临沂兴滕人造板机械有限公司 山东省临沂市 276000
摘要：当代技术发展迅速，机械设备的复杂化随之而来，不可避免的是故障发生的大概率性和故障特征信号获取的困难化，因此若想达到在更深层次、更大程度上开发及验证总结故障诊断的决定性原理和举措，需要持续优化信号获取和加工技术，深入人工智能规律的探索和实施开展，从而得到可以符合有差异系统的故障特征获取手段以及诊断决定性原理，并指明容错控制的前进方向，最终达到确保复杂机械设备以较高的效率运转的目的。
关键词：机械设备；故障诊断技术；方法；新技术
随着科学技术的进步发展，机械设备愈发大型化和精密化，因此设备系统发生故障的概率和收集故障发生信号的困难性大大增加。所以为了开发和验证适应现代机械设备的故障诊断技术，需要在故障诊断技术的原理和措施上进行更深入的研究。借助人工智能控制的核心算法原理，改进故障信号的收集和分析方式，从而得到有效的故障特征信号和正确的故障诊断决策，此外还采用智能容错控制，从而最终能够保证现代大型精密化设备的安全高效运行。
1机械设备故障诊断技术的发展现状
（1）机械设备故障信号的融合大多是有很多模块组成的，模块与模块之间可以通过机械直接连接，也可以通过电气间接连接，不同模块对应的信号不尽相同，这就导致了信号采集系统出现不平衡的现象，很容易导致信号提取和分析融合出现偏差，造成了最终数据的不准确性。
（2）故障诊断决策实效性较低。故障信号必须经过两个阶段才能最终得到结果，这两个阶段分别是数据处理和决策推理，但是由于故障信号的提取、处理和后计算往往需要很多时间，这就造成了体征与诊断决策匹配与否的问题，从而影响了计算结果的时效性。
（3）故障发生原因与特征对应关系的不确定。同一种机械设备由于厂家不同可能内部构造存在着部分差异，这就增加了最终决策的准确性，必须经过不断的调整才能得到最终的结果，浪费了时间，增加了成本。
2机械设备故障诊断技术常用的诊断方法
2.1直观检测
工作者借助视觉和听觉，以及工作积累体验与获取资料对机械设备的问题进行判断。在科技迅速发展的大背景下，机械设备趋于复杂化，对检测方法提出了更高要求，此种手段已渐于淘汰。
2.2温度监测
顾名思义，其主要监测指数为温度，即机械设备中与之联系的作用单元的温度浮动趋势，借助多种温度传感装置，达到监控各类装置的内外部温度的目的，帮助判定故障发生位置。
2.3振动噪音频谱分析
在一般设备的材料说明书中都写有当设备发生异响振动时需要停机检查。这说明噪音和振动是判断设备故障的重要依据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此可以通过声波采集装置和振动信号监测装置来采集和分析设备内部零件的噪音和振动信号，随后对这些信号进行傅里叶变换得到噪音和振动信号频谱，最后分析噪声信号的频谱可以了解设备的运行情况。但是噪声和振动信号容易受到外部环境的影响，因此对设备的频谱分析存在局限性。
2.4油液光谱分析
设备发生故障的另一个诱因就是润滑不良，因此对于存在有液压和润滑系统的设备，可以通过光谱分析其润滑油中的细微颗粒来发现设备故障发生的原因。
3机械设备故障诊断新技术的应用
3.1信息融合技术
随着现代科学技术的发展，信号获取的方式越来越多，越来越先进，但是如何得到可靠的故障特征信号应该是未来人们研究的重点和趋势。对于如何获得有效的故障信号，这就首先需要大量多种的信号传递装置来保证监测对象的相同，随后采用正确的信息融合分析技术来处理这些信号，从而得到我们想要的结果。目前，在信号频谱分析的领域内，傅里叶变换和小波变换是两种重要的信号处理方式。对于傅里叶变换而言，其能够有效地在整个频域内分析信号的成分，但是它不能同时地进行频域和时域的分析。而与傅里叶变换相比，小波变换能够同时地进行频域和时域的分析，尤其擅长故障信号在频率和时间上的细节分析，能够突出信号的局部特点。小波变换还能够简单有效地分析非定常瞬态变化信号的特性，甚至在实际操作中，可以不借助数学模型都能够稳定迅速的分析信号。此外，在小波变换的基础上加入神经网格和分形理论，能够进一步得到更加可靠的故障信号。
3.2利用智能决策算法长处
（1）对于以模糊理论为基础的故障诊断技术来说，其长处为可以减少构建准确数学模型的工作量，仅需要构建恰当的隶属度函数及模糊关系矩阵[11]，便可以得到正确度较高的问题有无及来源；
（2）对于以神经网络为基础的故障诊断技术来说，其长处为能够完全借助神经网络固定的联想记忆、自组织等，正确处理和分类复杂讯息；
（3）对于遗传算法来说，其优势明显，既简便且应用范围广泛，能够同时加工，并极其擅于解答非线性问题及广泛搜索[12]。所以，将其应用于故障诊断手段探索，能够更为简便的收集故障先前经验，更快的进行决策论证；
（4）对于粗糙集理论来说，其长处为进行决策论证时关于数据讯息的低完整性和低精确度，能够借助自分析加工的方法，找寻不同数据内部存在的相对联系，将可以利用的特性搜集起来，最终形成简单明了的特性表征。利用此方法，可以在一定程度上完善系统问题特性讯息获取和诊断决策上存在的某些数据丢失导致的诊断结论准确性较低及不能开展论证的问题。
3.3加深容错控制探索
容错控制是针对屏蔽及故障准允的最佳控制，这一点是借助对系统富裕能源的完全使用实现的，换句话说，也就是当设备部分作用单元出现问题的时候，经过系统重新构建或者改变相关参数，保障机械设备在既定情况下的正常运行，维持设备的安全参数。在人工智能迅速繁荣的大背景之下，智能容错控制也成为自动控制手段不可避免的前进指向，推动持续改善及提升机械设备控制系统的故障修复、缺陷补偿等能力。容错控制基于故障诊断之上，不仅服务于他的特征信号资源、诊断推理方案供给，还要构建控制系统重新建造的根底。由此，探索智能故障诊断理念和技术的同时，也要将容错控制所需的资源、参数等方面完全考虑在内，也将针对其关于系统的左右限度和方向进行预料，也会是当代故障诊断手段前进不可避免的潮流。
3.4网络集成资源
近些年来，随着科学技术的进步，在工业控制技术领域上，局域网技术占据着绝对优势的地位。并且在信息收集和分析的领域上，局域网技术具有重要的战略地位。在机械设备故障诊断技术上能够借助局域网将信号检测设备与计算机连接起来，通过数据完成对原始信息的接受，归纳以及分析决策。并且能够利用计算机强大的计算能力，使用以上介绍的方法，更加快速准确的完成故障诊断分析，进而保证机械设备的运转稳定。
结论
综上所述，机械设备在长期的运行和使用中，受到各种因素的影响，不可避免地会出现一些故障问题，当机械设备发生故障后，其性能会随之下降，若是故障比较严重，则会导致机械设备失灵。为避免此类问题的发生，应当对故障问题的成因进行分析，并采取有效的方法对故障进行诊断，通过诊断结果为故障处理提供依据。在未来一段时期，应当加大对机械设备故障诊断技术的研究力度，除对现有的诊断技术进行改进和完善之外，还应研发一些新的诊断技术，从而满足机械设备快速发展的需要。
参考文献：
[1]李洪涛，孟凡强，成鑫.大数据模式下关于机械智能故障的相关思考[J].大众投资指南，2018（7）：76-77.
[2]蔡传兵，张传琦.基于工程机械一体化的检测与故障诊断分析研究[J].现代制造技术与装备，2018（6）：62-63.
[3]马俊杰.机械设备油液检测与故障诊断网络服务平台设计[D].太原理工大学，2018.
论文作者:孙德玉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/8
标签：信号论文; 故障论文; 机械设备论文; 故障诊断论文; 技术论文; 设备论文; 发生论文; 《防护工程》2019年第7期论文;