机械装备的智能监控与故障诊断

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工程机械电子监控与故障诊断系统浅析

蒋梨(新砚电子设备厂乌.木齐830001)

摘要:现代大型工程机械上一般都采用电子监控系统，对其运行状态及故障进行自我监测和诊断，从而可及早地消除事故隐患，减少维修时间，降低保养和维修费用，提高作业效率。关键词:电子监控故障自诊断天型工程机械中图分类号:TH744文献标识码:A文章编号:1672-3791(2007)08(a卜0247-01

大型工程对施工进度以及施工机械的现

代化管理的要求非常严格，对大型工程机械

的正常安全运行提出了更高的要求，这也是保证工程质量的有效措施.在机器上采用电子

监控装置和故障自诊断系统是达到这一要求的技术基础。目前，国外以及国内合作生产的

大型工程机械普遍采用电子监控与故障自诊

断系统.例如:CAT,O&K,KOMATSU.LIEBHERR，和HITACHI等公司都在其大型

装载机、大型自卸汽车和大型挖掘机上安装了不同形式的电子监控与故障自诊断系统。

1电子监控与故障自诊断系统的型式与特

点

工程机械电子监控与故障诊断系统有电

子一液压单元控制模式、电子一液压集成控制模式和集管理、控制和自动操纵为一体的

全新的电子液压控制模式。

电子一液压单元控制模式原理是，采用

传感器一电子控制单元与液压驱动执行机构

相组合，取代传统的液压一机械控制单元，

大大提高了整机性能。例如:CAT公司在其966E型装载机、750C型自卸车和200E型挖

掘机等产品上分别采用了过程(位置、轨迹)

控制装置、电子监控报警系统、电子液压先

导操纵系统和应急安全控制系统(如发动机自动熄火系统)。这种模式的成本较传统模

式没有大的变化，而机器的性能价格比明显

提高。该模式采用的是开关量传感器配合专用

大规模集成电路，监控逻辑与故障诊断逻辑

以并行的形式集成在大规模集成电路芯片中，即是以各功能部件的电子液压控制为基

础。例如:装载机的动臂与铲斗位置控制。挖

现代机械制造系统的监控与故障诊断

周祖德，陈幼平等。武汉:华中理工大学出版社，1999，6

前言

以电子技术、信息技术、自动化技术、人工智能技术和新材料技术为核心的新一代工程科技的迅猛发展，给人类描绘了一幅未来信息社会的壮丽图景.这些新技术在制造领域的广泛渗透、应用与衍生，正在使制造业的面貌发生翻天覆地的变化.微电子技术、控制技术、传感技术、智能诊断技术与机电一体化技术的迅速发展，特别是计算机的广泛应用，形成了机械制造系统的许多新观念.由系统论、信息论和控制论所形成的系统科学与方法论对机械制造系统产生愈来愈大的影响,由此产生了现代机械制造系统的概念。

现代机械制造系统具有控制规模大、自动化程度高和柔性化强的特点。由于制造系统的结构越来越复杂,价格越来越昂贵，因此,各种故障造成的停机损失已成为一种不堪忍受的负担。为此，要求严密监视加工工况和正确预报故障以便及时准备备件和制定合理的维修计划,最大限度地减少停机维修时间，提高昂贵设备的利用率，同时在设备发生故障或异常后能及时准确地进行诊断,确定故障部位及原因，并提供维护决策与建议，以便采取有效的措施，迅速排除故障。由于上述原因，现代机械制造系统的监控与诊断技术得以迅速发展。

机械制造过程的监控与故障诊断的目的是对机械制造过程中产生的各种信息进行获取、传输、处理、分析和应用，其技术包括对各种物理量如声、光、电、力、力矩、振动、功率等等用先进的传感器接收,进行信息传输和处理，并根据分析处理结论来对生产设备的工况及产品进行监测，同时采用人工智能技术对其发展趋势进行预测并对其所发生的故障进行诊断和报警。

第一章绪论

为确保设备的正常运行及加工产品的质量，必须对设备的运行过程的状态进行监控。通过监测到一系列机、电、液、气等状态变量来分析和判断设备的状态及故障或异常情况,进而找出故障的具体位置,预测故障的发展和潜在的危险，以及加工质量的变化趋势，并由此确定应采取的相应措施和对策。

机械自动化设备维修中的故障诊断和解决措施

摘要：随着我国工业技术的快速进步和发展，机械自动化设备的应用范围不断扩大，其使用稳定性直接影响其工业企业的经济效益。本文通过分析如何做好机械自动化设备的故障诊断，并根据故障诊断情况制定相应的维护措施，以此来最大限度减少设备故障所产生的影响。因此，探讨了机械自动化设备维修中的故障诊断技术和解决措施，对机械自动化设备维修管理有着深远的意义。

关键词：机械自动化；设备维修；故障诊断；解决措施

引言

在社会现代化发展的基础上，自动化机械设备种类开始增多，各种自动化机械设备的管理和维护难度发生了很大变化，必须结合自动化机械设备的应用领域和具体应用要求，对其进行重点管理和科学维护，为生产建设整体质量提升夯实技术方面的基础。部分机械自动化设备自身结构具有一定复杂性，在安装与后续使用过程中易受到多种因素的共同影响而出现不同类型的故障问题。机械工程施工单位应从多角度考虑，对机械自动化设备的科学管理与有效维护工作进行持续关注，运用先进理念与技术对设备运行中可能出现的各类故障问题做到科学解决，确保潜在风险能够在最大限度上得以消除，机械自动化设备运行时的稳定性与安全性全面提升。

1机械自动化设备维修中的故障诊断技术

1.1故障诊断技术

在机械自动化设备维修中，振动诊断技术是利用固定的诊断仪器对机械自动化设备进行持续的在线监测， 并能对机械自动化设备的振动参数和信号进行分析，并根据数据库中的识别和比较，判断出故障的原因。 1.2无损诊断技术

无损诊断技术机械设备的一项新技术，但目前还处于初级阶段，而它在很大程度上受到了其他故障诊断技术的影响，特别是机械自动化设备的维护。而在机械自动化设备的维护中，非破坏性的诊断技术对工作人员的专业水平有很高的要求，而国内尚处在发展初期，从业人员还很少，而且缺乏实践经验。不能算是诊断技术，能对器械的内部和表面进行故障诊断，而不会损坏肌腱。一般应用于机械传动装置的故障诊断，如渗透、超声波等，以检测机械装置的外部缺陷，而微波、中子探测则是对机械装置的内部进行检查。通过应用NDR技术，可以根据经验设备的工艺和故障情况，进行合理的判断，从而减少不必要的损失，从而提高生产效率。

第２８卷第０５期　２０１１年１０月　华东交通大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｂ１．２８　Ｎｏ．０５　Ｏｃｔ．．２０１１　

文章编号：１００５．０５２３（２０１１）０５．００２３．０６　

机械设备故障智能诊断技术的现状与发展　

杨超，李亦滔　

（华东交通大学机电工程学院，江西南昌３３００１３）　

摘要：对机械设备故障智能诊断技术的主要理论和方法进行了归纳和分类，对基于模糊理论的诊断法、基于人工神经网络的　诊断法、基于灰色系统理论的诊断法、基于支持向量机的诊断法、集成技术故障诊断法等智能诊断方法的概念、特点、原理、　缺陷、主要改进及典型应用进行了介绍，指出将现代技术与多种诊断方法相互融合形成的集成化智能诊断技术是机械系统　故障智能诊断技术未来的重要发展趋势。　关键词：机械设备；故障诊断；智能诊断技术　中图分类号：ＴＨｌ７；ＴＰ２０６＋．３　文献标志码：Ａ　

随着科学技术的发展，机械设备正朝着大型化、复杂化、高速化、自动化及大功率方向发展。机械设备　在现代工业生产中的作用和影响越来越大，其复杂程度、各设备间的关联程度也越来越高，一个零部件出现　

故障，可导致整个系统失效。这些故障或失效不仅会造成重大的经济损失，甚至还可能导致人员伤亡　］。因　

此，对机械设备进行可靠、准确的故障诊断具有非常重要的意义。　

旋转机械等大型设备结构具有复杂性和耦合性，很难用传统的模式分类技术将其故障截然分开。多　故障并发时，不同故障特征相互混杂呈现出耦合性、模糊性、随机性等复杂征兆，并非多个单故障的简单叠　

加，很难用准确的数学模型加以描述，也难以完全依靠确定性判据进行故障诊断　。大型机械设备的故障　

诊断已经成为一门热门学科并得到迅速发展。在传统诊断技术的基础上，人们把计算机技术、传感器技　

术、小波分析、人工智能、识别技术进行结合并应用于机械系统，形成了很多新的机械故障诊断方法。智能　诊断技术在知识层次上实现了辩证逻辑与数理逻辑的集成、符号逻辑与数值处理的统一、推理过程与算法