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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇設備故障診斷與維修,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
0引言
煤礦作為一個生產必需的能源,一旦出現安全事故就會損失巨大的經濟效益,對煤礦能源造成極大地浪費,同時,也會危機開采人員的人身安全。而隨著我國經濟高速發展,煤礦的地位越來越重要,企業也更新了煤礦機械設備,安全系數有所提高。盡管如此,做好煤礦機械設備的使用維修和故障診斷工作也是保障煤礦生產安全的前提,能夠有效降低生產過程中的安全隱患。
1我國煤礦機械設備使用的現狀
由于我國煤礦企業規模大小不一,煤礦建立時間也不同,造成了煤礦企業使用的煤礦機械設備也存在較大差異,有好有壞。有的企業建礦時間長或者是規模相對較小,煤礦機械設備相對老化,開采能力落后,對開采過程中的安全隱患沒有給予高的重視,生產人員的人身安全得不到保障,也是事故的頻發點。也有一些大型煤礦企業更新了自身的煤礦機械設備,采用國外先進的開采設備,有著較高的安全系數。但是總體而言,煤礦機械設備的開采水平相對落后。但是,由于我國科技水平不斷進步,對安全生產重視程度越來越高,我國煤礦機械設備的水平有所提高,生產環境也有極大地改善,具有了相對完善的安全監測系統,能夠及時反饋開采人員和周圍環境的變化,安全系數大大提高。
2煤礦機械設備的使用維修的類型
煤礦機械設備的使用類型根據其維修的時間點劃分為四種類型,其中包括事前發生的主動防范性維修、預知性維修和預防性維修,以及事后維修。但是,這四種類型的維修都有利有弊,在保證生產安全的同時也會對煤礦生產造成影響。而煤礦生產過程中做好煤礦機械設備的維修,有利于降低設備的故障率,節約成本,保障生產安全。
2.1主動防范性維修
主動防范性維修是對能夠對煤礦機械設備造成磨損的根源性參數進行監測,比如工作環境中的溫度變化時會對一些設備造成影響,可能會直接導致煤礦機械設備無法正常工作。因此,主動防范性維修可以監測煤礦機械設備工作狀態,及時發現煤礦機械設備的異常。但是,主動防范性維修無法事先避免設備故障的發生。
2.2預知性維修
預知性維修也是對煤礦機械設備的工作狀態進行監測,但是,預知性維修監測的對象與主動防范性維修不同。預知性維修主要監測材料是否存在磨損,煤礦機械設備的性能是否有可能降低。一旦煤礦機械設備的材料出現問題,就會對出現異常的設備定位,精準地派相關維修人員進行檢查維修,同時也節約了維修成本。但是和主動防范性維修相同的是,預知性維修也無法避免煤礦機械設備發生故障。
2.3預防性維修
預防性維修是在煤礦機械設備沒有出現故障時進行定期檢查和維修,發現煤礦機械設備的零件是否存在磨損,煤礦機械設備的準確度有沒有降低,設備的工作性能是否收到影響。一旦發現問題,就要對相關零件進行更換,對相關設備進行維修,以此來保障煤礦機械設備的正常運轉,防止因煤礦機械設備出現問題而導致的安全事故。但是,預防性維修需要大量人力物力,會發費巨大的維修成本。因為在檢測過程中設備會停止使用,如果預防性維修的次數過多就會造成對煤礦企業的經濟效益造成影響。
2.4事后維修
這是煤礦企業在生產過程最常用的維修方式,是在煤礦機械設備發生故障后對設備進行維修的一種方法。但是,一旦煤礦機械設備發生故障就會對煤礦企業造成聚到的經濟效益的損失,甚至會引發巨大的安全事故。所以,事后維修的工作難度大,維修時間長,嚴重影響煤礦正常生產工作。所以,企業往往會將預防性維修和事后維修結合起來,減少煤礦機械設備故障的概率。
3煤礦機械設備故障診斷技術
隨著經濟不斷發展,科技水平不斷提高,我國煤礦機械設備故障診斷的技術水平相比以前已經有了很大地提高。而煤礦機械設備故障檢測技術水平提高,有利于保障煤礦的安全生產。
3.1振動檢測技術
振動檢測技術依據設備發出的振動信號,對設備的工作狀況進行分析,可以及時了解設備在運行過程中是否存在故障的地方。3.2無損檢測技術無損檢測技術由于其在檢測過程中不對機械設備造成任何損害,同時也能對機械設備的內部和外部進行檢測分析,而造成其在煤礦機械設備檢測中廣泛應用。無損檢測技術包括超聲波、聲全息、中子等檢測方法,能夠對煤礦機械設備進行較為全面的檢測。
3.3紅外測溫診斷技術
由于煤礦機械設備在發生故障時,故障部位的溫度會產生變化,利用紅外測溫診斷技術,可以有效地檢測設備在使用過程中出現的問題,降低設備故障帶來的影響。
3.4油液磨屑分析技術
這項技術是對煤礦機械設備使用的相關油液進行檢查分析,根據油液中存在的磨屑等來檢測設備故障情況。
4總結
盡管當前我國煤礦機械設備的使用維修和故障診斷的水平都有所提升,但是,我國加強安全生產建設,進一步提升煤礦機械設備的維修效率和故障診斷的技術水平,這樣才能進一步降低煤礦企業安全事故發生的機率,保障煤礦企業經濟效益的增長和工作人員的生命安全。
參考文獻:
[1]李天宇.煤礦機械設備的故障維修及預防措施研究[J].科技致富向導,2013(22):39-40.
[2]李文龍.煤礦機械設備故障的診斷及維修[J].產業與科技論壇,2015(09):63-64.
[摘要]機械設備的使用、管理、保養及維修階段,占設備總壽命周期的絕大部分,抓好機械設備管理工作,保證機械設備的正常運行,是企業管理工作中一項基礎性工作,也是企業生產經營的根基。本文分析了機械設備的故障診斷與維修措施。
[關鍵詞]機械設備;診斷;維修
一、機械設備故障診斷的措施
(1)檢查。在設備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現的具置和產生的原因,我們可以目測故障板,仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現象,造成板子的過流、過壓、短路。以此可發現一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產生的原因。(2)系統自診斷。數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因,這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展,興起了新的接口診斷技術,JTAG邊界掃描,該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,進一步完善了系統的自我診斷能力。(3)功能程序測試法。功能程序測試法就是將數控系統的常用 功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法,編制成一個功能測試程序,送人數控系統,然后讓數控系統運行這個測試程序,借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性,進而判斷出故障發生的可能原因。(4)接口信號檢查。通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號,并與接口手冊正確信號相對比,也可以查出相應的故障點。(5)診斷備件替換法。在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查,對于現代數控的維修,越來越多的情況采用這種方法進行診斷,然后用備件替換損壞模塊,使系統正常工作,盡最大可能縮短故障停機時間。
二、機械設備的維修保養措施
(1)做好特種設備的安全檢測。由于特種設備是屬于危險性較大的設備,易發生事故造成操作者本人或他人的傷害,以及機械設備、公共設施等重大的財產損失,為保證其正常運行,必須進行定期和巡回檢測檢驗,以避免機械事故的發生。(2)合理選擇維修方式。從故障的發展過程看,有磨損型的規律性故障,即磨損程度與時間有關。還有偶發型的隨機故障,即發生故障的概率與時間無關。這兩種故障中,均包含有發展期和無發展期的兩種故障,規律性并有發展期的故障,因其有規律,故障發展過程有征兆,可以預測、觀察和記錄,故宜采用狀態維修;規律性但無發展期的故障,如疲勞斷裂、電氣元件損壞等,當出現在重點零部件上時,最好按其使用壽命期,采用定期更換或修理的方式。如果出現在不重要的零部件上,采用事后維修較經濟;偶發性有發展期的故障,較典型的如軸承,雖然某個軸承出現故障是隨機的,但它是有發展期的,可檢測出其故障征兆及時維修或更換。(3)提高認識,明確強制保養的原則。所謂強制保養,是對保養的硬性規定,必須按時進行,決不能因為施工緊張而不安排時間、人員進行保養。要開展現代化設備管理教育,使各級領導和廣大設備管理者明白機械設備的完好率和使用壽命,很大程度上決定于保養工作的好壞。如忽視機械技術保養,只顧眼前,直到機械設備不能運轉時才停用,則必然會導致設備的早期磨損、壽命縮短,各種材料消耗增加,甚至會危及安全生產。(4)建立健全保養制度,合理確定維護保養周期。施工企業應該采取定期維護、保養、檢查(點檢)制,執行“養修并重,預防為主”的方針,嚴格執行定班保養、定期保養、巡回保養制度,并按各級保養規程執行,低級保養由操作人員進行,高級保養由維修人員會同機械操作上進行。同時,維護保養周期應根據機械設備使用維修的實際情況,收集使用維修的各種數據,分析機械設備各子系統的使用標準,故障出現的規律等多種因素綜合確定,其方法有概率統計法、技術一經濟分析法和維護作業統計法等。(5)強化機械設備保養的技術管理。加強機械設備的保養,和及時維修是強化其技術管理工作的主要內容。首先,加強保養,確保設備技術狀況良好,要樹立“按時保養、按級保養、按項保養”的思想,突出“科學性、強制性、預見性”,做到防患于未然。其次,精心修理,保障設備及時修復。在設備維修工作中要配備技術水平高、經驗豐富的維修人員,突出預防性、針對性和有效性,注重裝配工藝和優化修復工藝。最后,將技術保養上作制度化、規范化。各類型的機械設備在“使用和保養手冊”中都有明確的保養規定,在實際上作中對此要強制企業相關人員重視起來。
總之,安全生產的基礎是機械設備的完好運行,要按照機械設備本身的客觀規律,科學地進行維護和保養,以保持機械設備處于完好的狀態,最大限度地延長機械設備使用壽命,減少設備壽命周期內的維修費用和其他非正常開支,提高企業的效益。
參考文獻
[1]邱先念.數控機床故障診斷及維修[J].設備管理與維修.2003(1)
[2]陳蕾,談峰.淺析數控機床維護維修的一般方法[J].機修用造.2004(10)
關鍵詞:機電設備;無損檢測;紅外檢測
0引言
機電設備的發展大幅度提高了社會生產效率與質量,極大地推動了社會的發展前進,但由于運行環境與條件的因素,機電設備受到不恰當的操作與使用,會導致內部部件與元器件發生不同程度的損壞,導致設備故障情況。而機電設備故障問題如果不能及時加以處理,會進一步提高故障維修的難度,給生產活動帶來更大的困擾。
1機電設備運行過程中的故障成因
機電設備的故障問題,通常都是由于以下原因導致的:①設備超負荷情況帶來的故障,是在設備運行過程中,設備的實際工作參數超出設備設計工作參數,就會導致設備振動過度、溫度上升、壓強過大等情況,導致設備零件或元件損壞,就會發生故障問題;②設備的過度運行。隨著設備運行時長的發展,與設備運行強度的提升,機電設備的部件在內部與外部因素的影響下,會發生變形、磨損、老化、失效等情況,會導致設備故障的產生;③機電設備的操作人員在操作過程中,沒有嚴格按照流程與規范進行操作,有可能給機電設備帶來不良影響,使機電設備產生故障。機電設備的產生與發展,一定程度上是由于社會的不斷發展,推動了生產力的進步,在現代社會中,機電設備的應用能夠大幅度提高生產效率,因而對于企業來說,應當將機電設備的管理與維護作為重點工作來抓,不斷提高機電設備的應用效率與水平,才能夠切實有效地提高企業生產水平與經濟效益,推動企業實現現代化長遠可持續發展。
2故障診斷技術在機電設備管理與維護中的應用
2.1振動診斷技術的應用
機電設備管理與維護工作中,常見的故障診斷技術包括振動診斷技術,這一技術的應用在于,機電設備故障情況下,設備部件會產生裂縫、損壞或變形情況,會影響機電設備的零部件與元件的振動性能,基于這種情況,運用振動診斷技術,在進行機電設備故障診斷時,需要在相應部位安裝振動傳感裝置,對振動頻率、幅度等各種因素與數據進行收集,利用計算機技術對數據加以分析,并依據分析結果繪制分析圖表,依據圖表來對設備加以診斷,判斷設備部件與元件的故障與損壞情況。例如,通過這種技術的應用,能夠判斷設備軸承與齒輪的損傷與磨損情況,以便于對癥下藥地采取相應措施對損壞部件加以維護與維修。但需要注意的是,運用振動診斷技術來對設備故障加以診斷的難度較高,這是由于設備部件的不正常振動有可能是由于多種因素引發的,同樣的故障也有可能產生多種外在表現,因而在振動診斷技術的應用過程中,需要對設備部件的功能、性能、效果、維護情況、結構與材質等各種因素加以判斷,這就對故障管理與維修人員的專業素養與水平要求較高[1]。
2.2無損檢測診斷技術的應用
機電設備故障的管理與維修中,無損檢測診斷技術也是其中的重要組成部分,這一技術的應用,其前提與基礎在于不會對機電設備的內部部件產生不利影響,同時能夠以無損的方式對設備故障加以診斷。通常情況下,運用這種診斷技術能夠對設備內部部件與元件相互連接與接觸的部位是否有故障情況加以判斷,確認設備故障程度。通常來說,無損檢測診斷技術包括超聲波技術、射線技術、磁粉技術、滲透技術與渦流檢測技術。我國機電設備故障診斷工作中,應用無損檢測診斷技術的時間較晚,技術應用水平相對較差,技術人員數量與質量均無法滿足機電設備生產與運行的需要,但是同振動診斷技術相比,無損檢測診斷技術的應用,會使得機電故障診斷更加精準而可靠,因而無損檢測技術的應用效果更加,具有更大的發展潛力。因而對于企業而言,應用無損檢測診斷技術,應當著重與對技術人才的培養,以提高其無損檢測技術的應用水平,和機電設備管理與維修的效果,并合理規劃課程內容。
2.3紅外診斷技術的應用
機電設備故障的診斷與檢測,還包括紅外診斷技術的應用,這種新興的故障診斷技術應用原理在于,當物體溫度高于零度,則物體會散發出紅外輻射能量,溫度越高則能量越強,基于這一原理,人們研發出紅外熱像設備,能夠應用在軍事、安保、夜視、搜索等領域,同樣的紅外熱像技術還能夠應用在產品材料的質量檢測工作中,能夠判斷產品與材料的缺陷情況,殊途同歸的是,機電設備也能夠通過紅外熱像設備來進行故障檢測。在對機電設備進行檢測過程中,紅外設備能夠針對機電設備的熱量進行圖像攝取,將之進行信號轉換,運用計算機系統來展現機電設備的溫度分布情況,據此來判斷機電設備故障問題。傳統的機電設備診斷方法通常需要中斷設備運行,在停電的情況下進行有效故障檢測工作,這種故障診斷方式的應用,會在一定程度上對設備造成破壞與不良影響,會影響設備的正常使用與運行周期,出于對維護設備質量與效果的需要,不會對設備部件質量與設備使用壽命產生影響的紅外診斷技術的應用就逐漸受到關注。在故障診斷過程中,運用更加先進的紅外線設備來診斷機電設備故障問題進行掃描,判斷機電設備溫度來對設備故障與否進行判斷。紅外故障診斷設備通常是有紅外溫度測試設備與紅外熱像設備共同組成,以紅外這種較為特殊(無接觸)的診斷方式來對設備運行情況進行檢測與判斷,能夠對設備運行情況實時檢測,明確設備運行狀況,并對故障情況加以明確,確定設備故障成因,有的放矢地加以調整,減少設備故障情況所帶來的不良影響[2]。
3結語
機電設備運行運行管理與維修過程中的技術應用,主要包括振動診斷技術、無損檢測診斷技術與紅外診斷技術等,其中,診斷振動技術的應用在一定程度上無法精準判斷設備部件故障發生的部位與實際情況,需要依賴工作人員的工作能力與經驗,因此無損檢測診斷技術與紅外診斷技術的應用會更加符合機電設備運行管理與維修的需要。
參考文獻
[1]王云江.故障診斷技術在機電設備運行管理中的實踐應用[J].黑龍江科技信息,2014,(05):43.
關鍵詞:煤礦機電;故障診斷技術及專家系統;診斷;維修
1、前言
隨著礦山開采技術的不斷發展和煤礦企業的科學技術水平、安全管理水平的不斷提高,綜采機電的模式也發生了改變,從簡單單一型向綜合復合型轉變,這樣對煤礦的職工的素質和綜采機電的診斷技術又提出了更高的要求。綜采機電在開發礦業資源、促進礦業發展、實現礦山生產現代化的進程中起著十分重要的作用,其中在礦山巖石鉆進、鏟裝、運輸、破碎及選礦等設備中,液壓技術已得到廣泛的應用。但是,正是由于煤礦企業的工作環境的限制,煤礦大部分都是在井下工作,煤礦的機械在井下工作時,同樣也會受到井下環境和作業空間等因素的影響,使得煤礦機械設備易于發生故障,甚至事故,使得機械設備的故障率更高;另一個方面,因為煤礦企業的生產特性等一些自身固有因素的影響,直接決定了使得這些工作在井下的機械的工作空間過小,使得粉塵比較大,而且濕度也加強,更甚至是壓力太大的這樣的環境下,也給機械設備出現故障的排除增加了更大的困難。尤其新世紀以來,隨著采礦業規模日益增大,采礦機械設備也更趨于大型化,連續化,機電一體化,其性能與復雜程度不斷提高,對設備故障的診斷也更為復雜。因此,為了達到能夠使得綜采機電設備處于一種良好的正常工作狀態,我們必須要將煤礦機械設備和信息技術管理方面協調統一起來,對綜采機電設備進行診斷和維修,這樣處理對于煤礦機械的維修管理是相當有必要的。建立礦井調度室遠程故障診斷及專家維護系統是解決問題的很好的方法。
2、故障診斷技術及專家系統
設備故障診斷技術包括故障檢測與故障診斷.通常合在一體統稱為故障檢測和診斷(FDD)。
2.1故障的定義和故障診斷的機理
設備工作正常是指在煤礦機械設備不出現任何問題,不影響煤礦正常安全生產時,并發揮了其應有的作用、不會造成一些損失等;設備出現異常是煤礦機械設備在運行的過程中,由于機械設備的內部某個部分出現了問題,直接影響到了煤礦機械設備的正常工作,使得機械設備的缺陷進一步被放大,使得機械設備的性能不能發揮,情況惡化,但是機械設備仍然能夠進行工作。故障則是指當機電設備的某個部分的缺陷發展到使得機械設備不能正常工作,使得其設備的性能和功能基本喪失的程度。正是因為監測與故障是在設備不停機的情況下進行的,所以,最終這些故障都是通過以狀態信號為依據。監測與診斷就是要快速、準確地提取設備運行時二次效應所反映的特征。
故障診斷技術是以可靠性理論、信息論、控制論和系統論為理論基礎,以現代測試儀器和計算機為技術手段,結合各種診斷對象(系統、設備、機器、裝置、工程結構以及工藝過程等)的特殊規律逐步形成的一門新技術,主要包括檢查和發現異常、診斷故障狀態和部位、分析故障類型、提出診斷決策方案及診斷結論四個基本環節。其基本原理是根據機械、電氣等設備運行過程中產生的各種信息,判斷設備運行是屬于正常還是異常,識別設備或機器是否發生故障,并對設備未來狀態進行預測,確定最合適的維修方案和檢修周期。作為一門交叉性學科領域,故障診斷技術在過去的幾十年里得到了飛速發展,一些新的理論與方法已經得到了成功的應用。而非線性系統的故障診斷是當前故障診斷領域研究的熱點與難點問題。在生產過程中,大型設備發生的故障是各種各樣的,而根據系統采用的特征描述和決策方法的差異,形成了不同的故障診斷方法,具體可分為基于解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法三大類。
2.2故障診斷過程
1)狀態監測。主要是與設備運行有關的狀態信號。
2)特征提取。就是從設備運行的狀態信號中發現并提取一些與設備運行過程中出現的故障及相關的特征信息。
3)故障診斷。故障診斷就是根據之前所獲取的信息,并且通過相關的補充測試等一些輔的信息來找到設備故障的位置。
4)決策。根據設備故障特征狀態,和趨勢,做出決策。設備診斷是經過分析處理以獲得最能識別設備狀態的特征參數。機械設備運行時產生多種信息,當其功能出現相應的異常信息,機械劣化過程產生的油液成分變化的化學信號等。利用檢測儀器,做出正確的分析和診斷,可以及時預測機器設備可能發生的故障。
2.3設備故障診斷技術及專家系統概述
專家系統是一種以知識為基礎的智能化的故障診斷技術的應用系統,使用知識與推理過程,求解那些專家才能求解的高難度問題。在采用先進傳感技術與信號處理技術的基礎上研制開發的設備故障診斷專家系統,將現代科學的優勢同領域專家豐富經驗與思維方式的優勢結合起來,已成為設備診斷技術發展的主要方向。如果系統在運行過程中發生故障,則專家系統很快就可以根據經驗確定故障的原因和部位。這種方法對于復雜系統
的故障診斷非常有效。隨著計算機和人工智能技術的發展,專家系統診斷方法的智能化不斷提高,它克服了基于模型的故障診斷方法對模型的過分依賴性,成為故障診斷的有效方法,并在很多系統中得到了廣泛應用。
3、機電故障診斷技術及專家系統的特點
隨著科學技術的高速發展,促進了現代維修理論等相關基礎學科理論和各種檢查技術的發展,并且工藝手段也在不斷的更新和完備。根據煤礦機械設備故障的發生時間、位置等總結了機電故障診斷技術及專家系統的特點。我們可以從以下三個方面進行分析。
3.I目的明確
為了更好的確定機械運行的狀態、檢查相關部位的故障情況,從而可以分析出故障所發生的原因,并且可以根據原因制定經濟有效的維修方案.
3.2實踐性強
正是由于煤礦企業的工作環境的限制,煤礦大部分都是在井下工作,煤礦的機械在井下工作時,同樣也會受到井下環境和作業空間等因素的影響,使得煤礦機械設備易于發生故障,甚至事故,使得機械設備的故障率更高,使用故障診斷技術,使得處理結果能夠很快得到實踐驗證。
4、煤礦機電設備診斷專家系統的構建
煤礦機電設備診斷專家系統是利用各種類型的診斷知識通過對監測到的信息進行分析、處理,對設備運動狀態進行判斷和推理的軟件系統。一旦設備發生異常,它可以通過推理判斷找出故障的原因和發生故障的位置,最后給出診斷推理過程的解釋和故障處理對策,在設備性能下降到一定程度或故障將要發生之前主動實施維修。它為設備安全、穩定、長周期、全性能、優質運行提供了可靠的技術和管理保障。司馬煤業公司機電設備診斷專家系統以設備運行狀況及計算機網絡構成為依據,以數據庫技術和NET技術為手段開發,采用C/S模式,應用范圍可涵蓋所有在役設備,主要由設備綜合管理模塊、故障診斷模塊、維修助手模塊、預警提醒模塊等功能模塊或子系統等組成。
4.1設備綜合管理模塊
設備故障診斷需要大量描述設備狀態及其演變過程的準確數據,即要有足夠的信息用于分析與決策,這就是設備數據綜合管理。該模塊管理、存儲所有設備資產清單、設備臺帳圖紙、設備設計數據、設備安裝狀況及系統圖、維修歷史數據、設備變更與維修記錄、設備狀態監測與診斷數據、事故及異常記錄、測點設置、設備可靠性狀態統計分析數據等等。
4.2故障診斷模塊
1)專家庫維護:主要用于維護專家庫內的知識和經驗,具體的說就是維護選定設備的征兆庫,故障庫以及征兆與故障之間的邏輯關聯。
2)診斷推理:對選定設備進行故障診斷,推理方式包括正向推理、反向推理及正反向混合推理,并根據推理結果給出維修對策。
4.3維修助手模塊
維修助手中分門別類的存放了關于設備資料、維修資料、專家資料及應急預案在內的所有文件和資料,實現了對與設備相關的所有文件資料的規范化統一管理。在需要之時可以迅速找到相關資料,包括設備說明書、設備性能參數、設備圖片、設備圖紙、設備視頻、維修作業標準、維修技術標準、維修方法、專家資料、應急預案等。為設備的安裝維護,檢查調試,定期檢修,故障處理,事故應對,專家咨詢等各個方面提供技術支持和操作幫助。
4.4預警提醒模塊
1)故障預警:根據在線監測設備采集到的各項性能數據和指標對選定設備出現的故障進行預警,以便及早采取措施。
2)維修提醒:根據選定設備的維修或維護周期,提醒設備維修人員在合理的時間對設備進行維修或維護。對單一設備,根據不同運行方式和維修方式,運用技術經濟分析方法,對維修費用、效益進行評估,給出對該設備來說最佳維修時間、維修措施和維修項目,并形成維修決策報告。
5、應用與分析
在煤礦生產過程中,正是綜采機電故障的多樣性,成因的復雜性和進行故障診斷所需要的知識對診斷策略的依賴性。因此,基于綜采機電自身的工作特性,提出了機電一體化產品的綜采機電遠程故障診斷。因此,傳感信息融合的自適應能力是非常重要的,這樣將有利于提高診斷策略的可靠性。
5.1礦井提升機檢測與故障診斷
礦井提升機的功能和作用,對于煤礦工作人員來說,這并不陌生,因為礦井提升機是煤礦企業實現礦井生產、運輸的主要設備之一。而且還是連接井下和地面的關鍵部位,它主要的作用是起到提升原煤、矸石等,下放材料和升降人員等運輸任務。煤礦提升機的安全高效的運行,與煤礦企業的安全生產和整個煤礦系統人員的生命安全有著密切的關系。煤礦提升機的故障主要表現在兩個方面,第一個就是“硬故障”,第二個就是“軟故障”等這兩類。硬故障是指由于機電設備在工作過程中,在已經設計好的參數出現了超限,使得機電設備遭到破壞,所以此類故障我們可以通過保護裝置來處理;而“軟故障”需要測量許多設計的工況參數,并且還需要經過數據處理才能得出一些診斷結果出來,但是由于在診斷過程中,測量的數據較多,從而導致了起準確性比較低,綜合而言,“軟故障”往往是“硬故障”的前兆。所以,這就說明了“軟故障”的診斷準確性和及時性,對預防“硬故障”有著重要的作用,為了有效的保證礦井提升機的安全高效的為煤礦企業服務,通過許多科學技術人員的不懈努力,取得了很多的可喜成果,并且研制出了很多提升機的檢測診斷裝置。
5.2通風機的檢測診斷技術
在當前情況下,關于主風機故障檢測診斷方面的相關產品還不是很多,然而比較典型裝置是KFCA型通風機集中檢測儀、FJZ型礦井主風機在線監測與故障診斷儀。FJZ型礦井主風機在線監測與故障診斷儀是一個以809機為核心的通風機在線檢測與故障診斷系統,它將主風機在線監測與機械故障診斷一體化。8098單片機系統是目前面向控制應用領域性能價格比最高的單片微型計算機系統。
系統的主要功能:
第一,主要起到實時檢測的功能,主要檢測量:軸心軌跡、軸溫量、負壓、通風機電流,并可巡回顯示。
第二,報警、打印。各種參數報警值可任意設定超限時即可進報警并隨機打印。
第三,智能診斷。利用主機內專家系統,對通風機常見的“轉子”等機械故障進行診斷。故障診斷采用灰度理論對風機故障類型進行快速定位。首先測出通風機敏感部位的振動加速度,并計算其烈度值和功率譜,再根據設備標準故障模式進行灰色關聯度分析,并且按照關聯度的大小,以此來診斷通風機的機械故障類型。
煤礦機電設備診斷系統在神東已經得到實際應用,到目前為止,設備的說明書、性能參數、圖片資料、圖紙資料、視頻資料、維修資料、專家資料、應急預案等資料和數據的錄入工作已經基本完成,其他相關數據的錄入和試運行工作進展情況良好。診斷知識庫也正在以大型關鍵設備為試點,有計劃有步驟地建立和完善。系統的應用對煤礦企業機電設備資源和技術資源進行統一集成管理,規范和完善了現有機電設備管理體系,大大簡化了設備管理和維護的過程,并實現了企業機電設備的故障智能診斷,提高了設備管理的效率和水平,為企業帶來了一定的經濟和社會效益。它的高效性、科學性對于提高企業設備管理部門的工作效率,提升管理水平具有十分重要的意義,為提高安全生產管理水平提供了更為廣闊的空間。
故障診斷專家系統的優點是:適于人的思維,容易理解,知識可用基本規則表示,無需輸入大量的細節知識;個別事實發生變化時易于修改;能解釋自己的推理過程。然而,在智能診斷專家系統的應用取得初步成果的后面仍存在明顯的局限性,如實現故障診斷的準確度依賴于知識庫中專家知識的豐富程度和專家知識水平高低;建立知識庫困難,有些經驗難以通過形式化的方式來描述;當系統規模較大時還存在著“沖突消解”和“組合爆炸”等問題;推理效率低,缺少自學習和自適應機制。
6、結語
設備故障診斷專家系統是煤礦機電設備完好率的重要保障。系統的應用使煤礦機電設備的檢修逐漸實現了預知維修、狀態維修,以保證機電設備可靠運轉,為煤礦企業安全生產提供了有力保障。而專家系統由于其自身特點,在設備診斷和維修中越來越顯示出其優越性,雖然故障診斷技術已得到很大發展,但還存在各種問題有待研究和解決。欲使故障診斷技術不斷取得進展并在生產實踐中得到應用,必須和當代的前沿學科相結合,引入相關學科中的新思維和新方法,并善于從生產實際中提出問題,歸納提高到理論和方法的高度進行研究和探討。
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關鍵詞:汽車故障;診斷方法;發展趨勢
隨著科學技術的進步,社會大眾對汽車的性能要求越來越高,新技術新工藝在提高汽車性能的同時,也使汽車結構復雜化,也增加了汽車故障診斷的難度。傳統的汽車故障診斷方法已經難以滿足現代汽車的需要,因此必須提高汽車診斷技術,本文就汽車故障診斷方法的發展趨勢進行有效探討。
1 常用的汽車故障診斷方法
汽車故障診斷方法主要分為人工經驗診斷法與儀器設備診斷法,下面就這兩種診斷方法展開討論。
人工經驗診斷法主要是汽車維修診斷人員憑自身的實踐經驗和掌握的知識技能,在汽車不解體或者汽車局部解體的狀況下,使用簡單的操作工具,通過各種肢體動作,一邊檢查一邊分析的方式,對汽車故障做出判斷,得出診斷結果。人工經驗診斷法主要有直接檢測法、順序檢查法、分段排除法等等。
儀器設備診斷法是最為常用的一種方法,主要是在汽車不解體的狀況下,運用檢測儀器對汽車進行綜合檢查,從而得出診斷數據的一種方法。現代檢測儀器能夠對檢測的數據進行自動分析、判斷并得出結論。這種故障診斷方法主要用于汽車檢測站、大型的維修企業以及特約維修服務站等等。
儀器設備診斷法主要使用四種故障診斷設備。第一是發動機故障診斷設備。主要使用萬用表、解碼器、示波器、發動機綜合性能分析儀、氣缸壓力表、氣缸壓力檢測儀、氣缸漏氣量檢測儀、缸壓正時檢測儀、汽油機點火示波器、油質量檢測儀、光譜分析儀、閃光正時檢測儀等儀器。第二是底盤故障診斷設備。主要使用前輪定位儀、四輪定位儀、車輪平衡機、懸架裝置檢測臺、轉向系間隙檢測儀等儀器。第三是整車故障診斷設備。主要使用滑板式車輪側滑試驗臺、車用油耗計、車速表試驗臺、制動減速度儀、制動試驗臺、前照燈檢測儀等儀器。第四是專業綜合診斷技術。汽車維修站主要是運用現代汽車故障檢測設備,在汽車不解體的狀態下,對汽車精細有效的診斷與分析。目前我國大部分汽車維修站都是由安全環保檢測線與綜合檢查站組成。汽車抵達汽車維修站后,維修站按照檢測工藝流程進行檢測,按順序完成檢測。
2 汽車故障診斷方法的發展趨勢
首先,汽車故障診斷方法在發展過程中,將不斷運用新理論與新技術,這是一個必然趨勢。汽車故障信息具有多特征性與模糊性等特征,現代非線性數學工具能夠有效地解決這一問題,能夠對信號進行提純去噪、識別并進行信息融合。新技術在汽車故障診斷方法中的具體應用主要為以下幾點:人工神經網絡的汽車故障診斷技術、小波分析技術及基于模糊理論的汽車故障診斷系統。另外,隨著診斷技術大大發展,隨著計算機技術與控制技術的快速發展,可以利用車載計算機對汽車的發動機、轉向系統等部件進行故障診斷,車載計算機可以將診斷信息儲存并顯示出來,車載計算機診斷技術的發展將為廣大用戶提供便捷服務,能夠提高汽車的可靠性,這也是汽車故障診斷方法發展的一個趨勢。
其次,新信息在汽車故障診斷方法中的應用也是一個重要趨勢。目前,汽車故障的振聲診斷研究中,大多是通過分析柴油機缸蓋、汽車變速箱等進行研究,這都屬于單項靜態檢測,而利用機械系統振動噪聲檢測分析的方法較少。這是因為汽車的構造比較復雜,汽車內部的振動源較多,振動頻率分布比較廣泛,振動噪聲相互干擾;在汽車內部發生振動的零件較多,汽車正常工作的狀況下難以觀察到。目前,在汽車故障診斷中利用振動噪聲進行振動還存在一定難度,這是因為具體分析汽車構建振動的分析方法還不健全,對汽車構件產生振動信號機振動噪聲傳播途徑缺乏研究。雖然針對汽車振動參數與汽車內部零構件發生故障之間的關系,做過大量的研究實驗,但是目前難以得出準確性的結論。因此,有必要對汽車的振動原理進行深入研究,需要通過理論與實驗研究來得出汽車零構件發生振動、產生噪聲并傳播噪聲的原理,要能夠確定汽車振動信號與汽車的型號、運行速度等因素之間的聯系。此外,若是能夠將工程數學理論中的機械振聲檢測與車載檢測設備充分結合起來,就能夠對運行狀態下的汽車進行有效地檢測與診斷,這樣就能夠通過振聲對汽車故障進行有效的識別,并對汽車故障進行分類,這樣能夠提高汽車的使用壽命。
第三,汽車故障診斷方法在發展過程中,汽車的檢測周期將延長。隨著汽車制造質量、性能、可靠性及使用壽命的提高,再加上我國公路狀況不斷提高,汽車出現故障的概率將大大降低,汽車的檢測周期將出現延長趨勢。此外,我國汽車故障診斷方法將逐步向智能化方向發展。預測并監控汽車的性能狀況是我國汽車故障診斷技術發展的必然趨勢。故障診斷技術的發展將促進檢測設備走向智能化、多功能化。而汽車故障原理分析技術、故障診斷信息的傳達識別技術等技術的發展,為智能化汽車故障診斷方法的發展提供了技術支持。最后,汽車故障診斷方法將逐步實現汽車檢測管理網絡化。目前,我國許多汽車檢測站大都配備了計算機檢測管理系統,但是各地區的檢測站所使用的檢測技術是不同的。因此,隨著信息技術與管理技術的發展,我國汽車故障診斷方法在發展過程中,將進一步實現網絡化,能夠做到全國汽車檢測站的信息資源共享、硬件與軟件資源共享。在這個基礎上,計算機檢測管理系統能夠將全國的汽車檢測站聯合起來,能夠使各地區的交通管理部門及時了解各地區的汽車狀況。
3 結束語
綜上所述,現代汽車故障診斷方法主要有人工經驗診斷與儀器設備診斷兩種方法,現代汽車故障診斷方法將診斷理論與診斷技術融合在一起,診斷設備具有多功能、集成化、智能化等特征。在其發展過程中,將進一步應用新技術與新信息,以此來優化汽車故障診斷方法。也正是汽車故障診斷方法的不斷創新與發展,才能夠推動我國汽車維修行業的發展。
參考文獻
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【關鍵詞】消防技術裝備;故障診斷;維修管理;專家系統
消防安全是保障居民生命財產、生產活動的重要新生力量,隨著消防技術的進步,消防技術裝備的發展也是日新月異,多兵種、多樣式的消防裝備配置到各個消防部隊,在應對各項消防營救活動中表現出了極大的戰斗能力。然而新型消防技術裝備更新速度快,技術含量高,配套的維修管理難以跟上,這使得許多的新型、大型設備的使用頗受限制,為了改變這一技術后勤保障問題,開發出一套行之有效的消防技術裝備維修管理系統已是刻不容緩。
一、消防技術裝備維修管理系統
消防技術維修管理系統主要由二部分構成,即消防技術設備故障診斷系統和設備保養維修系統。消防技術裝備出勤率高、工作環境往往十分惡劣,這使得消防裝備極易出現各種故障,甚至是失效癱瘓,因此如何快速的辨別出消防裝備的故障類型,分析各種故障誘因,提前加以防護,這樣才能保障消防設備的工作壽命,同時降低設備的故障風險。狀態監測和故障診斷技術在20世紀60年代初期,為發展高性能飛機和保證航空航天系統的可靠性與安全性而發展起來的專家控制系統,在動力設備、航空設備、石油化工設備和礦山機械設備等大型成套設備中均得到了廣泛應用,據統計,應用設備狀態監測和故障診斷技術后,事故發生率可降低75%,維修與保障費用可減少25%~50%。設備保養維修系統通過維修管理技術人員,實現設備的日常技術保養和故障部件的修復工作,具體工作流程如下:
1.消防技術設備故障診斷系統
該系統主要是為消防技術裝備提供常見的故障診斷的技術支持,實現故障類型的快速診斷和故障查詢服務,大幅縮短維修時間,提高效率。系統主要服務功能有:
(1)常見故障類型的故障特性分析,提供技術指標參數
通過現有的故障診斷數據庫,提供現有的消防技術裝備的故障特性參數,提供有效的評價技術指標,提取設備運行時核心部件的振動信號的時域信號和頻域信號,做好人機交互界面,簡化系統操作,便于維修管理人員的參照比對。
(2)消防技術裝備運行狀態檢測和故障診斷系統
在現有運行的主要消防技術裝備上裝置設備狀態監測和故障診斷系統,實時的獲取設備運行情況,通過設置主要部件的工作耗時閾值,結合設備材料的工作特性,未雨綢繆,保障設備不在超時、超量工作。同時這樣的狀態檢測和故障診斷系統有助于設備生命周期的運行參數的收集,便于完善已有的故障數據庫。
(3)設備故障診斷方案生成系統
設備故障診斷系統主要是提供設備運行時的振動信號參數,方便后期數據處理比對,然而這樣的數據資料無疑是增加了維修管理人員的操作難度,因而開發出簡便明了的設備診斷方案,才能更好的給維修人員提供技術支持,診斷方案主要內容包括:故障部件、損毀程度估計、參考維修方案、維修成本預估等,隨著原始數據的積累,可以為以后的專家診斷系統的建立奠定數據支撐。
2.設備保養維修系統
裝備維修管理系統主要是面向消防技術裝備的維修管理人員,即該系統的實際操作者,系統主要組成部分有:
(1)消防技術裝備技術資料數據模塊
該模塊主要是通過裝備的原始數據資料,建立健全各技術裝備的技術數據資料,便于實現裝備技術資料的實時查詢,也為維修操作提供參考,數據模塊參照標準的數據庫建立模式,實現多終端數據查詢功能,提高數據利用率。
(2)裝備維修耗材管理模塊
消防技術裝備機構復雜,零部件數額巨大,在原有的技術資料數據模塊的基礎上,建立維修耗材管理模塊,在耗材的采購、使用、回收上科學管理,將大大簡化維修流程,降低設備維修成本,縮短維修周期。
(3)設備維修方案處理模塊
在故障診斷方案處理系統的基礎上,建立設備維修處理方案模塊,科學的選擇合適的維修方案,建立方案評估機制,積累方案種類,建立常規維修方案和特殊維修方案的應急機制,切實可行的為維修人員提供詳實且具有參考價值的設備維修處理方案。
(4)維修案例收集模塊
針對不同類型的維修案例,整理記錄,組成自有的維修案例檔案數據庫,這既是消防技術裝備的病歷本,也為日后同類裝備的維修保養提供了科學有效的參考。
二、消防技術裝備維修管理制度的建設
消防技術裝備的維修管理是一項需要大量人力、物力參與的周期性的管理活動,為了提高管理效率,落實管理政策,也需要建立相應的管理制度。
1、消防技術裝備維修管理人員的專業培訓
運行新的消防技術裝備維修管理系統,需要大量的專業技術人員的參與,保障高質量的運行效果,需要專業化的技術操作,因此,必須對原有的管理人員進行專業技能培訓,設立考核評價機制,打造一支高效、專業的維修管理團隊。
2、消防技術裝備維修管理系統監督機制
保障管理系統的正常、高效運行需要建立配套的監督管理系統,設立管理系統運行評價指標,實時掌握系統運行狀況,開展周期檢查和不定期抽查,對于管理系統中出現的問題和特殊狀況予以及時處理,建立管理系統的反饋咨詢機制。
3、做好消防技術裝備維修管理系統的升級換代
該管理系統涉及多項技術子系統,隨著設備的更新換代,也會出現新型的故障類型,應該實時的做好維修管理系統的升級換代工作,保障管理系統的運行效率。
總 結:
消防技術裝備的維修管理是一項內容復雜的系統工程,這需要合理有效的配套管理機制,也需要高效率的執行力,在當前消防安全重要性日益凸顯的今天,應該合理運用信息化技術,提升維修管理各個環節的工作效率,建立詳實的技術資料數據庫,組不建立具有自身特色的管理維修系統,擴展系統的兼容性,將成功的管理經驗大力推廣,為其他技術裝備的維修管理提供寶貴的參考意見。
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關鍵詞:故障診斷;機電維修;智能診斷
在現代礦山生產過程中,高技術含量的機電設備在煤礦生產一線獲得了廣泛的應用,但是因為受到工作環境等方面因素的影響,機電設備在運行過程中會出現故障,給煤礦安全、穩定生產帶來了隱患。利用故障診斷技術能夠深入地了解機電設備運行過程的典型狀態,還能夠檢測出設備運行過程中存在的潛在隱患,及時發現設備存在的主要問題,為故障預測和處理提供可靠依據。因此,找到礦山機電設備故障產生的主要原因,并利用故障診斷技術對原因進行及時準確的診斷分析,對保證機電設備的正常穩定運行以及礦山的生產安全都是非常重要的。
一、礦山機電設備產生故障的原因
(一)機械零部件配合關系變化。導致礦山機電設備出現故障的原因主要是設備的機械零部件關系變化或者零部件自身損傷而造成的。其中,零部件損傷有設備運行過程中相關零件之間的相互影響的因素,這種影響使零部件自身在形態、尺寸、功能等方面發生了變化,不能夠充分發揮其應有的性能。
(二)設備長期超負荷運行。在實際的使用過程中,若一臺設備的實際運行情況超出了其極限應用范圍,則該設備會在很大程度上因為超負荷而出現故障。
(三)設備自身性能損耗。機電設備在運行過程中會因為內部和外部因素的影響而使其運行能力持續消耗,包括設備機械零部件的磨損、電子設備的老化等,這些因素使得設備的綜合能力開始下降,最終出現各種類型的生產故障。
二、礦山機電設備的故障診斷
(一)設備故障診斷的方法。在通常情況下,設備故障診斷屬于一種防護措施,是在不影響基本生產流程的情況下判斷該設備各個部分的參數是否處于最佳的應用狀態中。在診斷中,通過使用精密設備獲得被檢測機電設備的運行數據,確定其是否適合運行,是否發揮其正常的功能,是否存在出現損壞的因素等。若發現異常,則分析導致該異常的主要原因、損壞程度有多大、是否能夠繼續使用,并根據其實際受損程度判斷其繼續使用的時間。
(二)設備故障診斷的原理。所謂設備故障主要是指設備因為零部件受損或者在使用過程中因為不同因素的影響。這時,一旦出現故障,這些參數的變化將直接作用于設備的零部件,使得其發生物理變化,導致零部件的性能也隨之出現變化,這種變化就是所謂的特征因子。這些特征因子可以精確的反映機械系統的實際故障狀態,因此也被稱作為故障敏感因子,只有這些故障敏感因子處于正常的閾值范圍內時,設備才不會出現故障。故障診斷技術就是監測這些敏感因子,一旦礦山設備的故障敏感因子超出了閾值范圍,就要發出告警。
三、故障診斷技術在礦山機電設備維修中的具體應用
(一)故障歷史記錄診斷方法的應用。當機電設備出現故障時,應該及時的分析導致該設備出現故障的相關原因,分析哪些是造成故障的主要因素。這是基于礦山機電設備組成原理而采取的一種典型故障診斷方法。當設備出現故障時,必須分析造成故障的因素,檢查設備運行過程,獲得最終的分析結果,并將這些結果進行歸納總結,形成一個該類型設備的故障診斷手冊。在設備的后續運行過程中,當設備再次出現故障使,就可以根據典型的故障類型判斷導致故障的原因,對故障進行針對性的處理、維修。
(二)溫度、壓力監測診斷方法的應用。礦山機電設備中大量使用摩擦副、軸承和齒輪傳動箱等機械設備,在這些部位設置溫度、壓力傳感器可以實現對這些關鍵零部件運行狀態的在線監測。通過連續對這些部位進行監測、記錄相關數據的歷史變化情況,可以快速、直觀、準確的反應出機電設備的實際運行狀態,還能夠預測其運行狀態變化趨勢,從而為設備的維修提供可靠依據。溫度、壓力是礦山機電設備需要檢測的典型參數,能夠正確、精確的反映設備的真實工作狀態。
(三)智能診斷方法的應用。智能診斷方法就是通過系統控制的方式,模擬人腦特征,能夠快速的獲得機電設備的故障信息,并及時的進行傳遞、處理、再生及應用,通過與系統配合還能夠實現設備運行狀態的實時監測和預測,為機電設備及系統的運行、維修提供可靠的數據參考。智能診斷方法包括模糊診斷法、灰色系統診斷法、專家系統、神經網絡診斷方法等。當前,智能故障診斷領域中最為活躍的方法是專家系統和神經網絡方法,這兩種方法在礦山機電設備故障診斷中具有較大的應用潛力。這主要是因為礦山機電設備的故障一般具有較強的復雜性和隱蔽性,使用傳統的故障診斷方法難以精確、快速的對故障進行定位和分析,而通過應用專家系統或者神經網絡,能夠模擬人腦思維方式,根據反饋的故障信息快速的進行分析和求解,獲得可靠的分析結果。
參考文獻:
關鍵詞:船舶機電設備;運行狀態;監測;故障診斷;技術
作為船舶主要組成部分之一,船舶機電設備在船舶運行過程中擁有著不可替代的作用,其運行狀態直接關乎到船舶是否能夠正常運行。一旦船舶機電設備發生故障,不僅可能會帶來極大的經濟損失,甚至可能造成船員出現人員傷亡情況。本文試圖研究開發一種設備運行狀態監測與故障診斷系統,來在線監測船舶機電設備的運行狀態。一旦發現船舶機電設備出現故障,能夠快速診斷出發生故障位置以及發生故障原因,從而及時采取有針對性的維修措施,提高船舶機電設備維修效率,減少船舶發生故障的概率。
1設備運行狀態監測與故障診斷系統建立的必要性
2016年3月27日早上,總噸位920的“粵惠州貨5220”船航至西樵水道西樵大橋上游500米左右時,突然失去動力后失控,雖然船方采取了拋錨等措施,但在船舶慣性加上汛期急流作用下,“粵惠州貨5220”主甲板左舷位置觸碰西樵大橋橋墩,導致西樵大橋橋墩下通航橋孔橋墩表面約150cm×80cm破損,“粵惠州貨5220”船甲板護舷材變形凹陷。從上述案例可以看到船舶機械設備對船舶安全運行有著嚴重的影響,因此研究開發一種設備運行狀態監測與故障診斷系統,來在線監測船舶機電設備的運行狀態,診斷船舶機電設備是否存在安全隱患,并向相關人員進行安全風險提示,進而保護船員人身安全,是非常有必要的。
2設備運行狀態監測與故障診斷系統設計方案
2.1設備運行狀態監測與故障診斷系統結構設計
設備運行狀態監測與故障診斷系統主要完成對船舶機電設備運行狀態監測以及故障診斷,并結合先進的計算機信息技術分析船舶機電設備的運行信息以及故障信息,以確保應用信息化變得更加豐富。設備運行狀態監測與故障診斷系統的邏輯架構主要包含以下幾個部分:數據信息采集層、數據信息傳輸層、數據信息評估層、數據信息管理層、應用層組成(見圖1)。
2.2數據信息采集層
數據信息采集層主要負責船舶機電設備運行狀態信息以及故障信息的采集。與一般監控類信息不一樣的是,運行狀態信息更側重于采集船舶機電設備關鍵部位運行時候的溫度、振動、轉速、保護期狀態、電流等等。有些船舶機電設備由于配備著較為智能化的電控系統,能夠自檢自身的運行狀態,則只需要連接電控系統的數據接口就可以實現數據信息的采集。對于電控系統無法提供的諸如溫度、振動等數據信息,則可以通過在船舶機電設備中安裝對應的傳感器,模擬轉換這些數據信息后再予以采集。
2.3數據信息傳輸層
數據信息傳輸層主要負責傳輸數據信息采集層采集到的有關船舶機電設備運行狀態信息以及故障信息的相關數據至數據信息評估層,以供數據信息評估層分析評估。并利用計算機網絡技術實現船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷系統應用層、船舶各個艙室(船艙、工作艙、公共艙、居住艙、戰斗艙等)的信息聯網。數據信息傳輸層主要分為全線主干網絡、系統應用層網絡、船舶各個艙室局域網絡等幾個部分,并采用標準開放式網絡協議,實現系統功能擴展以及信息化應用。
2.4數據信息評估層
數據信息評估層是建立在數據信息采集基礎上,主要負責對采集到的船舶機電設備的運行狀態數據信息以及故障數據信息的分析評估。通過故障數據信息庫以及數據分析模型算法的建立,實現狀態數據信息以及故障數據信息的解析,從而提取到船舶機電設備的故障特征信號,進而智能分析診斷該船舶機電設備的故障趨勢或故障發生原因。其中智能診斷最核心的技術就是數據分析模型算法的建立,并重點解析船舶機電設備的振動頻譜。倘若數據信息采集層采集到的直接就是明確的故障信息,那么通過故障數據信息庫直接比對即可,不必再次進行解析分析,然后再將相關信息傳輸給應用層,并匹配相應的維護、維修建議,再由用戶發出相應應對指令。此外,數據信息評估層還可以借助狀態評估算法、歷史經驗數據、船舶機電設備信息等內容(這些數據信息都由數據信息管理層儲存與管理)來分析評估數據信息層所采集到的數據信息,然后統籌評估船舶機電設備的運行狀態以及故障風險,從而預警判斷故障趨勢,將故障預計時間計算出來的同時,向應用層提出相應的維修計劃建議。
2.5應用層
應用層主要負責向船舶機電設備維修管理人員提供各種維護、維修信息化功能的應用,具備操作簡單方便的人機界面,并提供船舶機電設備各項數據信息的展示以及各項功能的操作。比如分類展示船舶各類機電設備的運行狀態信息,顯示數據信息評估層的分析評估結果以及維護、維修建議,還能對船舶機電設備原始狀態數據信息進行查詢。應用層還能信息化管理船舶機電設備的維修記錄、維修計劃、維修單、維修資源等,并提供船舶機電設備備件、備品的資源管理功能,還能通過應用層直接查詢、統計、輸入、儲存船舶機電設備的一切相關信息,并提供數據信息生成與打印服務。
3結語
綜上所述,船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷系統的設計符合船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷的實際需求以及智能化發展趨勢,該系統的應用能夠有效提高船舶判斷機電設備故障的速度,降低船舶機電設備發生故障的概率,從而有效保障船舶的安全航行。
作者:李建峰 袁磊 賀磊 單位:92896部隊
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[關鍵詞]故障診斷技術;機電設備;維修;煤礦
中圖分類號:TG333.11 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)30-0116-01
1 引言
近年來,隨著煤炭經濟的高速發展,許多礦井都加大了生產規模,通過更換大型生產設備及擴建,以大幅度增加產量。為實現高產高效,積極引進、采用了先進的技術裝備,保證設備可靠運行,從而達到提高產量的目的。國內現有的生產設備,還很難滿足上述高目標的要求。其主要的采、運、排設備,需要從國外引進。煤礦實現高產高效生產,就必須保障設備高效運轉,沒有設備就沒有產量。因此,礦山機電設備的維修和保養工作就愈發至關重要,否則很好設備也無實現礦井高產高效。引進設備往往維修不太方面,只有將維修和保養工作做好了,才能真正的發揮設備高產高效的作用,從而為企業的生產保駕護航。目前,國內對大型礦山設備的維修方法,基本上還是沿襲計劃經濟體制的模式,與國外相比還有很大差異,很多環節還不適應市場經濟發展的需要。運用先進的故障診斷技術對礦山機電設備進行維修很有必要。只有吸收先進的技術、經驗,才可以做好礦山機電設備的維修工作,并提高礦山設備的管理水平。最主要的就是要改變現有的維修體制,使之適應市場經濟的運行規則。這樣才是礦山實現高產高效的根本保障。
2 掌握故障診斷基本技術
掌握和運用設備故障診斷技術,就是要從設備運行信息的采集、信息的整理與分析、通過與標準的對比、確定故障狀態和部位、提出診斷決策方案和診斷結果等主要環節進行。
1)信息采集技術。通過準確地采集和測量,反映設備狀態的各種信號和參數。它是通過各類安裝在設備上的傳感器來實現的,而傳感器所產生的各種信息傳入數據貯存器或計算機之中。
2)信息處理技術。將現場采集的設備各種信息,并不能直接被用來判別設備的狀態,其中存在著有關和無關的信息,我們必須將這些信息經過適當的轉換,變成人或機器能讀懂、有用的信息,從而達到信息采集的目的。信息處理技術就要完成這個功能和目標的。
3)分析與識別技術。對處理后的信息進行識別和分析,并與設備運行的標準參數進行比對,確定設備的狀態和故障類別,判斷具體故障,并找出原因所在。
4)數學模型的建立。由于設備運行中有很多參數,其參數與設備狀態和產生故障密切相關,所以需建立一個數學模型來準確反映出設備狀態與產生故障的各種參數間的相互關系。該數學模型的建立,對設備狀態監測的計算機系統非常重要。
5)預測技術。在分析與識別各類信息的基礎上,對設備故障的發生和部件的剩余壽命進行預測。
3 運用故障診斷技術對機電設備進行維修
1)溫度、壓力監測診斷法??衫媚Σ粮?、軸承和齒輪傳動箱等部位的溫度、壓力傳感器,定點在線監測機電設備相關部位的溫度和壓力參數。連續對這些部位進行監測,并記錄歷史變化數據,這能快速、直觀地反應工況狀態,還能及時發現故障和預測故障的狀態與發展趨勢。該在線監測診斷法是一種普遍的監測診斷手段,突出的優點就是能正確、快速和靈敏的反應設備的工況狀態。
2)故障歷史記錄參考診斷法。該法是依據機電設備的系統組成原理,從出現的故障明顯部位著手,對該局部故障的所有依賴性元器件和系統進行分析排查,直至找出故障的癥結。該法也是設備使用維護手冊的中主要部分。在機電設備發生故障后,對故障產生的過程進行細致排查,可以得出最終診斷結論,并將這一結論有效地集中歸納后,便可以形成一個故障診斷集。再次出現相同的故障現象,便可通過查找上次的診斷路徑對故障進行診斷和處理。其為依賴歷史診斷經驗,優點是在故障現象相同的情況下能夠比較快捷地定位。
3)模糊數學法。機電設備的故障現象與故障原因之間通常具有多種對應關系,既有確定性的因素,又有隨機的因素,使得故障具有漸變性與隱蔽性等特點。根據這種非線性復雜映射關系,在保證診斷精度的要求下,可將模糊數學引人設備的故障診斷中。通過建立模糊診斷數學模型,使得定量分析與專家經驗、定性分析相結合,并在計算機上實現,這為設備故障診斷決策者提供了輔助作用。數學模型的建立,需要參考到設備的故障知識特性,選取適合的表示方式,建立表示故障原因和各種征兆之間模糊因果關系對應矩陣。矩陣中的隸屬度值的確定需要參考大量故障診斷經驗和實驗測試的結果,隸屬度值可由實際診斷過程中產生的概率數據進行實時刷新。為提高診斷的精度,可在診斷的過程中根據經驗積累對權矩陣進行修改。
4)故障診斷專家系統法。機電設備故障通常具有復雜性和隱蔽性,采用傳統的診斷方法難以快速、準確地診斷。而專家系統能夠綜合運用領域專家的經驗和專門知識,模擬專家的思維過程,對故障進行分析求解,從而得出可靠的診斷結論。國內現有的一些礦山機電設備故障診斷專家系統,其知識庫的構成通常先借助于建立設備故障樹,對故障樹進行定性、定量分析后得出由產生式表示成的許多條規則。故障樹是故障診斷分析的初始知識模型,它來源于對現場故障診斷數據的歷史記錄和分類總結,其內容包含了故障源的特性及進行故障決策和求證目標故障源所需的目標結點。在實際故障診斷過程中,規則前提條件的重要度一般由領域專家提供。目前有人將粗糙集理論引入到對設備診斷規則的約簡當中,挖掘規則集中各規則中條件的隱藏關系,剔除不必要的屬性,揭示了故障診斷信息中內在的冗余性,獲得最簡專家診斷規則,從而提高了設備診斷效率。
5)小波神經網絡法。神經網絡獨特的結構和信息處理方法,在模式識別、信號處理、自動控制與人工智能等諸多領域得到了實際的應用。采用某種網絡拓撲結構構成的活性網絡,通過學習可以描述幾乎所有任意的非線性系統。另外,神經網絡還具有自學習、自適應等能力。機電設備的故障診斷中從故障初始征兆到故障源的映射,通常具有復雜的非線性映射關系,所以將人工神經網絡(ANN)應用于設備某些系統的診斷是當前故障檢測的前沿技術,可靠性高。
4 礦山機電設備維修應注重的問題
1)完善機電設備維修管理體制。設備維修管理要有統一的組織,統一的制度。不能讓機電設備絕對分家,但有些工作是不能相互代替的,尤其是操作人員未經培訓或未取得專業操作合格證時。機械技術與電氣技術管理的對立與統一矛盾始終要處理好,所以完善的共同維修管理體制是保證設備完好運行的關鍵。
2)注重技術改造。設備技術改造是延長設備壽命的有效措施,而技術改造要注意機電共同參與。為了進行機械系統的有效狀態監測與保護,必須在改造過程中,充分考慮電氣部分的可行性。
3)重視維修技術培訓。設備的電子化、自動化控制是提高勞動效率、降低運行成本的重要途徑。在設備購置及管理過程中,必須將技術培訓工作放在首位,不論是設備操作和維修的人員,都要接受技術培訓。而機工、電工要做相互滲透培訓,培訓中心要增設機電共同維修的基礎專業課程。尤其在現場工作中要做好繼續學習的培訓工作,機工要充分了解機械部分的工作要求與作用,當發生故障時首先根據故障現象由最可能的一方或最容易判斷和修理的一方去處理。這樣才能高效做好檢修。
5 結束語
掌握、運用好先進的機電設備故障診斷和維修技術,是保障設備可靠運轉的前提,也是保障煤礦高產高效生產的基礎。引進再先進的機電設備,故障診斷和維修技術跟不上,也是不能發揮設備的潛能和作用的。
參考文獻
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關鍵詞:汽車;故障診斷技術;現狀;優化策略
一、我國汽車故障診斷技術的現狀分析
1.經驗診斷法
經驗診斷法就是汽車維修人員根據自身具有的豐富汽車故障處理經驗,加上一些相關的汽車理論知識進行故障排除,其最大的優點是不需要對汽車進行大拆大卸,僅使用一些比較簡易的汽車維修工具或是通過看、聽、摸、聞等感官手段,判定汽車的技術性能是否正常的一種方法。但由于這種方法主要是依賴汽車維修人員的經驗,因此對汽車故障診斷的效果不夠穩定,并且不能夠對汽車故障進行定量的分析。雖然這種方法具有一定的缺點,但仍具有非常重要的使用價值。
2.簡單儀表檢測診斷法
此種方法是利用一些簡單的儀表,例如在汽車故障診斷中應用油壓表、萬能表、試燈、示波器等,使單純的定性診斷慢慢地向定量診斷轉變,這種方法稱為儀表檢測診斷法。汽車的持續性故障主要是通過萬能表進行檢測,如汽車出現電路短路、斷路以及某些關鍵電子元器件的損壞等,而示波器則能夠準確、快速地診斷出汽車電子設備出現的故障。但是這種方法只能診斷出某一項問題,仍存在著很大的不足。
3.專業綜合診斷法
該方法主要是指將原來分散的、單項的汽車故障檢測設備進行綜合連線使用,從而使汽車故障診斷逐漸趨于專業化。汽車故障診斷通常都是維修人員憑借著豐富的經驗和相應的檢測設備,在不對汽車進行拆卸的前提下,獲得一系列具體的數據,并將獲得的相關數據和標準數據進行詳細的對比,來判斷車輛所出現的故障類型以及成因,進而得出是否具有更換零部件的必要性的維修結論。隨著我國汽車使用量的不斷提高,其故障診斷技術也在不斷發展以及完善,我國頒布的一些有關汽車的法令和條例,對實現汽車專業綜合診斷起到了巨大的積極作用。
二、汽車故障診斷技術的優化發展策略
1.加大對智能化診斷設備的研發力度
近年來,隨著我國汽車故障診斷技術的不斷發展和完善,一些汽車診斷儀器和設備也在不斷更新,為了滿足對各種類型的車輛進行故障診斷的需求,今后的發展方向是,朝著自動化和多功能綜合化方向對汽車故障診斷設備進行研發,并且其研發的汽車診斷設備應向輕量化、小型化、智能化、一體化發展。同時,還應加大對相關操作軟件的開發重視力度,并制定科學合理、切實可行的汽車診斷程序,采用汽車故障動態模型分析和計算機模擬的方法,對汽車診斷設備各方面的性能進行不斷地提高,使汽車診斷系統不斷趨于智能化水平,擴大汽車診斷類型,進一步提高汽車診斷儀器的可靠性。當前,國內生產的大量汽車故障診斷設備只能對部分故障進行診斷,缺乏對汽車總成的故障診斷的儀器設備,很多情況下都是通過人工診斷方法進行。因此,我國必須加大對汽車總成的故障診斷儀器設備的研究力度。
2.積極推廣遠程故障診斷和支援技術
當今,我國已經進入到網絡化和信息化的時代,汽車故障診斷技術也應進行網絡化的管理,通過互聯網我們可以將汽車生產的所有硬件和軟件資源以及信息資源實現共享,為后來汽車的診斷維修提供大量的詳細信息。同時,可以借助網絡和各種通信設備進行汽車故障遠程診斷和支援,這樣人們在網上可以很輕松地查詢到所需的資料,當車輛出現故障時,通過汽車故障診斷專家系統獲得詳細的指導和耐心的幫助。除此之外,借助網絡,將傳感器檢測到的汽車故障數據遠程傳送給計算機,對獲得的數據進行及時的分析,然后將分析的結果傳給相應接收器并指導其進行汽車故障診斷,可以很大程度地提高汽車故障診斷的效率。
3.加大對隨車診斷裝置的研發力度
隨著我國汽車電子技術的不斷發展,越來越多的汽車都安裝了電子控制系統和微型計算機,雖然車輛的整體性能得到很大的提高,但不同類型的故障也不時的發生。因此,應加大對具有自診斷功能的設備的研發力度,通過具有自診斷功能的設備來進行對車輛的自動診斷與調整,車輛的動力性、經濟性不但能夠得到很大的提高,而且還能節省很多的汽車檢修費用。除此之外,還應進一步增強安裝在車內的故障診斷系統對車輛運行的全程監視,使其能夠對車輛的實時運行狀態進行監測和記錄,同時還能夠對故障發生前、后的各項參數進行記錄,這些數據信息可作為故障維修時的可靠依據,有利于提高汽車故障診斷準確性和效率。
三、結束語
總而言之,汽車故障診斷技術是一門綜合性較高的技術,其中涉及諸多學科領域,由于我國對汽車故障診斷技術的研發比較晚,沒有足夠具體的相關理論研究數據,仍處于發展階段,與發達國家已經采用的先進技術相比存在很大的差距。因此,在今后一段時期內,應將研究的重點放在汽車故障診斷技術的相關理論和各種診斷設備上,用堅實的理論基礎和完善的診斷設備推動我國汽車故障診斷技術的優化發展,使其逐步趕超國際水平。
參考文獻:
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關鍵詞:煤礦企業;機電設備; 故障診斷;維修方法
【中圖分類號】 TP76【文獻標識碼】 B【文章編號】 1671-1297(2012)11-0361-01
一煤礦機電設備的常見故障類型及新興檢測方法概述
隨著煤礦產業規模的擴大和機械化程度的逐年提高,煤礦機電設備在礦山生產中的作用越來越得到人們的重視。由于環境、工藝、維護等諸多因素對機電設備的影響復雜,設備在運行中不可避免地會發生零部件斷裂、變形、磨損等各種問題,使設備性能逐漸降低,并嚴重威脅著礦井生產的安全性。雖然煤礦生產中使用的設備種類很多,且根據不同的工作環境,其故障形式的表現也是多種多樣的,但依照故障產生的原因和程度,仍可大致將其分為斷裂、變形、燒蝕、壓痕等損壞性故障;異常磨損、老化、剝落等退化型故障;壓力過低或過高、間隙過大或過小等失調型故障;松動、脫落等松脫型故障;以及堵塞故障、滲漏故障、功能失效故障等類型。
為避免設備故障導致的嚴重經濟損失和重大傷亡事故,確保煤礦企業的良性發展,必須加強對其的養護和維修,以提高設備的精度和穩定性。然而傳統的礦山設備維修養護制度主要包括事后維修檢護和計劃性定期檢修兩種,前者比較被動、效率過低、效果很不理想,后者則常常需要定期停工,這樣一來就大大提高了維護成本,也影響了生產作業的連續性,而且難以對偶發故障做出及時、有效的反應?,F階段,隨著國內機械設備檢測技術的日趨完善,在線故障診斷系統開始逐漸應用于礦山機電設備的檢修環節,并取得了非常理想的效果。
二精準檢測技術的發展及在煤炭企業的應用
時下流行的煤礦機電精準檢測技術莫過于機電設備故障診斷技術,該技術是指以預防設備在運行中發生的各種故障為目的,通過現代計算機技術、信息技術、遙感技術等多學科交互形成的在線設備監測控制系統。該系統能夠通過實時、定量地掌握礦山機電設備在運行中的各種工況參數,將其與數據庫中相應參數值進行比對,從而對設備的工作性能以及可靠性做出預測,能對異常參數進行定位,并對其進行原因、危害程度以及處理措施等方面進行精準的智能分析,為維修人員確定處理策略提供科學依據。系統可依據不同參數的變化規律,進一步對設備運行情況作出科學的預判,成功避免了傳統檢測中的漏檢、誤檢以及重復檢修等問題,極大地提高了設備運行的連續性與安全性。
早在上世紀70年代,故障診斷系統就因其具有的一系列優點被廣泛應用于歐美國家的機電設備維修中,我國也于80年代開始了故障診斷技術的研究,并在近年來開始將該技術向煤炭開采企業大力推廣。與世界先進水平相比,目前我國礦山設備的故障診斷系統仍有較大的改進空間,需要技術人員嚴格控制系統運行的幾個關鍵環節,提高系統的準確度和前瞻性。
三新興故障診斷技術的應用
1.診斷方法。
故障診斷方法主要包括如下幾點:分析數據庫的建立;工況參數的檢測與控制;小波神經網絡技術和模糊數學概念的應用;通過專家技術進行診斷等。該技術將現代科技與專業的人工分析相結合,是目前在煤礦企業應用最為廣泛的故障檢測診斷技術,基本能夠找出機電設備不能正常運轉的原因所在。
2.故障檢測技術的實際應用。
以礦用鑿井絞車為例,隨著絞車在功率、容積以及調速系統等方面性能的大幅提升,其安全性也得到了進一步的提高。然而絞車液壓系統的故障在運行中發生的幾率仍然較高,并暴露出狀態參數監測數量少、精度低等問題,給操作、使用和維護帶來不便和困難。另外,作為典型的復雜液壓伺服控制系統中,其故障的識別與排除也較為困難,嚴重地影響了煤礦生產安全和秩序。在這一背景下,很多礦井開始通過運用對絞車狀態的在線監測與故障診斷系統,實現液壓絞車狀態參數的實時檢測與顯示,并通過運行狀態參數的存儲與分析,實現故障判別與維修指導。
故障診斷系統總體結構分別由位于井下的實時狀態監測與顯示系統和位于地面的故障智能診斷系統等兩個部分組成,井上監測與顯示系統可為絞車司機提供操作控制信息,為液壓絞車運行狀態和故障診斷提供分析依據的思想,井下檢測系統實時采集液壓絞車液壓系統、絞車運行和操作員操作等三類信息,其中的主要參數包括:提升速度、提升位置、主回路壓力、低壓回路壓力、制動器開閘壓力、制動器貼閘壓力、伺服壓力、操縱回路壓力、補油系統壓力、濾油器工作壓差、油箱液壓油溫度、及閘瓦位移等。在事先將設備的構造原理及常見故障的基本特征輸入診斷系統數據庫后,系統可自動根據監測到的參數實時判斷其運行狀態和故障位置,為故障的預警和排除提供可靠依據。
四新興維修策略
1.維修方式。
設備的維修方式是指對維修時機的控制,具體方式主要有以下幾種:事后維修。是指設備發生故障或損壞、造成停機之后進行維修;定期維修。只要使用到預定的維修時間,不管其技術狀態如何,都要進行規定的維修工作;視情維修。它不是根據故障特征而是由設備在線監測和診斷裝置預報的實際情況來確定維修時機和內容;機會維修。它是與視情維修或定期維修同時進行的一種有效的維修活動。它不會引起生產損失。機會是在其他必須進行定期維修或排除故障之時出現,實施這種維修可獲得較好的有效度;改進設計。在故障發生過分頻繁,即平均故障期很短,以及維修或更換的費用又很大,即人力、備件費用或停工損失很大時,改進設計是最好的辦法。
2.維修類型。
基于以上對機電設備故障類型的分析,煤礦機電設備的維修類型可根據故障浴盆曲線具體的分為偶發型維修和壽命型維修(耗損故障)兩種。其中偶發型故障維修一般是不能預測的,通常采用事后修理方式。對待別重要的、連續地不間斷運轉的、不允許突發故障停機的設備,可采用在線連續狀態監測,配以備用系統和保護系統,以預防操作失誤、檢查疏忽和意外事件造成的故障停機。而壽命型故障維修一般是可預測的,主要根據維修和故障停機的損失,及安全性的要求選擇維修方式。
參考文獻
[1]魏晉文.煤礦機電設備全套技術[M].北京:化學工業出版社,2010
結合動車組故障診斷系統的發展和意義,分析了其在動車組列車運行和維修過程中的應用以及重要作用,對于提高動車運行的安全性和可用性、優化運營管理、便于運用維修以及動車組狀態監測和故障預報方面意義重大。
關鍵詞:
動車組;故障診斷;監測
引言
隨著我國高速鐵路的飛速發展,如何準確預報早期故障、提出對策或建議、避免或減少事故發生在動車組運行安全性、可靠性等方面顯得尤為重要。隨著信息技術的發展,逐漸形成了動車組狀態監控檢修模式,通過分析列車狀態,確定列車可靠性水平,決定檢修時機,這種故障診斷技術在動車組日常監控和檢修方面發揮著重要作用。
1故障診斷系統的意義
工程應用中,機械設備的故障一般是以設備狀態來定義的,通常有:正常狀態、異常狀態和故障狀態三種。故障狀態通常有一個形成過程,往往是由某種缺陷不斷擴大后進一步發展形成,狀態監測與故障診斷主要通過運用各種檢測、測量、監視、分析和判別方法,考慮環境因素,依據所檢測的信息特征對設備運行狀態進行評估,判定發生故障的部位,分析故障形成的原因并預報其發展趨勢,是動車組設備預知檢修管理的重要依據[1]。國外故障診斷系統自20世紀60年代以后開始發展起來,而我國也于70年代后期開展了對發達國家設備診斷技術的學習和研究,并逐步應用至鐵路機車車輛以及高速動車組的日常運行維護和監測當中。
2動車組故障診斷系統分析
2.1動車組故障診斷系統模式
目前我國鐵路的發展方向是速度更高、載重更大,這對車輛的狀態、安全的實時監控和故障及時處理提出了更高要求。高速動車組是復雜系統集成,其狀態監控和故障診斷也是分散于各子系統當中。動車組診斷系統,一般稱為“動車組中央診斷系統”,集成在人機接口MMI中,通過嵌入在列車控制系統中的具備評估軟件的控制單元,接口設計簡單通俗,乘務員可隨時調用列車相關聲明和應用處理措施,了解各節車功能限制。
2.2故障診斷類型及技術
動車組是高度集成的復雜系統,其故障產生的原因是多種多樣的,這增加了狀態監測和故障診斷的難度。對于列車設備故障診斷來說,一般可以分為功能診斷和運行診斷、定期診斷和連續診斷、直接診斷和間接診斷、簡易診斷和精密診斷、在線診斷和離線診斷等幾種。其中,功能診斷指針對新安裝或維修的部件,檢查其基本功能是否正常,并根據檢測結果對其進行調整,如牽引電機、空調系統等的檢修及測試;連續診斷是指采用車載儀器及計算機自動采集列車設備電壓、電流、溫度、頻率、速度等多種狀態信息,并進行連續監視,及時發現異常信息并作出預警或處理[2]。動車組列車狀態監測和故障診斷技術主要包括信號監測、特征提取、狀態識別和預報決策等關鍵內容,通過車載傳感器獲取狀態信息,通過提高信號采集的靈敏度和信號處理技術,去除噪聲干擾,突出故障特征,發現故障后判定故障位置及原因,提出控制措施及維修決策。
2.3動車組故障診斷架構
動車組故障診斷系統一般設計為模塊化,如:制動系統及防滑保護監測;牽引輔助系統監測;門系統狀態;通風空調系統;乘客信息管理系統;列車ATC系統,轉向架,客室照明等。列車故障診斷系統由系統級和列車級兩個級別組成,其中系統級負責監控各相關系統部件的狀態和功能,識別和分析故障原因,并向列車級系統報告;而列車級系統主要負責輸出必要信息,提示相關人員,儲存子系統報告等。動車組故障診斷子系統按照有無掉電安全診斷存儲可分為兩種。有斷電安全診斷儲存的子系統,可基于外部基礎條件最大限度避免連續故障,將故障原因存儲在自帶診斷存儲器中,對應功能限制報告發送給動車組中央診斷系統。通過RS232接口,維修人員可對儲存的內部信息進行讀取評估。對于接觸器、照明燈無數據存儲的元件或系統,一般則通過二進制故障信號,經中央控制器報告給動車組中央診斷系統。相應的故障信息可傳到人機交互MMI上,維護人員通過遠程數據傳輸,對列車狀態和故障作出準確判斷并給出措施。
3故障診斷系統在動車組監測中的作用
動車組狀態監測與故障診斷的目的是提高運行的安全性和可用性,優化運營管理,便于運用維修,在動車組狀態監測和故障預報方面主要有以下作用:
3.1提高動車組運行可靠性和安全性
現代動車組是一種技術先進、結構復雜的裝備,對設備的可靠性要求高,這種可靠性一方面通過系統部件的可靠性保證,一方面需要由狀態監測和故障診斷系統來提供,依靠此系統,可以迅速識別和提示運行中發生的故障,及時采取措施消除故障,保證列車運行的安全性[3]。
3.2為動車組維修提供重要依據
狀態監測與故障診斷系統不僅可以在運行中向司乘人員提供列車運行狀態、故障級別、提出排除故障措施的建議,而且還能在運行中將這些情況及時向地面人員傳送,做好維修計劃和備件準備,縮短列車停時。
3.3綜合檢測、顯示、記錄、存儲和數據分析功能
若狀態監測與故障診斷系統發現故障,可將故障狀況、等級及應采取的措施建議顯示在屏幕上,同時可儲存故障發生的時間、位置及相關參數值變化情況,提供地面系統進一步分析。
3.4為動車組改進和發展提供依據
動車組狀態監測與故障診斷系統積累的大量數據,不但是維修的重要依據,而且通過這些數據分析,可對動車組綜合性能和各主要零部件可靠性進行分析評估,為動車組改進和發展提供重要依據。
參考文獻:
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