人工智能在线监测技术在烟草设备故障诊断中的应用

方玉宏 侯开耀 李振

摘 要：中国是世界上最大的烟草消费国，烟草设备故障排除技术受到了特别关注。随着科学技术的迅速发展，人工智能和互联网技术的应用将烟草生产推向了一个更加智能的阶段。烟草设备故障预报进一步提高了烟草设备总体健康监测水平，为烟草机械生产提供了更安全、更智能的功能。现代烟草机械生产精度高，结构复杂。如果生产链出现不可预测的故障，烟草工业企业就会遭受经济损失。人工智能在线监测技术可在烟草生产链出现故障时提供实时警报，同时提高烟草工业生产企业的整体效率，而不影响整个生产线的运作，从而产生经济效益。在此基础上，分析了烟草设备故障排除技术的现状，提出了烟草设备故障排除中人工智能在线监控技术的应用。同时考虑了烟草设备故障排除技术的智能化发展。

关键词：烟草设备;人工智能;故障监测;应用分析

前言

在现代和稳定的工业发展背景下，越来越多的机器投入使用，操作和总体水平提高，内部结构变得越来越复杂。损坏的零件通常会使整个设备瘫痪，甚至危及操作人员的生命。为避免故障对吸烟草设备的影响，有必要进行良好的控制和处理，合理利用故障排除技术，控制所有故障的主要因素，以制定有针对性的处理解决方案，提高企业的经济效益。

一、烟草设备故障诊断技术应用

现代烟草业生产逐步扩大和加快，走向持续生产。机械设备精度高，结构复杂，传动结构频繁使用，使得设备在日常使用中容易故障，故障类型逐渐增加，维修工作更加复杂。技术人员应使用现代科学的故障排除方法和技术来诊断设备故障，以便准确确定故障的原因和部位，并制定合理的维修方法。传统的烟草控制设备故障排除完全由操作人员负责，现阶段不再符合设备使用的要求，需要及时调整。烟草机器的诊断思路和分析方法可以通过简单的初步诊断得到准确的诊断。

二、烟草设备检修及维护

1.定期维护烟草设备会浪费大量人力和财政资源。烟草设备的准确性逐年提高，自动化程度的提高要求维护更加准确。例如，包装生产单位越老，海外维修需求越高，每次海外维修的平均费用就越是设备价格的一半。维护成本对企业来说更高。

2.对烟草设备的深入审查在一定程度上提高了烟草机械的故障率。一方面，在维修烟草机器期间，原先在维修后稳定的设备的脆弱性增加了近30%，而且烟草机器制造和操作渠道的老化加剧，具体而言，定期保养会降低烟草机械这种相对复杂的烟草机械的故障率。由于监测技术没有达到预期水平，难以维持运作的烟草机械继续得到定期保养。其次，在维修过程中，由于工作人员工作不良，容易引起维修错误，或者所需的维修任务无法在规定的维修时间内完成，因此维修后的效率低于维修前的理想状态，需要一段时间来调整生产环节。

3.定期维护在一定程度上缩短了烟草机器的使用寿命。烟草是一种精密的高速机器，其内部装配结构复杂，需要在稳定的状态下连接组件。因此，维修过程中拆卸可能不可避免地影响烟草机器零部件的稳定性，从而缩短其使用寿命。由此可见，需要利用手动故障检测技术实时监控设备维护，自动分类筛选相应的数据集，在整个过程中准确地进行烟草设备维护，提高设备的整体效率。

三、人工智能在线监测技术在烟草设备故障诊断中的应用

1.计算机网络远程故障诊断技术

随着技术的发展，特别是移动互联网时代的到来，烟草行业也引进了远程诊断等新技术。可以在这些设备上设置检查点，这不仅降低了故障风险，而且提高了故障率。但是，为了进行远程故障排除，需要建立一个综合的信号采集系统，包括信号处理和采集。故障排除后，将通过网络远程执行传输。

2.智能诊断

由于主机精度高，很难准确、全面地了解故障原因。智能诊断技术的发展受到技术的阻碍，不仅对油气机械，而且对机械诊断的整个领域都是如此。目前，故障排除专家需要重点学习现有方法并开发新的解决方案，以不断改进智能故障排除系统。

3.烟草设备故障监测

（1）人工智能系统研究。人工智能系统在现代烟草设备故障诊断中得到广泛研究，机械故障诊断专家系统大大提高了烟草企业的经济效益。但是，基于这种技术的工程学习很少，不符合公司的期望。（2）信号传输技术研究。从时间序列分析到时域分析，再到Wigner光谱分析和目前应用的短波变换等新的信号传输技术，传统信号传输的差距已经填补。（3）开发和实施在线诊断系统。互联网分布式诊断技术优化了烟草设备诊断系统的结构，与传统的自主诊断技术相比，提高了实时可用性。（4）神经网络技术研究。旋转诊断技术在烟草机械诊断系统中得到广泛应用，并取得了令人满意的结果。（5）开发专门的便携式诊断工具。随着人工智能和专家系统的迅速发展，更具流动性和专门性的烟草设备故障诊断技术能够在数据和烟草设备故障之间建立实时接口，并成为市场上的一种常见应用。（6）人工智能传感器技术研究。创新的工业设计开发了速度传感器、速度传感器、烟草机械温度传感器、光纤传感器和激光传感器等新传感器的开发。

4.烟草设备故障诊断系统智能化

目前，随着先进技术的迅速发展，烟草设备故障排除技术可以通过互联网远程控制。故障控制点建立在企业的生产线上，高风险数据通过计算机收集，专门的维护技术人员解决了烟草设备的具体问题。这种人工智能与计算机互联网在线监控技术相结合，提高了实时故障诊断能力，企业应用互联网远程故障排除技术需要不断完善企业供应链中的信号采集系统，主要包括信号处理器、计算机网络远程传输系统等。烟草设备零件精度很高，很难准确查明故障原因。监测技术的发展尚未达到相应的阶段，从而限制了智能故障排除技术的发展。公司应不断提高生产线工作人員的专业技术水平，鼓励工作人员继续完善生产实践中的专业知识储备，借鉴现有监控技术，开发烟草机械故障点的新解决方案，完善智能故障监控系统。建议不断增加对智能烟草设备的投资和研究，降低后期维护成本，提高烟草机械对生产作业干扰的抗御能力。

结束语

综上所述，当前烟草公司的机器和设备正在向复杂、科学和智能的方向发展。工业各部门对故障排除技术的理论研究正在深化，越来越接近于实际运行，从而不断完善故障排除技术，逐步满足对智能、高精度烟草设备的需求。我们相信，随着我国理论研究和科技的不断发展，诊断技术将在烟草设备生产中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]韩洪彦，王润，蔡小尧.浅谈智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用[J].中国设备工程，2019（22）：74-75.

[2]章军，舒梦，钟放鸿，林翌臻，张挺.智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用[J].自动化应用，2019（04）：69-70.

[3]章军，舒梦，钟放鸿，林翌臻，张挺.烟草机械全设备寿命周期监测实践[J].中国设备工程，2019（05）：98-99.

[4]周雪军.故障诊断技术在烟草机械中的应用和发展趋势[J].科技风，2018（22）：160-161.

[5]赵路，王宇.卷烟工业企业制丝车间少人化生产模式下集控系统应对策略[J].中国设备工程，2020（7）：196-197.