机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势

机械设备故障诊断与监测的常用方法及

其发展趋势

摘要：在各行各业的发展中，对机械设备的使用都比较广泛，且机械设备的

使用对实现行业生产水平提升以及现代化发展具有重要的价值。如果机械设备出

现故障，势必会影响生产活动的正常进行，甚至会导致安全事故的发生，因此为

了实现对机械设备状态的合理控制，逐渐产生了诸多故障诊断和监测的方法，对

机械设备故障预控和及时处理提供了支持。随着时代不断发展，为了更好实现对

机械设备故障的控制，其诊断与监测方法也朝着智能化和自动化不断发展。

关键词：机械设备；故障诊断与监测；常用方法；发展趋势

1机械设备故障诊断系统

机械设备往往利用分布式传感器作为故障诊断系统的重要部分，实时监测机

械设备在工作状态或相对静止状态下的信号，将之与监测对象的历史状态相比对，

通过数字信号处理等手段进一步分析和处理所获信号，准确地确定故障的发生位

置及故障类型，从而得以及时排除机械设备的故障。在早期，机械设备状态监测

的方法主要包括振动监测法、采样分析法、测温法及超声波法等。对于绝大多数

机械设备，以振动作为主要参考标准的诊断方法最为常见。机械设备故障诊断系

统主要分为两大部分：①借助传感器获取振动等参考信号进行分析处理。传感器

技术依托电磁感应等原理来测得机械设备的工作状态参数，并将所得数据传输到

微型计算机中，接着微机将其与数据库原始标准健康数据进行比对，初步诊断机

械设备的状态。但仅仅依靠传感器是不行的，传感器只能监测电流、电压、等有

限的状态参数，诊断效果较差。②智能诊断技术，这类技术基于第一部分所获数

据进一步分析处理，以计算机为载体实现一种与人类思维运算近似的智能诊断系

统。它可以实现基于所测信号机理，设定诊断规则，进行特征提取、数字信号分

析等功能，与传统的简单对比诊断相比，更加科学实用。这类技术目前已经相对

成熟，且渐渐成为主流的应用技术。

2设备机械故障分析诊断与性能检测对新技术的重要意义

2.1机械故障状态自动监测和机械故障状态诊断信息技术对于快速的推动经

济社会增长至关重要。现代机械生产技术演变而成为大型、自动、连续，高质量

精度和各种高性能的机械生产。生产率质量得到了同比显着大幅提高，产品质量

安全得到了可靠的质量保证。但是，生产过程设备的一些突然故障往往是不可避

免的，并且很容易就会导致巨大的社会经济损失。因此，对于连续和完全自动化

的企业生产操作单位，有必要实时性地监视生出好黑板报 产操作设备状态，及时发现设备故

障发生迹象，并及时采取有效的故障补救措施及时修理生产设备，以有效减少由

于生产设备发生故障而直接造成的重大财务资产损失。

2.2应广泛使用工业机械设备安全检查和机械故障检测诊断等新技术工具来

制定确保机械生产安全和实现可持续发展的新策略。科学信息技术的飞速发展大

大改变了当今人类的日常生活。例如，在进行人类核能控制期间一旦发现新的核

能将给未来人类生活带来巨大灾难，并在美国岛上连续造成大量核燃料泄漏。技

术发展有两个主要方面，尽管它非常有益于我们人类。但是，如果不及时进行有

效制止，将来就会对其造成严重的社会灾难。随着现代工业的快速发展，污染物

的问题已经变得越来越严重，因此我们需要改进设备以及来达到尽量最小化空气

污染，要想真正实施“绿色的设计”，要考虑到设备的退化会加剧机器的污染。

从可持续发展战略的角度来看，监视和诊断机械设备状况的技术至关重要。

2.3机械设备的检查和错误诊断需要维护方面的改进。我国一直沿用前苏联

的定期维修管理体系，除发生故障后定期维修外，还根据市场统计数据和产品生

产销售计划定期进行小型批量维修，中级大型维修和售蜘蛛英语怎么读 后定期检查。但是，这种

潜在的创伤修复治疗技术正越来越适用于高科技医疗设备中。因为此时剩余的设

备维护费用成本可能是巨大的，并且维护需要大量的时间劳动力和其他物质上的

资源以及防止事故可能造成的巨大经济损失。现代机械设备的维护精度要求是非

常可取的，在定期进行维护期间，经常可能需要进行拆卸和重新设计组装，并且

经常需要定期维护。重复性高的工作会严重影响传动机械设备工作准确性。上述

各种因素大大加速了从一个原计划持续维护服务系统升级到全新状态持续维护服

务系统的持续维护技术改进。根据维修设备的正常运行状况随时进行日常维修。

可以实时自动监视每台设备的正常运行状况。根据信号接收器得到的每台设备的

运行状态参数，它可以评估每台机器的正常运行工作状态并实时分析设备运行中

的数据。这样，陌生的英文 您不仅可以有效避免过多的设备维护并不同程度地有效减少这些

致命安全事故，并且您可以随时监视电子设备的日常健康状况和采用故障分析诊

断等新技术。

3机械设备故障诊断与监测发展趋势

3.1信息融合发展

在现代化科学技术迅猛发展下，人们对信号的获取方式也是各种各样，而在

对机械设备的故障信号获取中，如何实现其特征信号的准确和及时获取是研究重

点。在对机械设备故障信号获取中，不仅需要借助信号采集和传递装置进行相应

信号的获取和传输，且还需要通过信息融合的分析技术对此类信号进行有效处理，

才能够更好实现对机械设备的准确诊断。在对信号频谱的分析中，对信号处理需

要实现信息融合发展，对傅里叶的变换、小波变换等方式合理使用。通过傅里叶

的变换，能够在整个的频域内对信号成分实现有效分析，但其不能同时对频域以

及时域进行分析；但小波变换就能够同时对频域以及时域进行分析，特别擅长对

故障信号的时间与频率方面细节的分析，实现对信号局部的特点突出表现，同时

小波变换对下大雨的图片 非定常性瞬态变化的信号特性能够简单、有效分析，在实际的操作中

并不需要借助数学的模型就能够对信号稳定和迅速分析。在基于小波变换上，和

神经网格以及分形理论结合，还可以进一步实现可靠故障信号的获取。

3.2智能化决策黄昱舟 算法

在人工智能发展中，能够把人工智能的控制算法在机械设备的故障判断决策

中使用，如遗传算法和模糊控制等，且随着不断深入的研究，对智能控制和机械

设备的故障诊断关联不断深入研究，则遗传算法和模糊控制等对其故障诊断中的

应用会更加有效，这也是未来研究中的重点内容。将模糊理论应用在机械设备的

故障诊断，只需要进行合适隶属函数以及模糊矩阵的建立，就可以实现问题来源

的准确获取，并不需要因为对准确数学模型的建立而消耗大量时间；通过神经网

格对故障判断进行决策，能够以分类、联想、自我组织等办法对繁杂信息准平安校园作文 确处

理；故障诊断中使用遗传算法，能够对多个问题同时处理且还能够对各领域内问

题处理和判断，它在非线性的问题和宽泛查找的问题上呈现显著优势。

3.3网络化集成资源

在时代不断发展背景下，工业控制的技术领域中局域网具有着显著的技术地

位，且在信息的收集以及分析中，局域网的技术也发挥着重要的作用，因此在工

业生产中，机械设备的故障诊断与监测就需要和网络手段有效结合。对机械设备

的故障诊断中，可以通过局域网对信号检测的设备和计算机实现连接，借助设备

来对原始的信息数据实施接收、归纳和决策分析，且通过计算机的强大计算功能，

来更加快速和准确地实现对故障的诊断和分析，对机械设备稳定运转提供保障。

结束语

在智能制造的背景下，中国机械设备的故障诊断与监测技术已经接近国际水

平，但是在普及和应用程度上与国际水平尚存差距。

参考文献

[1小学二年级班主任工作总结 ]张伽.机械设备故障诊断概述[J]．价值工程,2010,(5)．

[2]夏希楼.机械设备故障检测诊断技术的现状与发展[J].煤矿机械2007,(3)．