基于机械设备智能诊断与预测维修系统分析

孙相忠（山钢股份莱芜分公司特钢厂，山东　莱芜　271104）

基于机械设备智能诊断与预测维修系统分析

孙相忠
（山钢股份莱芜分公司特钢厂，山东莱芜271104）

在企业的生产过程中，机械设备是其中的重要设备，特别是一些大型的机械设备在生产中的作用更加巨大。但是这些机械设备在运行的过程中，却很容易发生故障，对于企业的生产效率造成很大影响，因此对于机械设备进行智能诊断以及预测维修系统分析至关重要。本文主要对机械设备的故障原因进行了分析，并对这些设备建立智能诊断以及预测维修系统进行了深入探讨。另外，对于该设备系统的主要功能也做详细分析，还介绍了该系统的实际应用情况。

机械设备；智能诊断；预测维修；系统

0　引言

机械设备在工业生产中的作用是巨大的，因此，一旦这些机械设备发生故障，对于工业生产的影响也是巨大的，因此，对于机械设备进行智能诊断以及预测维修是十分必要。对于机械设备进行智能诊断以及预测维修主要的方式是根据设备的实际特点，采用先进的科学技术以及诊断的手段，对机械设备进行分析诊断。且根据机械设备的预测报告，分析其设备运行情况或者故障发生的原因，已达到及时对设备进行维修保证运行的效果。

1　主要功能介绍

对机械设备进行智能诊断以及预测维修的主要原理就是在不对设备进行拆卸的状态下，分析设备运行的状态，对于设备的故障点进行预测或者诊断，并根据诊断报告给出科学的诊断方案。它主要是对机械运行时的参数进行收集，并与正常运行下的参数进行比较，对于设备的故障点进行进一步的确定。一旦设备出现运行不良的情况，设备的智能诊断以及预测维修系统就会根据诊断结果做出及时的评价，并对设备进行检修的具体方案。值得注意的是，该系统在处理检测出来的数据时，都需要人的参与。一般来说，对机械设备进行智能诊断以及预测维修的主要功能包括故障问题的自动警示装置、分析故障原因等［1］。

这个系统的特点就是各个板块都是独立的，因此要想升级是不容易的，但是它的操作比较简单，占用的空间也比较小，操作性比较强。通过对该系统的熟练运用，可以对于设备发生的故障及时发现，甚至可以预测到设备发生的故障，这对于设备的有效运行，保证工作效率具有重要意义。

机械设备的智能诊断以及预测维修系统最核心的部分就是其中所含有的功能强大的数据库。实现对设备的随意增减，另外在进行测点的布置时，主要是对图片进行设置，从而直接的进行测点设置。对于将要测试的数据以及布置的测点进行动态的观测，并对其实现双向的通讯管理。一般来说，该系统所预测得出的数据报表是多样的，可以输出或存储为文本文件。另外值得注意的是，该系统对于管理的系统均采用了最为开放式的互联网技术，大大为系统的操作以及设计开发提高了便利［2］。

一般来说，该系统主要所采取的数据库有监测数据库、报表数据库以及结构参数数据库等等。监测数据库主要指的是机械设备中的对设备进行维修预测的所有信息，另外它还包括机械设备在数据库之中的主要排列方式以及在树状结构之中的显示状况。报表数据库主要指的是对预测得到的报表以及数据进行规范格式的输出，主要有故障的症断报告分析、设备维修的记录报告以及设备测试分析报告等。结构参数数据库主要指的是设备元件的结构参数进行存储的区域，一般来说包括监测部件库以及传动路线库等［3］。

2　对信号的分析功能

该系统主要可以实现对谱阵进行分析、频谱以及时域、小波包以及小波分析等。对谱阵进行分析是指可对于测点的谱阵进行分析，同时对指定频带以及全频能量予以显示，并对这些结果进行预测且分析它们的变化趋势，最后根据诊断的结果进行维修。对于频谱以及时域进行分析，可以直方图等分析方法进行分析，并且每一种分析的方法都可以对其采取多页显示、改变量程等操作。对小波包以及小波进行分析，可以让所有接收到的信号都直接分解到独立的频带里，并且找出他们之间的特点，这是进行故障检测的有效手段。

3　对设备进行智能诊断

该系统在进行智能诊断时还可以建立相应的知识库以及诊断实例库等，这些对于提高诊断的准确性以及智能水平具有重要的意义。在进行诊断的时候，知识库配合智能诊断系统给出相应的诊断结果，并且这个诊断结果可以直接反馈给用户。［4］如果诊断的结果与知识库所给出的结果不一样，那么系统就会直接将诊断的结果递交给相关的专家。在进行实际的诊断时，还可以针对设备的不同特征，建立参数库以及以及动态报警装置等，利用这些装置实现系统的智能诊断功能。一般来说，系统中的神经网络主要是用于将调试完成的网络进行储存，这在实际应用之中，可以根据实际情况，进行神经网络的设计以及调试工作。

4　机械设备的预测维修系统

该系统可以对设备的参数进行预测以及给予精确的分析。一般来说，预测的主要方法有神经网络方式、统计预测以及时间序列预测等。参与计算的主要参数数据有平均值、标准差、方差以及峰值等。通过对这些参数数据的有效分析，可以及时发现机械设备的运行情况，一旦设备发生故障，可以被及时检测出来。

5　结语

机械设备在近年来被越来越广泛地使用在工业生产之中去，因此对于机械设备的要求也就越来越高。且由于机械可以带来的巨大经济价值，因此，对于机械设备的运行状况也引起了人们的广泛关注。但是现今来看，机械设备由于结构复杂，工作强度大，因此，在运行的时候经常会出现一些故障，从而影响了工业生产的进度，造成了巨大的经济利益以及社会利益的损失。文章主要对机械设备的故障问题进行分析，并且对于机械设备的智能诊断以及预测维修系统做了详细的介绍。另外，还对该系统的主要工作原理进行了分析，以期使机械设备的故障问题能够被及时检测，进而保证工业生产的正常开展。

［1］杨光.机械设备故障的智能诊断及预测维修系统的研究［J］.科学之友，2011（20）：41-42.

［2］王国彪，何正嘉，陈雪峰，赖一楠.机械故障诊断基础研究“何去何从”［J］.机械工程学报，2013（01）：63-72.

［3］杨兰.机械设备状态监测及智能诊断系统的研究［J］.化学工程与装备，2013（01）：36-38.

［4］陆宝春，程相亮，樊帆，张登峰.机械设备运行故障预测方法综述［J］.机械制造与自动化，2012（05）：1-5.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.133