机械设备故障智能诊断技术分析

薛清华　张元媛

摘 要：伴随着科学技术的不断发展和进步，机械设备也朝着智能化、自动化、复杂化和大型化的方向进行。在现代的工业生产中，机械设备所带来的影响力越来越大，并且它的复杂程度也在不断地提高。在这些机械设备当中，任何一个部件出现了故障和问题，都会对整个系统带来影响。在这样的背景下，对机械设备故障开展智能的诊断非常关键。本文主要对机械故障的智能诊断技术进行了研究和探讨，更好地为机械故障的排除提供有效的参考，推动社会的发展。

关键词：机械设备；故障；智能诊断技术；分析

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0047-01

1 机械故障诊断方法的概述

伴随着机械设备在人们生活生产中的广泛应用，对于机械的故障诊断来说，也有很多诊断的方法出现。机械设备在使用的过程中容易出现各种各样的故障和问题，因此开展故障的诊断非常关键。虽然从表面上来看，关于机械故障诊断的方法非常多，并且在日常的机械设备的故障诊断中，也有很多应用，但是能够真正地进入到实际中，使故障的诊断能够获得及时性和准确性呈现的方法却寥寥无几。对机械设备的故障诊断来说，首先我们要进行常规的诊断。这方面主要是利用一些动态性的检测技术和传感器来开展相关的工作，在信号处理手段的帮助下进行。伴随着科学技术的发展，该类型诊断技术慢慢地在机械设备的故障诊断中逐渐被取代。目前，人们经常使用的故障诊断方法是智能的诊断方法，并且在这种方法中，人工智能是它的核心和基础。对智能诊断技术来说，它是无法和原有的诊断技术进行脱离然后单独存在，需要获得原有技术的支持才能进行运转。人工智能的方法主要是在计算机和软件技术的帮助下，利用知识化的诊断过程把故障的诊断问题尽量降到一个最低门槛的状态，这样可以使诊断结果在准确性方面得到提高。

2 基于专家系统的智能诊断系统

伴随着现阶段专家系统的智能诊断在不断地发展，开始有不同的诊断方式在人们的生活中出现，并且浅知识、深知识和复合式的专家系统智能诊断系统是最主要的一种形式[1]。

2.1 基于浅知识

对浅知识的故障诊断来说，该系统主要是根据经验知识来进行的，并非是从过程知识或者是系统结构的基础上进行发展。从专家启发性经验知识的角度出发，它会开展演绎式的推理活动，从而产生出一定的诊断结果，因此这样的措施会在故障集合找出的辅助下，对人们设定出来的征兆集合所产生出来的原因开展一个深入性的解释和探讨。对于这样的一类问题来说，它一般会涉及到两个方面的内容，第一个方面是对机械设备故障所导致的征兆集合的因果性符号知识进行有效地反应。第二个方面是对机械设备这类型的因果关系的可能性和成立程度的数值给予一定的反应。但是，这类型的技术也会存在着一定的缺点，主要体现在伴随着机械设备故障复杂程度的不断提高，在故障的智能诊断上会有不完备知识面的存在甚至会对机械设备产生出比较强的一些依赖性。

2.2 基于深知识

从深知识的角度出发所诞生的故障智能诊断技术主要是对模型方面的知识进行依赖，例如机械系统结构本身的一些功能模型、过程模型和结构模型等，同时还会对相对應的一些因果关系模型进行思考。对于这类型的系统来说，它要求机械设备中的每一个环节在输入和输出方面的关系都比较明确，并且在进行诊断的时候，要对机械设备的设定的输出和实际输出之间的偏差进行关注，并且开展偏差的诊断工作，这样才能有效地找到偏差之间的原因。紧接着再按照机械设备内部的一些特定的约束关系和一些第一定律知识，在固定算法的帮助下，就是找到故障源[2]。

和浅知识的故障智能诊断技术比起来，在深知识方法所诞生出来的知识获取简便性更加突出，同时在维护上也比较简单，这对于知识库的一致性和完整性来说是有保障的。当然这种方式也会存在着一定的缺点，它所需要的搜索空间是比较大的，并且自身在推理方面的过程存在着一定的缓慢性，复杂的程度也比较高，因此这类型的诊断推理方式能够慢慢地得到机械界的一致认可，并且得到了人们较为广泛的一些关注。

2.3 复合式

复合式的机械故障智能诊断系统，一般是在开展机械设备故障诊断开始的时候，在浅层推力的帮助下开展初步的故障假设生成工作，然后再利用一些深层的整顿，开展相应的解释与确认工作。对于二者之间的相互衔接来说，在很多情况之下需要对假设的对象及假设的节点进行有效的利用，这样才能够使相互之间的对应得到有效地保持。如果机械设备的故障假设对象在浅层产生后，那么在深层的推理当中就会建立起一个相对更大网络连接点，同时进行推理工作的有效开展。在这样的背景下，人们能够获得对推翻故障假设的一些精确的解释，从而帮助人们更好地对机械设备的故障进行智能方面的诊断。对这类型的智能诊断方法来说，它的存在可以使机械设备在智能诊断的专家系统方面有着比较强大的求解能力，因此故障诊断的高效性也会更加突出[3]。

对机械故障设备的智能诊断工作来说，它需要在一个合理的系统下来进行运行。一般来说这个系统的优点体现在对人类思维方式要求的满足方面，同时在理解性方面也会比较突出，它的知识能够有效地对机械设备的一些基本原则来进行运用，从而完成解释工作的开展，并且在这个过程当中他不需要太多的细节知识进行大量的输入。从整体上来说，它对个别的事实进行改变，同时也方便相关维修工作和修改工作的开展，能够对本身的推理过程开展最为合理解释的同时，使整体的故障诊断效果更加突出，精准性更加明显。但是从总体到角度上来说，在这些设备当中所使用的故障诊断系统，它也一样会存在着自身的一些局限性。例如：人们在进行专家性知识库存建立的时候，就会遇到一定的难度，难以把机械设备的故障进行全方面的收集。此外，有的经验是没有办法在描述的过程当中完全利用格式化或者数字化的方式来进行表达的。有的推理本身的效率比较低下，因此自我适应的能力和主动学习的能力都会呈现出低下的特点。

3 结语

综上所述，目前在机械设备的故障智能诊断当中，它可以有效地对各种各样不同的智能技术进行综合利用，然后形成一个比较强大的，有着混合诊断能力的系统。伴随着智能化发展趋势的不断推进，在一些机械设备的日常使用中，依然会有一些问题的存在，需要人们通过各种各样的方式去解决。因此，在今后机械设备故障诊断工作开展的过程当中，需要人们通过比较前沿的科学技术水平进行利用，并且在一些新的方法和思维的帮助之下，从实际当中进行经验的寻找，这种把机械设备故障的诊断，从理论层面的分析，朝着故障诊断处理的方向进行发展和迈进。

参考文献

[1]徐广生.机械设备故障智能诊断技术的现状分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013，（24）：101.

[2]别云成，张斌.机械设备故障监测与智能诊断[J].电子技术应用，1999，（11）：42-44.

[3]焦健.机械设备故障智能诊断技术的现状与发展[J].科技尚品，2016，（06）：127.