工程机械智能故障诊断技术的研究现状及发展趋势分析

张岂瑞 丁群龙

【摘 要】机械故障诊断学是一种了解和掌握机器在运行过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械故障诊断学中的基础问题可归纳为：故障动态演化机理研究，系统信号处理，故障识别和智能诊断。近年来，随着科学技术的发展，故障诊断技术进入了新发展阶段，也迎来了发展黄金期。

【关键词】故障诊断系统工程机械;研究现状;发展趋势

引言

工程机械设备管理和维护的好坏直接关系到企业的生产运营、企业的效率和生产安全，对于目前工程企业的不断发展，工程机械设备的功能越来越多，内部结构也比较复杂，再加上运行环境比较潮湿、重载、低速等恶劣状态下，一旦管理和维护工作不到位，会直接影响设备故障风险，不仅设备受损，企业的产品质量也会受到影响，严重能造成停工停产，损失无法估计。因此科学的管理和维护工程机械设备，使其能够充分发挥其功能，企业的经济效益才能得到保证。通过对矿上机械设备的管理和维护课题研究，总结工程机械设备故障的诊断经验和维护、管理方法

1工程机械智能故障诊断技术现状

1.1主观诊断

针对主观诊断技术而言，该项技术的运用基础在于维修人员应有着非常丰富的理论知识和工作实践经验，能够对工程机械设备在生产中的生产状况进行合理的分析与评判，从而凭借自身丰富的理论知识和工作实践经验判断出工程机械设备哪里发生故障以及导致故障发生的背后原因[3]。相较于仪器诊断，主观诊断能够节省大量的分析与诊断时间，同样有着较高的应用意义和价值。然而这种诊断方式的精确程度却与维修人员的能力与经验水平有着息息相关的联系。维修人员需要对工程机械设备生产的实际情况有一个全面且具体的了解，然后借助既往的维修经验与维修技术，才能够更为准确地对故障现象作出评判，将诱发故障的主要因素找出来并加以排除掉，以此来解决工程机械设备故障问题，防止工程机械设备故障给工程开采企业带来不必要的经济损失。所以对于工程机械设备维修人员而言，必须不断提高自身知识水平与专业技术，认真分析总结每一次矿山机械设备故障诊断过程，从而不断积累工程机械设备故障诊断经验，就能够确保快速准确地将工程机械设备故障问题诊断出来。

1.2智能故障诊断

智能故障诊断技术是一种在知识层次上，以知识处理技术为基础，实现辩证逻辑与数理逻辑的集成、符号处理与数值处理的统一、推理过程与算法过程的统一，通过概念和处理方式知识化，实现设备故障诊断的智能化诊断方法，为人们使用智能技术解决复杂系统故障问题提供了强有力工具。智能故障诊断已经成为故障诊断领域中最活跃的研究之一。

1.3仪器诊断

仪器诊断主要是指借助先进的故障诊断仪器，来对工程机械设备中可能存在的故障问题进行全面且深入的诊断[2]。在进行具体诊断的实施，维修人员应根据使用机械设备的实际情况来作出科学的评判，对机械设备当前的生产状况加以科学有效的检测。该诊断方法有着比较高的科技含量，因此在故障诊断方面也有着非常高的精准度，这也使得仪器诊断在工程机械设备故障诊断中有着较为广泛的应用范畴。与此同时，伴随当前诊断技术效率的日益提高，各种诊断仪器的各项功能逐渐趋于完善化，提升了其性能，使其在工程机械设备故障诊断中的诊断精准度有了进一步的飞跃性提高。

2工程机械智能故障诊断技术发展趋势

2.1工程机械使用效率大大提高

由于故障的出现能够在多传感器信息融合的多元信息源之下得到快速的诊断，之后通过相关人员也能快速地解决故障，实际上减少了不必要的维修时间，提高了维修效率和工程机械的使用效率，使得工程机械的空闲率大大降低，维修间隙时间进一步缩短，实际上能够更有效地衔接工程机械的使用需求，避免出现无工程机械可用的情况;这样也会进一步增强整个工程机械使用、维修、再次投入使用的流畅度，使得整个工程的运转效率得到提高，至少在机械这一环节的效率会得到大幅提高。

2.2机械精准度的进一步提高

在建筑工程的机械设备中也可应用机电一体化技术，这不但可提高建筑工程机械的运行性能，而且能更好地推动机电一体化技术在该领域的进一步应用。对于建筑工程机械来说，其精准度的高低将对整个工程的施工质量产生巨大影响，而机电一体化技术的应用则可采取半自动化或全自动化方式来对建筑工程机械进行控制，这不仅减少了企业在人力方面的投入，而且能防止人为操作失误而引发的事故，并且工程机械作业也将具有更高的精准度，这对于提高工程项目的施工质量、加快施工进度具有重要意义，企业的施工成本也能进一步降低。

2.3增强工程机械设备的维修性和可靠性

现在工程企业大部分都是使用高科技设备，在设备正常运转状态下具有一定稳定性、维修性、安全性、经济性，但是在非正常环境下矿上机械设备还是存在一定的故障风险，尤其是长时间不间断作业，只有加强其维修性和可靠性，加强设备的监测，才能做好风险预防工作。只有企业综合管理，从设备的购买、安装调试、工作状态诊断、维修使用进行多方面管控，不断的技术更新、积累经验以及做好监测数据储存，以及不断的调试设备使其满足工作环境的变化，研究设备出现故障的机理，跟踪问题的全过程，增强工程机械设备的可靠性，提高其工作效率，提高性能增强设备的运转周期和使用率。

2.4机电一体化技术的发展趋势

当前，我国机电一体化技术的发展呈现出智能化、微型化以及网络化特点，而这也正是机电一体化技术的未来发展趋势。从智能化趋势来说，机电一体化的应用，使得人类智能得以在工程机械中进行应用，进而使工程机械行为能够得到智能化的控制，这无疑能够使机电一体化技术为人类提供更加便捷的服务。从微型化趋势来说，工程机械的外形及尺寸正变得越来越小巧、轻便，相应地其功能也更加丰富，人们也更加易于携带和使用。从网络化趋势来说，互联网的全球化发展，使得人们能够利用网络来对部分工程机械进行远端控制与监视，这也使得人们能够充分享受到各种高新技术所提供的巨大便利

结束语

故障诊断技术研究从20世纪50年代开始，已经取得了很大进展。随着智能制造的发展，可以说故障诊断已经进入了关键的机遇期。如何针对产品具体需求，切实提升企业产品的智能化水平;如何利用大数据，针对行业提供专业化、规模化服务，将是故障診断未来的发展方向。故障诊断理论、技术及其实际应用方兴未艾，还需要进一步地深入探索。

参考文献：

[1]刘艳宾.工程机械液压系统的故障监测诊断方式分析[J].南方农机，2018，49（20）：58.

[2]许建伟.工程机械液压系统的现场故障诊断与维修技术研究[J].自动化与仪器仪表，2018（10）：54-56.

[3]都本达.工程机械的故障诊断与维修探讨[J].中国新通信，2018，20（19）：163.

[4]张勇.工程机械的故障检测与维修处置方法研究[J].南方农机，2018，49（18）：68.

[5]龙超.工程机械远程监测与故障诊断系统研究[J].内燃机与配件，2018（16）：174-175.

（作者单位：河南工学院机械工程学院）