，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，高壓反而降低，這說(shuō)明液壓系統(tǒng)有漏損，泄漏處在主油路的高壓側(cè)，應(yīng)停機(jī)處理。高壓正常，低壓下降時(shí)說(shuō)明低壓系統(tǒng)或補(bǔ)油系統(tǒng)有泄漏，應(yīng)檢查主油路的低壓側(cè)和輔助泵及補(bǔ)油系統(tǒng)。高壓下降，低壓上升，說(shuō)明液壓系統(tǒng)中高、低壓竄通，應(yīng)檢查高壓安全閥、旁通閥、梭形閥是否有竄液。

當(dāng)油溫升高，液壓油混入水后，油液乳化，油的黏度降低，系統(tǒng)泄漏增加，油溫迅速上升。觀察牽引部油箱油位是否上升，抽油樣觀察油是否有沉淀現(xiàn)象。油進(jìn)水后將分解，上部是油，下部是水，這種情況應(yīng)立即換油。當(dāng)牽引部有異常聲響，液壓油混入空氣后可使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生氣穴，聲響，如不及時(shí)處理將損壞油泵。油泵將發(fā)出異常。檢查過(guò)濾器是否堵塞，吸油管是否漏氣，牽引部油箱液面是否太低。這都是造成系統(tǒng)吸空的主要原因，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)處理。

監(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傳感器、分站及傳輸接口和主機(jī)三部分組成。采煤機(jī)工作時(shí)傳感器將檢測(cè)的各物理量轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的方波信號(hào)送給分站，分站將信號(hào)簡(jiǎn)單處理后分時(shí)發(fā)送給傳輸接口，再由傳輸接口傳遞給主計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行全面處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存貯、顯示和打印及故障報(bào)警。

對(duì)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障分析，實(shí)施主動(dòng)維護(hù)，是提高采煤機(jī)使用可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命的有效方法。液壓元件試驗(yàn)檢測(cè)和系統(tǒng)的工況監(jiān)測(cè)措施可提高采煤機(jī)的開(kāi)機(jī)率，降低液壓系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，延長(zhǎng)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)及元部件的使用壽命。

四、煤礦機(jī)電設(shè)備的維修方法

4．1設(shè)備維護(hù)與維修的要點(diǎn)

①正確處理預(yù)防為主計(jì)劃?rùn)z修關(guān)系。預(yù)防為主就是通過(guò)機(jī)電設(shè)備使用中的觀察檢測(cè)，掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)磨損情況，注意日常維護(hù)保養(yǎng)和維修．及時(shí)消除機(jī)電設(shè)備的故障隱患。當(dāng)磨損達(dá)到一定程度就要定期或及時(shí)檢修，不能拖延，因此要把預(yù)防與計(jì)劃?rùn)z修結(jié)合起來(lái)。

②正確處理生產(chǎn)與檢修的關(guān)系。設(shè)備檢修需要一定的人力、物力和時(shí)間，一些煤礦在生產(chǎn)任務(wù)重的情況下，常常忽視檢修工作，出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備帶病作業(yè)，致使事故發(fā)生．嚴(yán)重影響生產(chǎn)、安全和進(jìn)度。

③正確處理日常保養(yǎng)和定期專(zhuān)業(yè)維修的關(guān)系。日常保養(yǎng)工作一般由機(jī)電設(shè)備使用中一位的職工進(jìn)行，要通過(guò)崗位責(zé)任制落實(shí)到人頭，專(zhuān)業(yè)維修由專(zhuān)業(yè)修理礬構(gòu)負(fù)責(zé)，有計(jì)劃地檢查和維修，要把一者有效地結(jié)合起來(lái)，避免“斷層’硯象發(fā)生。

4．2關(guān)注機(jī)電設(shè)備維修的具體工作要根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和特點(diǎn)從制定出日檢內(nèi)容、要求和注意事項(xiàng)．對(duì)機(jī)電設(shè)備的檢查可分為日檢和定期檢查。檢查的方法可分為感覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)性檢查和用儀器等科學(xué)手段進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)電設(shè)備的大修、中修、小修要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的具體情況分步驟進(jìn)行。

五、煤礦機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)更新

5．1機(jī)電設(shè)備的技術(shù)改造

技術(shù)改造是對(duì)機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)的局部改變，從而創(chuàng)新設(shè)備的性能，提高生產(chǎn)效率。技術(shù)改造是生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步的客觀要求，根據(jù)當(dāng)前我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)電設(shè)備普遍老化、科技含量低，進(jìn)行技術(shù)改造要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全而技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方而的比較和論證，進(jìn)行可能性調(diào)研，從中選擇最佳方案。

5．2機(jī)電設(shè)備的技術(shù)更新

機(jī)電設(shè)備的技術(shù)更新是用新的機(jī)電設(shè)備代替舊的機(jī)電設(shè)備，機(jī)電設(shè)備的更新不僅僅是指同一型號(hào)、同～類(lèi)型機(jī)電設(shè)備的更換．而主要的是用性能更高、更先進(jìn)的新型設(shè)備取代舊設(shè)備，從而使使生產(chǎn)建立在先進(jìn)技術(shù)和基礎(chǔ)上。因此，技術(shù)更新不一定等到機(jī)電設(shè)備磨損到完全喪失其使用價(jià)值時(shí)才能更新，而是當(dāng)出現(xiàn)新的性能更好、效率更高的新設(shè)備時(shí)，繼續(xù)使用舊機(jī)電設(shè)備在經(jīng)濟(jì)上考慮已經(jīng)不合算了，在條件具備的情況下，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備更新、實(shí)現(xiàn)技術(shù)徹底創(chuàng)新。

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關(guān)鍵詞： 故障診斷； 數(shù)據(jù)庫(kù)； 遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持； 中央維護(hù)系統(tǒng)； 信息化

中圖分類(lèi)號(hào)： TN711?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）23?0009?04

Research on fault diagnosis and maintenance system for new aircraft

YU Kai1， XU Zhi?bing1， HAO Shun?yi2

（1. Jiangsu Jinling Machinery Manufacturing Plant， Nanjing 211106， China； 2. Air Force Engineering University， Xi’an 710038， China）

Abstract： In view of the problems such as complex structure and difficult maintenance of the aircraft avionic system， a highly informationalized fault diagnosis and maintenance system was established. The fault data and maintenance database sharing information is transmitted through network. The maintenance of aircraft， aircraft fault diagnosis and troubleshooting are realized by using fast fault diagnosis， enhanced fault diagnosis and remote expert support diagnosis. According to the working modes， the cost of maintenance was reduced and the flight efficiency was improved.

Keywords： fault diagnosis； database； remote expert support； CMS； informatization

隨著飛機(jī)機(jī)載電子技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備復(fù)雜度、集成度不斷提高，機(jī)載中央維護(hù)系統(tǒng)（OCMS）逐漸成為飛機(jī)航空電子系統(tǒng)的重要組成部分之一。然而，在飛行中出現(xiàn)的空中故障、偶發(fā)故障、故障虛警等情況給地面維修工作帶來(lái)很大困難。如何更好發(fā)揮中央維護(hù)系統(tǒng)的功能，如何有效提高地面維修人員故障排除效率，都是值得思考的問(wèn)題。因此，與新型飛機(jī)相配套的故障診斷維修體系研究是十分有意義的。

1 故障診斷維修體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 整體架構(gòu)

故障診斷維修體系構(gòu)建以故障診斷應(yīng)用平臺(tái)為中樞，機(jī)載中央維護(hù)系統(tǒng)（OCMS）作為激勵(lì)源，綜合化數(shù)據(jù)支持庫(kù)存儲(chǔ)維修信息，利用分布式網(wǎng)絡(luò)支撐平接便攜輔助維修裝置、中央維護(hù)系統(tǒng)地面站、遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持終端協(xié)同工作的故障診斷架構(gòu)，如圖1所示。它具有故障診斷與隔離、維修方案制定與下發(fā)、故障案例形成與存儲(chǔ)、信息交換與共享等功能，實(shí)現(xiàn)更加快速精確的故障診斷，幫助維修人員以最佳途徑完成排故工作。

圖1 故障診斷維修體系的架構(gòu)圖

維修人員使用便攜式維修輔助設(shè)備（PMA）、中央維護(hù)系統(tǒng)地面站（CGS）等前端硬件支撐設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前飛機(jī)的技術(shù)狀態(tài)、放飛與維修記錄、飛機(jī)故障信息等重要數(shù)據(jù)。當(dāng)飛機(jī)有故障時(shí)，該診斷體系將結(jié)合維修信息數(shù)據(jù)庫(kù)的資源，采用先進(jìn)的診斷、預(yù)測(cè)、決策技術(shù)，生成故障診斷信息和排故方案，故障排除后形成故障案例并對(duì)案例記錄、存儲(chǔ)。綜合化數(shù)據(jù)支持庫(kù)還包括了完整的技術(shù)資料信息，與維修活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的構(gòu)型數(shù)據(jù)，設(shè)備的履歷信息，飛機(jī)整機(jī)、部件的測(cè)試策略庫(kù)，以及支持維修過(guò)程中操作使用的視頻教程等資料。在網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)上，采用了客戶(hù)端/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）融合的多層運(yùn)行方式，為聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備建立物理鏈接；通過(guò)客戶(hù)端、瀏覽器、服務(wù)器上的應(yīng)用軟件以靈活多樣的形式開(kāi)展維修信息的共享與融合，實(shí)現(xiàn)不同診斷維修工作模式下對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作需求。同時(shí)，遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持平臺(tái)中的專(zhuān)家終端可以通過(guò)遠(yuǎn)程支持服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷與排故指導(dǎo)、數(shù)據(jù)庫(kù)信息確認(rèn)與更新、故障診斷規(guī)則與算法優(yōu)化。

1.2 硬件組成及其功能

故障診斷維修體系的硬件載體主要由故障診斷維修服務(wù)器、維修信息數(shù)據(jù)庫(kù)、遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持終端、便攜式輔助維修裝置和中央維護(hù)系統(tǒng)地面站五部分組成，如圖2所示。

圖2 硬件組成圖

1.2.1 故障診斷維修服務(wù)器

診斷維修服務(wù)器作為體系的核心部分，通過(guò)對(duì)飛機(jī)故障、狀態(tài)信息提取出的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇合適的診斷規(guī)則并建立診斷模型，獲取飛機(jī)故障的最佳一致性診斷結(jié)果，然后為維修人員制定出維修方案。服務(wù)器中包含了診斷規(guī)則表及相應(yīng)的診斷算法程序（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卡爾曼濾波器、ARMA模型、D矩陣等）。該服務(wù)器還能夠管理PMA和CGS設(shè)備，對(duì)這些設(shè)備上的軟件程序進(jìn)行安裝、參數(shù)配置與升級(jí)；對(duì)設(shè)備大容量存儲(chǔ)器與維修數(shù)據(jù)庫(kù)上的信息進(jìn)行同步。

1.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

維修信息數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著飛機(jī)技術(shù)資料、飛機(jī)使用維修技術(shù)數(shù)據(jù)、故障診斷案例等信息。在飛機(jī)使用和維修過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)將不斷更新和完善，是故障診斷體系的關(guān)鍵要素。

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是提供訪問(wèn)和管理維修信息數(shù)據(jù)庫(kù)操作的軟、硬件集合。它將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，實(shí)現(xiàn)不同用戶(hù)根據(jù)其訪問(wèn)權(quán)限對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)操作，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接上服務(wù)器后，維修人員可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程專(zhuān)家終端和數(shù)據(jù)庫(kù)管理人員也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、維護(hù)工作。

1.2.3 遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持終端

遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持終端實(shí)現(xiàn)了維修人員與飛機(jī)研制專(zhuān)家之間的診斷維修資源共享。研制單位的技術(shù)專(zhuān)家對(duì)飛機(jī)故障提供遠(yuǎn)程診斷服務(wù)，加強(qiáng)了狀態(tài)信息診斷的準(zhǔn)確性，為維修人員提供了準(zhǔn)確的技術(shù)指導(dǎo)和決策支持。利用網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)，專(zhuān)家終端還可以對(duì)維修信息數(shù)據(jù)庫(kù)的更新內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)；對(duì)診斷維修服務(wù)器上的診斷策略與算法進(jìn)行優(yōu)化。

遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)是由維修人員提出申請(qǐng)，遠(yuǎn)程支持服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)通道為專(zhuān)家終端提供遠(yuǎn)程支持服務(wù)。遠(yuǎn)程支持服務(wù)器完成以下任務(wù)：實(shí)現(xiàn)維修人員和后方專(zhuān)家進(jìn)行視屏?xí)h、電子白板、在線討論，實(shí)時(shí)交流解決問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)、判定數(shù)據(jù)、BIT數(shù)據(jù)等發(fā)送給專(zhuān)家終端，專(zhuān)家對(duì)故障信息進(jìn)行會(huì)診。專(zhuān)家完成診斷分析后及時(shí)將診斷維修方案反饋給維修人員；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線檢測(cè)飛機(jī)故障，采集飛機(jī)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，專(zhuān)家可以對(duì)飛機(jī)進(jìn)行交互式、可視化診斷。

維修人員定期對(duì)飛機(jī)保障過(guò)程中采集的故障信息、狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并形成反饋數(shù)據(jù)包（包括故障數(shù)據(jù)、飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品問(wèn)題、故障診斷模型及算法修訂建議、維修預(yù)測(cè)模型及算法修訂建議等內(nèi)容）。這些數(shù)據(jù)包將反饋至專(zhuān)家終端，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家分析、確認(rèn)后再將數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容和服務(wù)器算法進(jìn)行同步更新。

1.2.4 CGS中央維護(hù)系統(tǒng)地面站

中央維護(hù)系統(tǒng)地面站作為診斷維修體系的前端設(shè)備之一，協(xié)助PMA對(duì)飛行后的飛機(jī)維護(hù)信息進(jìn)行分析、判斷與篩選處理。CGS對(duì)OCMS與PMA診斷的結(jié)論做進(jìn)一步的匯合，為診斷維修服務(wù)器開(kāi)展增強(qiáng)故障診斷提供準(zhǔn)確的預(yù)處理數(shù)據(jù)。同時(shí)，CGS還實(shí)現(xiàn)飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)管理、飛機(jī)使用時(shí)間管理、電子履歷信息管理、飛機(jī)技術(shù)資料交互閱讀和PMA數(shù)據(jù)更新管理、飛機(jī)故障案例編制管理等功能。隨著飛機(jī)各系統(tǒng)信息化、數(shù)字化、集成度的提高，CGS能夠有效管理飛機(jī)保障信息和維修數(shù)據(jù)，方便了故障診斷和維修工作的開(kāi)展。

1.2.5 PMA便攜式維修輔助裝置

便攜式維修輔助裝置（PMA）是一種配合飛機(jī)現(xiàn)場(chǎng)維修使用的可移動(dòng)計(jì)算機(jī)設(shè)備，如掌上電腦PDA、平板電腦或者筆記本計(jì)算機(jī)。維修人員將PMA與位于機(jī)輪艙和座艙的飛機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)口相連，完成OCMS數(shù)據(jù)的下載和上傳，對(duì)簡(jiǎn)單故障進(jìn)行診斷與排故指導(dǎo)；還可以根據(jù)檢測(cè)需要執(zhí)行特定設(shè)備的自檢測(cè)，驗(yàn)證飛機(jī)是否存在故障。

1.3 軟件設(shè)計(jì)

軟件部分采用了人機(jī)交互界面層、診斷維修應(yīng)用層、維修信息數(shù)據(jù)層的三層邏輯結(jié)構(gòu)。人機(jī)交互界面層運(yùn)行在客戶(hù)端上，以Web瀏覽頁(yè)面與Windows應(yīng)用程序形式實(shí)現(xiàn)；應(yīng)用層運(yùn)行在作為維修體系中樞的診斷維修服務(wù)器上，以Web Server組件服務(wù)器與Win Form服務(wù)器端軟件形式實(shí)現(xiàn)；維修信息數(shù)據(jù)層運(yùn)行于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。

人機(jī)交互界面層提供了良好的交互界面服務(wù)，通過(guò)可視化界面顯示信息和搜集數(shù)據(jù)。診斷維修應(yīng)用層運(yùn)用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將復(fù)雜的診斷規(guī)則和算法以組件的形式封裝起來(lái)，實(shí)現(xiàn)診斷維修的關(guān)鍵操作。維修信息數(shù)據(jù)層存放了大量診斷、維修數(shù)據(jù)，基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問(wèn)和集中管理，通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件為應(yīng)用層提供接口，保證其完整性、安全性和可維護(hù)性。

1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成

數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)是以S1000D、S2000M標(biāo)準(zhǔn)作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的參考依據(jù)，由交互式電子手冊(cè)（IETM）數(shù)據(jù)、故障案例庫(kù)、測(cè)試/診斷策略數(shù)據(jù)和飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)組成。各組成數(shù)據(jù)的內(nèi)容如下：

IETM數(shù)據(jù)包括了描述類(lèi)信息、操作類(lèi)信息、維修計(jì)劃類(lèi)信息、維護(hù)程序類(lèi)信息、故障類(lèi)信息和故障隔離類(lèi)信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)主要來(lái)源機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、保障性分析記錄及用戶(hù)使用需求數(shù)據(jù)。

故障案例庫(kù)主要為研制、生產(chǎn)和試飛過(guò)程中形成的故障信息庫(kù)。這些故障信息經(jīng)數(shù)據(jù)確認(rèn)、特征提取、統(tǒng)計(jì)分析后形成了故障案例庫(kù)。故障案例庫(kù)主要由故障特征表、故障描述文本和故障排除方案組成。故障特征表包括了故障征兆、故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間、故障發(fā)生環(huán)境特征等。每一個(gè)特征維護(hù)有置信度和權(quán)重，用于在案列匹配中計(jì)算相似度。故障案例文本支持進(jìn)行全文檢索，當(dāng)用特征表無(wú)法查找類(lèi)似案例時(shí)可以通過(guò)全文檢索進(jìn)行查詢(xún)。故障排除方案包括故障件、故障位置、故障原因、隔離方法等內(nèi)容，用于形成故障診斷維修報(bào)告。

測(cè)試策略庫(kù)描述了產(chǎn)品測(cè)試項(xiàng)目的具體實(shí)現(xiàn)，并建立測(cè)試程序。它包括了信號(hào)建模和測(cè)試程序控制建模。信號(hào)建模是測(cè)試實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，定義被測(cè)信號(hào)和測(cè)試所需的激勵(lì)信號(hào)，包括信號(hào)類(lèi)型、IO方向、幅值范圍、頻率等參數(shù)。對(duì)于總線信號(hào)來(lái)說(shuō)還要對(duì)總線的協(xié)議進(jìn)行建模。測(cè)試程序控制建模用于控制測(cè)試程序的執(zhí)行流程，如測(cè)試程序的啟動(dòng)、停止、順序、循環(huán)、延時(shí)等。診斷策略庫(kù)描述了故障檢測(cè)和隔離的判斷標(biāo)準(zhǔn)和診斷結(jié)果。故障的檢測(cè)和隔離可以采用閥值判斷法，即根據(jù)測(cè)試結(jié)果是否超差進(jìn)行判斷。由此可見(jiàn)，診斷策略庫(kù)中的故障模型可以是一個(gè)數(shù)值區(qū)間，也可以是一個(gè)計(jì)算公式。診斷結(jié)果主要包括了故障模式、故障位置、故障原因、故障影響等信息。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)是飛機(jī)技術(shù)文件所規(guī)定產(chǎn)品在使用特征和性能差別上的信息集合，是飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)的重要手段。在維修過(guò)程中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)將記錄飛機(jī)不斷更換故障件、不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)的情況，還包括了主要機(jī)載設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu)、安裝位置、安裝數(shù)量、工作的執(zhí)行間隔和累積時(shí)間等信息。數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)對(duì)維護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)使用階段技術(shù)狀態(tài)的掌握。

篇6

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)輛；電氣系統(tǒng)；故障診斷系統(tǒng)

一、地鐵車(chē)輛故障診斷的特點(diǎn)分析

地鐵車(chē)輛屬于電力機(jī)車(chē)的一種，它擁有非常復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由諸多零部件組合而言。地鐵車(chē)輛的運(yùn)行過(guò)程具有一定的復(fù)雜性、隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)性，幾乎所有時(shí)刻觀察所得的數(shù)據(jù)都具有不可重復(fù)性。從系統(tǒng)論的角度上講，地鐵車(chē)輛的故障診斷具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

其一，零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但卻具有非常明顯的層次性。地鐵車(chē)輛雖然由若干個(gè)零部件組合而成，但是仍然可將其具體分為幾大系統(tǒng)，即電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、空氣管路等等，這些系統(tǒng)中又包含了多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都是由諸多零部件組成，由此形成了一個(gè)具有分層結(jié)構(gòu)的樹(shù)形網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。

其二，故障診斷時(shí)需要檢測(cè)的參數(shù)較多，車(chē)載檢測(cè)設(shè)備有限。由于地鐵車(chē)輛本身屬于一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，為了能夠準(zhǔn)確地對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，需要檢測(cè)大量的參數(shù)。以電氣系統(tǒng)故障診斷為例，需要檢測(cè)的參數(shù)包括各個(gè)電氣設(shè)備的高低電平信號(hào)、電氣參數(shù)信號(hào)等等。在具體診斷時(shí)，需要采集相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行分析處理，從而獲得車(chē)輛的故障信息。然而，地鐵車(chē)輛在設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅考慮了一些常規(guī)故障的檢測(cè)，車(chē)輛上自帶的檢測(cè)設(shè)備比較有限，無(wú)法對(duì)所有故障問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確有效的診斷。

其三，車(chē)輛故障具有突發(fā)性及緩變性的特點(diǎn)。在對(duì)大量的地鐵車(chē)輛故障進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，很多故障都存在突發(fā)性的特點(diǎn)，故障出現(xiàn)的比較突然，幾乎沒(méi)有任何明顯的征兆，很難進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。同時(shí)，還有一些故障具有緩變性的特點(diǎn)，即故障為漸進(jìn)性的，故障發(fā)生后會(huì)導(dǎo)致局部功能失效，此類(lèi)故障一般都可以通過(guò)相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)。

其四，故障診斷的實(shí)時(shí)性要求較高。通常情況下，地鐵車(chē)輛的運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，這在一定程度上增大了設(shè)備故障的發(fā)生幾率，一旦運(yùn)行中的車(chē)輛出現(xiàn)故障，其后果十分嚴(yán)重。為此，在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，并在故障初期提醒司機(jī)采取有效的措施加以解決處理，從而使故障得以快速排除，確保車(chē)輛運(yùn)行安全。

二、地鐵車(chē)輛電氣系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市軌道交通的不斷發(fā)展，其系統(tǒng)變得越來(lái)越龐大，為了確保該系統(tǒng)的正常、有序運(yùn)行，需要諸多的車(chē)輛予以支撐。地鐵車(chē)輛作為一種復(fù)雜的系統(tǒng)，一旦其出現(xiàn)故障，后果非常嚴(yán)重。目前，對(duì)地鐵車(chē)輛的故障處理方法一般都是將車(chē)輛開(kāi)至車(chē)輛段進(jìn)行維修，雖然這樣能夠解決故障問(wèn)題，但是確無(wú)法保證運(yùn)營(yíng)效率。尤其是地鐵車(chē)輛的設(shè)備技術(shù)含量越來(lái)越高，從而使得設(shè)備的維護(hù)難度進(jìn)一步增大，加之維修技術(shù)人員比較有線，部分設(shè)備的維護(hù)與維修都需要制造廠商提供相關(guān)的技術(shù)支持，由此導(dǎo)致了車(chē)輛維修成本過(guò)高，不利于地鐵車(chē)輛的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣系統(tǒng)是地鐵車(chē)輛中最為重要的子系統(tǒng)之一，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的故障診斷尤為重要。鑒于此，本文結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)，提出一種地鐵車(chē)輛電氣系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)。下面對(duì)此展開(kāi)詳細(xì)論述。

（一）故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的最終目的是為了進(jìn)一步提高地鐵車(chē)輛的運(yùn)行安全性，當(dāng)車(chē)輛的電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，該系統(tǒng)可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。為使地鐵車(chē)輛維修中心能夠在車(chē)輛出現(xiàn)故障時(shí)獲取診斷信息，決定采用目前較為流行的分層式結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整個(gè)體系結(jié)構(gòu)共分為四層，即車(chē)載設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、維修中心層以及監(jiān)控中心層。該系統(tǒng)由以下三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：

（1）車(chē)載級(jí)。該子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各個(gè)車(chē)廂所要監(jiān)控的關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能控制及故障報(bào)警等任務(wù)，由設(shè)置在車(chē)廂內(nèi)的設(shè)備控制器及監(jiān)控程序完成相關(guān)設(shè)備信息的采集，然后借助車(chē)輛總線以列車(chē)總線進(jìn)行信息傳輸。

（2）車(chē)輛段。該子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)本車(chē)輛段內(nèi)的維修車(chē)輛上的關(guān)鍵性設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷以及維修等任務(wù)。它利用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相連接，在此基礎(chǔ)上將車(chē)輛的實(shí)時(shí)故障信息傳送給車(chē)輛段進(jìn)行診斷。

（3）監(jiān)控中心級(jí)。該子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與當(dāng)前現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備的集成，可對(duì)全局車(chē)輛進(jìn)行故障診斷，并分析引起故障問(wèn)題的原因，為故障處理提供決策支持。

（二）系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì)

（1）車(chē)載級(jí)子系統(tǒng)功能。故障診斷系統(tǒng)所針對(duì)的主要對(duì)象為地鐵車(chē)輛，所有的故障診斷信息全部都是從車(chē)輛中獲得。為此，車(chē)載級(jí)子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備如下功能：故障信息采集、傳輸、預(yù)處理、簡(jiǎn)單診斷以及應(yīng)急對(duì)策等等。

①設(shè)備監(jiān)測(cè)功能。在對(duì)地鐵車(chē)輛基本信息了解的基礎(chǔ)上，對(duì)其關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要包括以下內(nèi)容：制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)以及信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和幅值監(jiān)測(cè)等等。②故障報(bào)警功能。由于地鐵車(chē)輛上的設(shè)備種類(lèi)較多，從而使得故障報(bào)警類(lèi)型也相對(duì)比較繁多。車(chē)載級(jí)子系統(tǒng)可以支持各種類(lèi)型的報(bào)警，如偏差報(bào)警、限制報(bào)警、控制失效報(bào)警等等，同時(shí)，對(duì)每種報(bào)警均可自定義條件與級(jí)別，若是在同一時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)若干個(gè)報(bào)警信息時(shí)，系統(tǒng)則可根據(jù)報(bào)警的緊急程度選擇優(yōu)先處理。③其它功能。實(shí)時(shí)故障診斷與故障識(shí)別、故障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存取、故障應(yīng)急預(yù)案管理、故障信息遠(yuǎn)程發(fā)送、維修申請(qǐng)、司機(jī)命令接收、關(guān)鍵設(shè)備定期報(bào)表等等。

（2）車(chē)輛段子系統(tǒng)功能。在地鐵線路中，車(chē)輛段時(shí)地鐵列車(chē)維護(hù)維修的主要場(chǎng)所，擁有功能強(qiáng)大的故障診斷系統(tǒng)能夠提高維修技術(shù)人員的工作效率，有利于降低維修成本。該子系統(tǒng)具備如下功能：遠(yuǎn)程故障信息接收與診斷、故障仿真推演、專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)管維、故障集管理、故障統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表等等。

（3）監(jiān)控中心子系統(tǒng)功能。目前，國(guó)內(nèi)各大城市的軌道交通系統(tǒng)采用的一般都是“兩調(diào)三控”模式，其中兩調(diào)具體是指中心級(jí)調(diào)度和車(chē)站級(jí)調(diào)度，而三控則是指中心、車(chē)站以及就地三級(jí)控制。該子系統(tǒng)的主要功能如下：運(yùn)營(yíng)車(chē)輛故障數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程接收與發(fā)送、區(qū)域級(jí)車(chē)輛故障診斷等等。

三、結(jié)論

綜上所述，本文針對(duì)地鐵車(chē)輛電氣系統(tǒng)提出了一種故障診斷系統(tǒng)，并對(duì)其功能設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)論述。該系統(tǒng)已經(jīng)在某城市的地鐵線路中獲得了應(yīng)用，自系統(tǒng)投入運(yùn)行后，地鐵車(chē)輛的故障率顯著降低，確保了線路的正常運(yùn)營(yíng)，不但降低了維護(hù)維修成本，而且還提高了車(chē)輛的運(yùn)行安全性。系統(tǒng)使用至今運(yùn)行穩(wěn)定，并未出現(xiàn)任何異常，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐德堯.共振解調(diào)技術(shù)與機(jī)車(chē)車(chē)輛傳動(dòng)裝置故障診斷[J].電力機(jī)車(chē)技術(shù).2012（5）.

篇7

故障診斷技術(shù)是指利用科學(xué)的方法對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行測(cè)試分析和診斷，在實(shí)際工作中，故障診斷技術(shù)屬于機(jī)電設(shè)備的一種防護(hù)工作，因?yàn)楣收显\斷技術(shù)是在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中通過(guò)檢測(cè)儀器檢測(cè)出各種參數(shù)信息，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比后，如發(fā)現(xiàn)異常，則證明設(shè)備存有故障，經(jīng)調(diào)節(jié)后，使檢測(cè)出的各種參數(shù)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

1.1故障診斷技術(shù)的類(lèi)別故障診斷技術(shù)可以分為五大類(lèi)別:①數(shù)字模型技術(shù)。通過(guò)事先構(gòu)建出的數(shù)字模型，將設(shè)備中數(shù)據(jù)信息的變化直觀地反映出來(lái)。通過(guò)對(duì)正常數(shù)據(jù)信息的對(duì)比，能夠掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。②信息采集技術(shù)。信息采集技術(shù)主要是針對(duì)各種信息進(jìn)行采集，通過(guò)采集后的信息對(duì)比，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問(wèn)題，并通過(guò)信息針對(duì)故障部位進(jìn)行維修。③信息處理技術(shù)。對(duì)采集到的信息進(jìn)行篩選與處理，對(duì)參數(shù)正常的信息進(jìn)行過(guò)濾，保留故障信息。④識(shí)別技術(shù)。在信息采集完成后，通過(guò)信息的識(shí)別和分析對(duì)采集到的信息進(jìn)行處理。⑤診斷與測(cè)算技術(shù)。在信息識(shí)別后，對(duì)設(shè)備的故障、使用及壽命等進(jìn)行診斷和測(cè)算，防止再次發(fā)生設(shè)備故障問(wèn)題。

1.2故障診斷技術(shù)礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)分為兩種:測(cè)試分析和理論診斷。對(duì)機(jī)電設(shè)備故障出現(xiàn)的原因、位置和故障程度進(jìn)行診斷，根據(jù)診斷結(jié)果制定維修方案，維修方案中也包括日后的維護(hù)與防范措施。這種方式能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的參數(shù)確定，并且預(yù)測(cè)出機(jī)電設(shè)備安全范圍內(nèi)的工作時(shí)間和穩(wěn)定性，對(duì)出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行評(píng)價(jià)，既能分辨出故障類(lèi)型、程度，也可以預(yù)測(cè)出故障隱患問(wèn)題。由于礦山機(jī)電設(shè)備的工作環(huán)境比較特殊，所發(fā)生的故障信息也有一定的特殊性。

1.3故障診斷的步驟機(jī)電設(shè)備故障診斷的步驟為:對(duì)機(jī)電設(shè)備建立模擬模型，通過(guò)傳感器對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判別出故障類(lèi)型和運(yùn)行狀態(tài)，最后制定故障診斷方案。

2故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用

2.1主觀診斷在機(jī)電設(shè)備中均配備相應(yīng)的故障診斷儀器，通過(guò)具有多年工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員使用故障診斷儀器對(duì)故障進(jìn)行診斷，通過(guò)對(duì)機(jī)電設(shè)備的檢查、設(shè)備參數(shù)的調(diào)整、對(duì)故障的分析以及維修等工作，使機(jī)電設(shè)備的故障能夠快速解決。但是，這種方法對(duì)故障診斷人員的要求過(guò)高，雖然簡(jiǎn)單，但是可靠性低，對(duì)診斷的結(jié)果難免存在主觀意識(shí)，如果出現(xiàn)誤判，則對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與維修都產(chǎn)生影響。

2.2儀器診斷法機(jī)電設(shè)備中故障檢測(cè)的監(jiān)測(cè)儀器有很多種，如示波器、頻譜儀等，監(jiān)測(cè)儀器能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的震動(dòng)幅度、頻率、位置、轉(zhuǎn)速以及溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并顯示出結(jié)果。通過(guò)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析檢測(cè)，來(lái)判斷機(jī)電設(shè)備是否出現(xiàn)故障。判定方法可以將當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，數(shù)值多或少都代表機(jī)電設(shè)備存在故障問(wèn)題。這種診斷方法，需要大量記錄采集到的信息、機(jī)電設(shè)備的歷史參數(shù)、對(duì)比參數(shù)等，面對(duì)復(fù)雜多變的礦山機(jī)電故障問(wèn)題，此方法略顯復(fù)雜。

2.3無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中不會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備造成影響，雖然監(jiān)測(cè)的部位屬于機(jī)電設(shè)備的主體或金屬材料內(nèi)部、零件之間的結(jié)合等復(fù)雜且隱蔽的部位，此種檢測(cè)診斷技術(shù)應(yīng)用超聲波技術(shù)、射線照相技術(shù)、表面缺陷等技術(shù)，不會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備造成影響。在實(shí)際操作過(guò)程中，技術(shù)性較強(qiáng)，結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及分析技術(shù)等，同時(shí)此技術(shù)的費(fèi)用相較于其他檢測(cè)技術(shù)費(fèi)用較高，目前我國(guó)所使用的故障檢測(cè)技術(shù)中鮮有人使用此種技術(shù)，但這是故障診斷技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。

2.4智能診斷技術(shù)礦山企業(yè)中，對(duì)機(jī)電設(shè)備的信息采集、分析、處理等技術(shù)均屬于智能化。智能化故障診斷技術(shù)是自動(dòng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)和處理數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，將人工的理論和方法輸入到計(jì)算機(jī)中，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行診斷，整個(gè)診斷過(guò)程中無(wú)需工作人員在場(chǎng)，完全實(shí)現(xiàn)智能化。目前此種診斷技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代煤礦企業(yè)中機(jī)電設(shè)備最為普遍的檢測(cè)技術(shù)。

2.5故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)礦山機(jī)電設(shè)備的故障十分復(fù)雜，并且不易發(fā)現(xiàn)，針對(duì)這種特點(diǎn)，單純依靠一種診斷技術(shù)達(dá)不到系統(tǒng)、全面的檢測(cè)和維修。通過(guò)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)這一先進(jìn)診斷技術(shù)，可以將機(jī)電設(shè)備中的故障檢測(cè)方法綜合，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、建立模型、故障分析、故障處理等方面的結(jié)合，得到最為完整的診斷結(jié)果。

3結(jié)語(yǔ)

篇8

【關(guān)鍵詞】Andriod 維修與保障系統(tǒng) 武器裝備

1 引言

武器裝備是軍隊(duì)提升戰(zhàn)斗力的重要保證，隨著目前軍隊(duì)信息化裝備的發(fā)展以及新式武器裝備的大量應(yīng)用，部隊(duì)對(duì)武器裝備的維修保障能力提出了更高的要求。針對(duì)武器裝備的各種故障進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的診斷與維修是打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭(zhēng)的重要支撐。因此，武器裝備維修與保障已經(jīng)成為武器裝備研究領(lǐng)域的重要方向。

當(dāng)前，新型武器裝備呈現(xiàn)出集成程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和信息化設(shè)備種類(lèi)繁多等特點(diǎn)，這就決定了新型裝備維修保障的工作量大，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求較高。涉及到各類(lèi)裝備維護(hù)使用信息的管理，備件與工具等各類(lèi)硬件器材的管理、裝備日常故障診斷信息管理等。因此，武器裝備故障信息支持系統(tǒng)需要滿(mǎn)足維修保障需求多類(lèi)信息，可以根據(jù)需求進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)與管理，并能提供故障診斷分析能力，以滿(mǎn)足信息化裝備快速維修保障的需求。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)武器裝備維修保障的研究，主要集中于軍事裝備維修保障相關(guān)技術(shù)與理論研究，雖然國(guó)內(nèi)外科研單位已建立了基于大型服務(wù)器的系統(tǒng)化維修保障系統(tǒng)，但目前缺少針對(duì)一線維修人員需求的現(xiàn)場(chǎng)故障分析與記錄設(shè)備。本文設(shè)計(jì)的便攜式武器裝備故障診斷系統(tǒng)，具備對(duì)裝備信息現(xiàn)場(chǎng)記錄和快速故障診斷查詢(xún)等功能，對(duì)武器裝備維修保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要借鑒價(jià)值。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的需求與功能分析

武器裝備故障信息支持系統(tǒng)主要包括裝備信息維護(hù)與管理、裝備故障數(shù)據(jù)記錄功能、裝備故障診斷與處理功能、裝備故障信息反饋等功能。具體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

裝備基礎(chǔ)信息管理模塊完成裝備基礎(chǔ)信息的維護(hù)，包括對(duì)裝備的出場(chǎng)信息、使用信息進(jìn)行記錄維護(hù)、實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的增加、更新、刪除等功能；裝備故障信息管理模塊可以對(duì)各類(lèi)武器裝備故障信息進(jìn)行分類(lèi)，每一類(lèi)裝備分別定義了故障現(xiàn)象信息、故障原因信息和故障處理的流程和方法幾個(gè)功能模塊，并具有對(duì)上述信息的添加、修改和刪除功能；備品信息管理能實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備備用器件的基本信息、出入庫(kù)信息、儲(chǔ)存數(shù)量信息和基本備品訂貨信息進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)與管理；裝備故障查處管理模塊實(shí)現(xiàn)了故障現(xiàn)象分析、故障原因判斷、建議故障處理措施等相關(guān)功能；裝備技術(shù)資料管理模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類(lèi)裝備維修手冊(cè)、操作說(shuō)明等文本及音視頻資料的管理與維護(hù)；統(tǒng)計(jì)查詢(xún)管理模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝備的各種信息進(jìn)行相關(guān)查詢(xún)、按裝備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)故障，對(duì)故障頻率進(jìn)行分級(jí)處理等功能。

2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

武器裝備故障信息支持系統(tǒng)主要由基于Android的便攜式故障診斷平臺(tái)與故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理與維護(hù)平臺(tái)構(gòu)成。采用分層架構(gòu)思想，軟硬件結(jié)合組成一個(gè)完整的系統(tǒng)?？傮w架構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)由武器裝備、Android智能終端、遠(yuǎn)程服務(wù)器三部分組成。該系統(tǒng)首先對(duì)武器裝備的故障現(xiàn)象與特征進(jìn)行分析與判斷，然后提供針對(duì)特定故障的初步解決方案及設(shè)備研制單位、相關(guān)維護(hù)人員的重要信息，同時(shí)可以提供故障設(shè)備相關(guān)維修影像資料，并能自動(dòng)記錄故障狀態(tài)及解決方法等內(nèi)容。最后，維護(hù)人員將整個(gè)維修過(guò)程數(shù)據(jù)統(tǒng)一同步到遠(yuǎn)程服務(wù)器，為將來(lái)對(duì)同類(lèi)裝備的故障分析與診斷充實(shí)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化診斷系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)針對(duì)便攜式故障診斷終端的數(shù)據(jù)信息，包括音頻、文本、圖片、視頻等，采用系統(tǒng)的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一存儲(chǔ)管理。SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)是一種輕量級(jí)的、關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)，使用系統(tǒng)自帶函數(shù)集SQLiteOpenHelper即可以創(chuàng)建系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表。便攜式故障診斷終端數(shù)據(jù)信息，主要包括：裝備基礎(chǔ)信息、裝備使用信息、裝備故障診斷信息、維修設(shè)施設(shè)備信息和維修設(shè)備信息等。便攜式故障診斷終端實(shí)體關(guān)系，如圖3所示。

具體的數(shù)據(jù)字典主要信息如下：

3.1 裝備基礎(chǔ)信息（basic information）

裝備基礎(chǔ)信息主要包括武器裝備基本信息和使用信息。主要包括Equip ID、Equip Name、Equip type、Department、Load Date以及maintenance cycle等。

3.2 裝備使用信息（use information）

裝備使用信息包括ID、department Name、depository name、start time、work time、Equip status、fail frequency和Use environment。

3.3 裝備故障診斷信息（FaultState）

包括裝備故障現(xiàn)象數(shù)據(jù)與輔助分析信息。主要包括FaultDeviceID、fault types、fault parts、fault cause、fault time、fault mode、resOrganization以及corrective action等。

3.4 S修設(shè)施信息 （RepairInformation）

主要用于提供裝備維修保障所需固定的建筑物及其配套設(shè)備，包括RFName、RLState、RFPepName、test placeName與SaveLocation等。

3.5 維修設(shè)備信息（MEquipment information）

包括檢測(cè)TEName、TENum、TESaveLocation、TEPeopleName、TEPartment、MeasureName、MeasureNum以及MeasureSaveLocation等。

4 系統(tǒng)具體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、數(shù)據(jù)處理工作站和便攜式數(shù)據(jù)終端。系統(tǒng)軟件環(huán)境：Android操作系統(tǒng)，SQLLite數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，Java程序編譯語(yǔ)言。裝備維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，軟件駐留在便攜式數(shù)據(jù)終端上。工作站與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間通過(guò)高速以太網(wǎng)連接，通信協(xié)議采用TCP/IP 協(xié)議。

便攜式故障診斷終端采用觸摸屏方式，主界面包括：用戶(hù)登錄、裝備管理、故障診斷、淦酚肫骷管理、技術(shù)資料管理、維修設(shè)備管理等七個(gè)圖形按鈕，方便用戶(hù)操作使用。

用戶(hù)登錄主要實(shí)現(xiàn)按照授予用戶(hù)權(quán)限進(jìn)入對(duì)應(yīng)系統(tǒng)菜單；技術(shù)資料管理實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔資料、音視頻信息的添加、修改、刪除和查詢(xún)等管理功能，對(duì)裝備資料進(jìn)行統(tǒng)一管理，便于查詢(xún)檢索；裝備管理實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的基本信息的添加、修改、刪除等管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備故障情況和維修情況的綜合查詢(xún)，統(tǒng)計(jì)設(shè)備使用狀態(tài)、故障信息和維修信息；故障診斷實(shí)現(xiàn)了利用裝備故障現(xiàn)象查詢(xún)故障原因，智能分析給出故障解決方案列表；備品與器件管理實(shí)現(xiàn)對(duì)備品與器件信息的添加、修改、刪除和查詢(xún)等管理功能、維修設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)對(duì)維修設(shè)備信息的添加、修改、刪除和查詢(xún)等管理功能。

5 結(jié)論

在傳統(tǒng)的維修保障過(guò)程中，由于武器裝備的多樣性與多變性，存在著人力維護(hù)成本高和資源分配不合理的現(xiàn)象，同時(shí)維修過(guò)程各種相關(guān)數(shù)據(jù)得不到有效的管理。針對(duì)上述問(wèn)題，本系統(tǒng)采用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，研究武器裝備故障信息支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基于Android的便攜式武器裝備故障診斷終端，不僅能夠及時(shí)、有效的排除武器裝備中可能存在的故障，使武器裝備可以保持良好的性能，滿(mǎn)足時(shí)效性需求，而且通過(guò)將整個(gè)維修過(guò)程中的信息數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程服務(wù)器中進(jìn)行存貯，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)工作節(jié)點(diǎn)的裝備維修信息共享。同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了維修資源合理化調(diào)度與分配，極大提高在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下基層單位對(duì)武器裝備維修與保障方面的能力。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

韓博，男，河南省新鄉(xiāng)市人。主要研究領(lǐng)域?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

作者單位

篇9

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械設(shè)備；狀態(tài)檢測(cè)；故障診斷；

1、引言

機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)，是從上世紀(jì)六七十年代的應(yīng)用發(fā)展來(lái)的管理理念。隨著機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化、復(fù)雜化和自動(dòng)化程度的不斷升級(jí)，機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)在國(guó)外得到了迅猛的普及和廣泛使用，成為當(dāng)今先進(jìn)設(shè)備管理及維修的新思維。上世紀(jì)九十年代以來(lái)，機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)開(kāi)始在我國(guó)得帶推廣，并且取得了一定的效果。作為一種新穎的設(shè)備管理思想，與傳統(tǒng)的設(shè)備管理與維修觀念相比，它具有更好的有效性和科學(xué)性，顯著的提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性、生產(chǎn)效率以及設(shè)備的使用壽命，同時(shí)降低了設(shè)備的維修成本。

2、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的意義

機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)主要包含著以下兩項(xiàng)技術(shù)：一是對(duì)及其狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)；二是故障診斷方法，即高效的故障診斷技術(shù)，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是指對(duì)故障設(shè)備的某些特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且將所得測(cè)定值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比對(duì)，判斷該部件是否運(yùn)行正常。機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)則不僅要判斷機(jī)械設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，而且還需要對(duì)故障原因、故障位置、以及故障的嚴(yán)重程度作出判斷。

1、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要

現(xiàn)代化生產(chǎn)向著大型化、自動(dòng)化、連續(xù)化、高精度、高效率等方向發(fā)展，生產(chǎn)率大幅度提高，產(chǎn)品的質(zhì)量也相應(yīng)的得到可靠的保證。但是，生產(chǎn)設(shè)備的突發(fā)性故障是不可避免的，極易造成的重大的經(jīng)濟(jì)損失。因而對(duì)于連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備必須實(shí)時(shí)監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障預(yù)兆，并且及時(shí)采取有效處置措施，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，以減少由于設(shè)備故障引起的經(jīng)濟(jì)損失。

2、生產(chǎn)安全和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要

科技的發(fā)展改變了人類(lèi)的生活，如核能的發(fā)現(xiàn)，在給人類(lèi)提供能源的同時(shí)，也會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難，就像發(fā)生在美國(guó)三里島的核泄漏事故。科技有其兩面性，在其造福人類(lèi)的同時(shí)，若不加約束就會(huì)造成嚴(yán)重的災(zāi)難事故。并且隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，因此，設(shè)備設(shè)計(jì)盡可能減少環(huán)境污染，實(shí)施所謂的“綠色設(shè)計(jì)。然而，設(shè)備的老化，勢(shì)必加劇機(jī)械設(shè)備引起的污染。因此，從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度看，機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)勢(shì)在必行。

3、是維修體制改革的需要

過(guò)去我國(guó)沿引的前蘇聯(lián)維修體制，帶有技術(shù)經(jīng)濟(jì)的色彩，稱(chēng)為計(jì)劃預(yù)期維修，它的確定源于大量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。除了在故障出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行維修外，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律和生產(chǎn)計(jì)劃定時(shí)實(shí)施小修、中修、大修，但是這種預(yù)期修理技術(shù)在技術(shù)含量越來(lái)越高的設(shè)備面前顯得越來(lái)越吃力，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

（1）剩余維修現(xiàn)象嚴(yán)重。剩余維修成本巨大，需要高昂的人力物力，而隨機(jī)造成的經(jīng)濟(jì)損失也是很高的。

（2）現(xiàn)代設(shè)備精度要求很高，在計(jì)劃預(yù)期維修中往往拆解，再重新進(jìn)行組合，這樣反復(fù)進(jìn)行將使機(jī)械設(shè)備的精度受到影響。

上述因素加速了維修體制的改革，由原先的計(jì)劃預(yù)期維修體制為狀態(tài)維修體制，也就是修理取決于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這就需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。根據(jù)所得到的的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)對(duì)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷，并且分析故障信息。這樣就可以避免過(guò)剩維修，減少重大事故的發(fā)生，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)也因而出現(xiàn)。

3、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要有先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，還有系統(tǒng)完善的額管理體制。狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是一門(mén)綜合性極強(qiáng)、涉及面非常廣泛、學(xué)科交叉滲透十分嚴(yán)重的技術(shù)，可以采用振動(dòng)分析方法、油液分析、紅外熱像、超聲探傷以及溫度、壓力分析等多種不同的技術(shù)。

機(jī)械設(shè)備故障的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷的一般過(guò)程主要包括以下四個(gè)部分：

1、設(shè)備狀態(tài)的采集

設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生力、熱、振動(dòng)、噪聲、能量等各種參數(shù)的變化，因此會(huì)產(chǎn)生各種不同的信息。根據(jù)不同的診斷需要，采用相應(yīng)的傳感器來(lái)拾取得到的能表征設(shè)備工作狀態(tài)的不同信息，這就是設(shè)備狀態(tài)的采集。

2、信號(hào)處理

信號(hào)處理技術(shù)是進(jìn)行故障診斷的基礎(chǔ)，是特征提取必不可少的工具。信號(hào)處理技術(shù)主要包括傳統(tǒng)和現(xiàn)代兩大類(lèi)：傳統(tǒng)信號(hào)處理技術(shù)是指以FET為核心的信號(hào)分析技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)揮著重要作用；近來(lái)來(lái)的現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)在故障特征提取方面正在嶄露頭角。為了保證獲取的故障特征信息的準(zhǔn)確性和有效性，目前的主要研究點(diǎn)是基于非高斯、飛平穩(wěn)及非線性故障信號(hào)的分析理論及方法。

3、狀態(tài)識(shí)別

將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后獲得的設(shè)備特征參量，采用一定的判別模式、判別準(zhǔn)則和診斷策略，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)作出判、判斷，確定是否存在故障以及故障的類(lèi)型和性質(zhì)、程度等。

4、診斷決策

根據(jù)狀態(tài)識(shí)別的結(jié)果，決定采取的對(duì)策、措施，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前的檢測(cè)信息預(yù)測(cè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的可能發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行趨勢(shì)分析

建立監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)之前需要考慮幾個(gè)方面的問(wèn)題：經(jīng)濟(jì)性，即能夠盡可能的節(jié)省投資；可靠性，即自身應(yīng)具有更高的可靠性；實(shí)用性，即實(shí)用的功能，操作方便；有效性，即分析診斷結(jié)果有效；擴(kuò)展性，即有較好的可擴(kuò)展性和自開(kāi)發(fā)性能。一般情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷的投資應(yīng)占其固定資產(chǎn)的1%-5%。并且，隨著設(shè)備的復(fù)雜程度和技術(shù)先進(jìn)性的增加，投資額度還會(huì)有所增加。

4、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)發(fā)展前景

設(shè)備故障診斷技術(shù)與科技前沿的融合是設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)今狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是傳感器的精密化、多維化，診斷理論、診斷模型的多元化，診斷技術(shù)的智能化，具休來(lái)說(shuō)表現(xiàn)在如下方面：

1、與最新傳感器技術(shù)尤其是激光測(cè)試技術(shù)的融合。近年來(lái)，激光技術(shù)己從軍事、醫(yī)療、機(jī)械加工等領(lǐng)域深入發(fā)展到振動(dòng)測(cè)量和設(shè)備故障診斷中，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于測(cè)振和旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)中等方面。

2、與新型的信號(hào)處理算法相融合。新的信號(hào)處理方法不斷優(yōu)化故障診斷技術(shù)的精度，同時(shí)傳統(tǒng)的基于快速傅里葉變換的機(jī)械設(shè)備信號(hào)分析技術(shù)也有了新的突破性進(jìn)展。

3、與非線性原理和方法的融合。機(jī)械設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)，行為主要表現(xiàn)為非線性的。如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子在不平衡外力的作用下表現(xiàn)出的非線性特征。隨著混沌與分形幾何方法的日趨完善，這一類(lèi)診斷問(wèn)題必將得到進(jìn)一步解決。

4、與多元傳感器信息的融合。快速的生產(chǎn)對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)提出了全方位、多角度的高要求，由此可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出整體的、全面的判斷。因此，在進(jìn)行設(shè)備故障診斷時(shí)，可采用多個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)設(shè)備的各個(gè)位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后按照一定的方法對(duì)這些信息進(jìn)行處理，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。

5、與現(xiàn)代智能方法的融合?，F(xiàn)代智能方法包括專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化計(jì)算等?，F(xiàn)代智能方法在設(shè)備故障診斷技術(shù)中己得到廣泛的應(yīng)用。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)和設(shè)備故障的智能診斷，將是故障診斷技術(shù)的最終目標(biāo)。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展以及各個(gè)學(xué)科相互融合的加深，先進(jìn)的技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)，這對(duì)于加強(qiáng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷分析的效率和精度有很大的改善，在以后的實(shí)踐中要更加注重將其他學(xué)科的知識(shí)加入到狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)應(yīng)用中，更好的做好設(shè)備的管理工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建華.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)綜述.廣東化工，2009

[2] 王春焱.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)應(yīng)用研究.昆明理工大學(xué)，2009

篇10

關(guān)鍵詞：故障診斷礦山機(jī)電設(shè)備維修

引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，能源消耗也越來(lái)越多，所以煤礦企業(yè)的效益也是越來(lái)越好，在這樣的大好形勢(shì)下，故障診斷技術(shù)在煤礦企業(yè)也迅速發(fā)展起來(lái)，而且發(fā)展的速度令人吃驚，故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)械得到了更好的發(fā)展。為了使得煤礦能夠很好的生產(chǎn)就一定得采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，從而可以保證機(jī)電設(shè)備能夠安全可靠的運(yùn)行。由于我國(guó)生產(chǎn)的煤礦設(shè)備還不能滿(mǎn)足其要求，所以必須從國(guó)外進(jìn)口，而煤礦能夠高產(chǎn)高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要保證生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，所以，礦山機(jī)電設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作就顯得更加重要，不然的話，再先進(jìn)的設(shè)備也不能發(fā)揮它的功能，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造好的效益。當(dāng)前形勢(shì)下，我國(guó)大型礦用設(shè)備的維修方法和設(shè)施基本上是實(shí)施計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的模式，與國(guó)外相比有較大差異，其中很多己不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。而用于故障診斷技術(shù)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備的維修，則是既結(jié)合了我國(guó)國(guó)情，又吸收先進(jìn)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)，這樣就可以很好的提高礦井的管理水平，改變現(xiàn)有的維修體制，使其適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行規(guī)則。

1、加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)工作

1.1建立健全煤礦機(jī)電設(shè)備管理制度

在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)電設(shè)備關(guān)系到礦井的每一個(gè)方面，而且對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理工作量也很大，所以在煤炭企業(yè)要建立一套健全的機(jī)電管理制度。這樣對(duì)于機(jī)電設(shè)備的檢查人員來(lái)說(shuō)，就可以做到有章可循、有法可依，能夠保證煤礦生產(chǎn)安全有序的進(jìn)行。

1.2加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備的監(jiān)管力度

加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備的監(jiān)管力度主要是為了調(diào)動(dòng)個(gè)生產(chǎn)單位和基層管理人員的積極性，從而保證設(shè)備的完好率、待修率、事故率，達(dá)到有關(guān)規(guī)定的目標(biāo)，主要是通過(guò)將各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)分配到各個(gè)生產(chǎn)單位和基層單位，實(shí)行評(píng)比制度。為保證各項(xiàng)制度的落實(shí)，各單位要設(shè)置專(zhuān)職設(shè)備管理人員，他們主要是對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)行分片管理制度和分級(jí)管理制度，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)隨機(jī)對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備存在故障或者安全隱患，但專(zhuān)職管理員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，這樣就對(duì)專(zhuān)職管理員進(jìn)行處罰，并責(zé)令整改。若專(zhuān)職管理人員發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，并向上級(jí)匯報(bào)了相關(guān)問(wèn)題，但管理部門(mén)沒(méi)有及時(shí)處理解決，則對(duì)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)進(jìn)行處罰并責(zé)令整改，這樣使大家從中吸取教訓(xùn)，可以使得事故發(fā)生率降到最低。

2、診斷技術(shù)的運(yùn)用

2.1主觀診斷技術(shù)

主觀診斷技術(shù)是指維修人員借助簡(jiǎn)單的維修儀器或者根據(jù)在維修方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)故障進(jìn)行判斷和診斷的技術(shù)。這種技術(shù)方便快速，但是它的可靠性低。主觀診斷技術(shù)有以下幾種方法，如直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測(cè)量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹(shù)分析法等。直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)法指維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方法判斷故障原因：這種方法即時(shí)可以使故障得到解決。但是它的可靠性比較低。參數(shù)測(cè)量法通過(guò)測(cè)得系統(tǒng)回路中所需點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，它主要適用于在線監(jiān)測(cè)、定量預(yù)報(bào)。邏輯分析法通過(guò)邏輯關(guān)系和故障的顯性現(xiàn)象進(jìn)行邏輯分析，從而找到發(fā)生故障的原因和部位，從而得到解決。堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點(diǎn)，堵截觀察系統(tǒng)壓力和流量的變化，從而找出故障點(diǎn)的方法。故障樹(shù)分析法指對(duì)系統(tǒng)做出故障樹(shù)邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障事件畫(huà)在故障樹(shù)的頂端為頂事件，形成系統(tǒng)故障的基本事件畫(huà)在故障樹(shù)下為底事件，根據(jù)各元件部件的故障率數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障。適合較大型、較復(fù)雜系統(tǒng)故障的判定和預(yù)測(cè)。

2.2溫度、壓力監(jiān)測(cè)診斷法

利用摩擦副、軸承和齒輪傳動(dòng)箱等部位的溫度、壓力傳感器,可以定點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)礦山機(jī)電設(shè)備相關(guān)部位的溫度和壓力參數(shù)。連續(xù)地對(duì)這些部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄歷史變化數(shù)據(jù),能夠快速、直觀地反應(yīng)采煤機(jī)的工況狀態(tài),還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和預(yù)測(cè)故障的狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。溫度、壓力的在線監(jiān)測(cè)診斷法是一種普遍的監(jiān)測(cè)診斷手段,它的優(yōu)點(diǎn)是能正確、快速和靈敏的反應(yīng)設(shè)備的工況狀態(tài)。

2.3小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和信息處理方法,使其在模式識(shí)別、信號(hào)處理、自動(dòng)控制與人工智能等許多領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用。采用某種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成的活性網(wǎng)絡(luò),通過(guò)學(xué)習(xí)可以描述幾乎所有任意的非線性系統(tǒng)。此外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等能力。礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷中從故障初始征兆到故障源的映射通常具有復(fù)雜的非線性映射關(guān)系,因此將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)應(yīng)用于采煤機(jī)某些系統(tǒng)的診斷是當(dāng)前故障檢測(cè)的前沿技術(shù)。

2.4模糊數(shù)學(xué)的應(yīng)用

礦山機(jī)電設(shè)備的故障現(xiàn)象與故障原因之間通常具有多種對(duì)應(yīng)關(guān)系,既有確定性的因素,又有隨機(jī)的因素,使得故障具有漸變性與隱蔽性等特點(diǎn)。針對(duì)這種非線性復(fù)雜映射關(guān)系,在保證診斷精度的要求下,將模糊數(shù)學(xué)引入采煤機(jī)的故障診斷中,建立模糊診斷數(shù)學(xué)模型,使得定量分析與專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)、定性分析相結(jié)合,并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),為采煤機(jī)故障診斷決策者提供輔助作用。數(shù)學(xué)模型的建立首先需要參考到采煤機(jī)領(lǐng)域的故障知識(shí)特性,選取適合的知識(shí)表示方式,建立表示故障原因和各種征兆之間模糊因果關(guān)系對(duì)應(yīng)矩陣。矩陣中的隸屬度值的確定需要參考大量故障診斷經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果,隸屬度值可由實(shí)際診斷過(guò)程中產(chǎn)生的概率數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新。為了提高診斷的精度,可以在診斷的過(guò)程中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)權(quán)矩陣進(jìn)行修改。

3、結(jié)束語(yǔ)

診斷技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等多學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合技術(shù)，其在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家起步最早，發(fā)展最為迅速。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，故障診斷技術(shù)在煤礦也得到了較為廣泛的應(yīng)用。歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外故障診斷技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)介紹了故障檢測(cè)診斷技術(shù)在礦井提升機(jī)、大中型采煤機(jī)、通風(fēng)機(jī)和礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)等主要煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王琳.機(jī)械設(shè)備故障診斷與監(jiān)測(cè)的常用方法及其發(fā)展趨勢(shì)[J].武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,(3).