网络环境大背景下的设备动态故障诊断与预测维修

2016-03-01杨健华

西部广播电视 2016年22期

关键词：诊断法故障诊断预测

杨健华

（作者单位：广东省广播电视网络股份有限公司珠海分公司）

网络环境大背景下的设备动态故障诊断与预测维修

杨健华

（作者单位：广东省广播电视网络股份有限公司珠海分公司）

为避免故障发生后再进行设备维修的弊端，本文对维修制度、设备故障诊断以及故障动态诊断方法进行分析，并在此基础上阐述个人的观点和认识，即笔者认为网络环境下设备故障的预测和自动化诊断具有可行性、合理性。

网络环境；设备故障；动态诊断；预测维修

在当前的时代背景下，设备故障安全问题屡见不鲜，而且结果触目惊心，加强设备动态故障诊断及预测维修，势在必行。实践中可以看到，虽然部分设备事故成因是不可抗力，但是多数设备故障是可以提前预测的。

1 设备故障诊断系统

对于系统设备而言，其发生的故障具有复杂性、分散性、隐蔽性和模糊性等特点，单一地采用信息反映设备情况并不完备和准确。实践中，为了能够有效避免对某设备采用单一信号诊断法进行诊断而造成误警、虚警，笔者建议从多个方面、渠道获取故障相关的冗余信息资料，并且通过综合分析，提取其中有价值的信息，只有这样才可能对设备运行状态作出更精准、更可靠的预测和诊断。目前来看，设备故障问题诊断技术，先后经历了3个发展阶段，具体分析如下。

1.1 人工离线预测与诊断

该种方法主要是以监测仪设备为辅助工具，对运行的设备采用人工方式进行巡检，其中主要依赖监测人员的个人经验，对设备的运行状态以及可能的发展态势进行简单的预判。从某种意义上来讲，故障诊断结果是否准确，很大程度上决定于监测人员的素质、责任心及实践经验，即人工方式预测和诊断主要受人为因素的影响。然而，那些较为复杂的设备，对技术要求非常高，该种方式和方法不可取。

1.2 单机监测与诊断

以配备工况监测、故障诊断以及信号分析处理模块的计算机系统为核心，设备的全部传感监测信息均传于此，利用计算机对设备故障进行诊断分析。该方法的应用优势在于集中了主要的功能，对主体设备可以进行集中监控及预测诊断，而且投资也比较少，并方便运维管理。然而，单机监测过程中，可监测的设备数量受限，而且系统的诊断功能会受到一定的限制。

2 设备故障动态诊断措施

设备故障预测与诊断过程中，会用到众多应用学科，实践中应当利用好既有的各种知识以及拟诊断系统运行状态信息资料，方可对系统的状态及故障问题，进行综合评价。具体而言，所采用的诊断方法主要包含了解析模型及信号处理方面的方法，而且还采用了包含主元分析、小波变换及支持向量机在内的新理论、多种方式和方法。对于解析模型诊断方法而言，主要是分析和处理可测与先验两方面信息残差，并以此为基础对设备故障问题进行诊断。就残差形式而言，又可将诊断方法进行细分，即参数估计法及等价空间法和设备状态估计法。通过信号处理来诊断故障的方法，主要包括以下几种，即绝对值与趋势校验方法、信号模态与自适应滑动窗格形滤波器法、主元分析法以及分形法和小波变换法等，这些都是信号处理基础上的故障问题预测诊断法。知识应用基础上的故障诊断法，主要包括症状与定性模型应用基础方法，其中最为显著的特点就是该方式不需要构建数学模型，能够有效利用诊断对象信息及专家知识，比较适合于那些大型的复杂系统以及非线性系统的预测与诊断。对于症状分析基础上的诊断方法而言，主要包括了模糊推理、专家系统、范例推理以及基于神经网络和灰色理论等故障问题的诊断法。需要强调的是，方法不同，其应用局限、差异性就非常的大，但相互之间能够有效互补。对基于定性模型的相关设备故障问题进行诊断时，可采用很多的方式和方法，比如：带符号有向图的诊断方法、故障树法及定性仿真诊断法。

近年来，随着社会化经济的快速发展以及人工智能与信号处理技术的不断提高，设备故障诊断方法和技术手段，正在朝着更高层次、集成故障诊断技术发展。比如：采用遗传算法，不仅对设备故障诊断过程中的自动获取和通用化故障诊断进行研究，而且还可以进行远程故障诊断。基于对实际工程项目建设过程中的设备故障诊断复杂性考虑，任何一种诊断方式和方法，均有其范围和应用局限，无法解决全部设备故障诊断问题。对此，笔者认为应当根据实际情况和需要，应有机融合多种方法，综合应用多种预测与诊断方法，充分发挥不同方法的应用优势，在吸取各学科领域成果基础上，利用先进的技术手段诊断设备故障，这是未来故障问题诊断以及预测方法和技术的主流发展趋势。